【真题在线看】2022 MCM问题B:水电共享

2022 MCM问题B:水电共享

背景

几个世纪以来,人们一直在河流和溪流上建造水坝,以蓄水形成水库,作为管理水资源的一种手段。这些水库储存水用于各种用途(如农业、工业、住宅),提供休闲和娱乐区域(如钓鱼、划船),帮助防止下游洪水,并为发电的涡轮机提供水源。水力发电(水电)是通过这些涡轮机将落下的或快速流动的水的势能转化为机械能而产生的电力。

随着气候变化,许多地区为水坝和水库提供水源的水量正在减少。因此,水坝可能无法满足这些地区的用水需求。此外,低流量会减少水力发电厂的发电量导致这些地区的电力供应中断。如果水坝后面水库的水位过低,水力发电就会停止。

美国亚利桑那州(AZ)、加利福尼亚州(CA)、怀俄明州(WY)、新墨西哥州(NM)和科罗拉多州(CO)的自然资源官员目前正在协商,以确定管理格伦谷和胡佛大坝的水使用和电力生产的最佳方式,以解决这些相互竞争的利益。数百年前的协议继续影响着当前的水管理法规、政策和实践。这些协议从科罗拉多河系统中分配的水量超过了该系统的现有水量。该系统可能继续运行,因为一些用户没有充分利用其分配的水量。如果科罗拉多河流域的干旱状况持续,某些时候水量将不足以满足利益相关者的基本用水和发电需求。因此,为当前和未来供水条件制定合理、可辩护的水资源分配计划至关重要。

附加指导国家自然资源谈判代表已要求您的团队在他们的五个州(亚利桑那州、加利福尼亚州、怀俄明州、新墨西哥州和科罗拉多州)制定一份水资源分配计划。这些官员认为近期的降雨不足和气温升高将持续存在,这将导致供应(水资源可用性)和需求(电力需求)方面的问题。他们提供了以下指导

格伦峡谷大坝(鲍威尔湖)和胡佛大坝(米德湖)的操作应该密切协调因为从格伦峡谷大坝流出的水为胡佛大坝提供了部分输入。

这两个水坝的系列配置所带来的挑战是确定水电在五个州的农业、工业和住宅中的合适分配。

您的解决方案应解决当利益相关社区的用水需求达到规定水平且两个水库的水位达到规定高度时(尊重水库水位与水库水量之间的关系)应从格伦峡谷和胡佛大坝取用多少水量的问题。建议应多久重新运行一次模型,以考虑到供需轮廓的变化。

墨西哥对五个州消耗其水资源后留下的剩余水资源提出了主张。你的计划应该解决墨西哥的权利问题。

在你计划中的水量分配实施后,讨论应该允许多少水(如果有的话)从科罗拉多河流入加州湾...

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【真题在线看】问题A:一个骑自行车的人的身体特征

2022 MCM  问题A:一个骑自行车的人的身体特征

背景

自行车公路赛有许多类型,包括计时赛、团体计时赛和个人计时赛。根据赛事类型、赛道和骑手的能力,骑手在这些比赛中的成功机会可能会有所不同。在个人计时赛中,每位骑手都需独自骑行固定的赛道,用时最短的骑手获胜。

单个骑手可以在不同长的时间内产生不同水平的功率,而骑手产生的功率量和骑手能够产生给定功率的时间长度在骑手之间差异很大。骑手的功率曲线表示骑手能够产生给定功率的时间长度。换句话说,对于特定的时间长度,功率曲线提供骑手在该给定时间内能够维持的最大功率。一般来说,骑手产生的功率越多,骑手在不得不减少功率量并恢复之前能够维持该功率的时间就越短。骑手可以选择短暂地超越其功率曲线的限制,但骑手随后需要在较低功率水平下花费额外的时间来恢复。此外,骑手过去的功率输出很重要,随着比赛的进行,骑手会越来越疲劳。

骑手总是希望将完成给定距离所需的时间最小化。根据特定骑手的功率曲线,骑手在穿越给定计时赛赛道时应该如何应用功率?此外,许多类型的骑手可能会参加个人计时赛,例如计时赛专家、爬坡手、冲刺手、绕圈手或冲刺手,每种类型的骑手都有独特的功率曲线。

要求

开发一个可以应用于任何类型的骑手的模型,该模型确定骑手在赛道上的位置与骑手施加的功率之间的关系。请记住,骑手在赛道上消耗的总能量有限,以及由于过去的激进行为和超过功率曲线限制而累积的限制。你的模型开发和报告应包括以下内容:
定义两种骑手的功率图。其中一个骑手应该是计时赛专家,另一个骑手是不同类型的骑手。你还应该考虑不同性别的骑手的功率图。

将您的模型应用于各种试用课程,至少包括以下列出的针对您上述定义的每个功率配置的课程:

2021年日本东京奥运会计时赛课程,

2021年在比利时弗兰德斯举行的UCI世界自行车锦标赛计时赛场,o至少一条由你自己设计的路线,包括至少四个急转弯和至少一个不普通的路段。路线的终点应在起点附近。
确定天气条件的潜在影响,包括风向和风力,以确定您的结果对天气和环境中的微小差异有多敏感。

确定结果对车手偏离目标功率分配的敏感度。车手不太可能遵循高度详细的计划并错过功率目标。车手和运动总监将对给定赛道关键部分的预计分段时间可能范围有一定的了解。

讨论如何扩展您的模型,以包括每队六名车手的团队时间测试的最佳功率使用,在第四名车手越过终点线时确定团队时间。

作为你解决方案的一部分,为一名车队总监撰写一份两页的骑手比赛指导。骑手比赛指导应专注于一名骑手和一个计时赛赛道的结果。它应包含对骑手指导的概述,还应包括对你的模型的广泛总结,但适合没有数学背景的总监和骑手。

您的PDF解决方案(总页数不超过25页)应包括:一页简要说明表。

目录。
您的完整解决方案。
两页的骑手竞赛指南,供DirecteurSportif使用。
参考书目。

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【真题在线看】2023 ICM问题Z:奥运会的未来

2023 ICM问题Z:奥运会的未来

背景

国际奥林匹克委员会(I0C)面临的奥运会主办申请数量正在减少,无论是夏季奥运会还是冬季奥运会!1.过去,主办奥运会具有很高的竞争性和声望。然而,最近,主办城市/国家经历了各种短期和长期负面影响。为了解决这些问题,创新问题解决者正在考虑各种选项和策略。例如,夏季和冬季奥运会可能都应该有一个永久地点。另一个想法是将奥林匹克运动分为四个(而不是两个)组,并举办四个较小的奥运会(例如,冬季、春季、夏季和秋季)。这个系统可能会在一定程度上减轻主办如此大型活动的负担。

要求

COMAP的现代游戏跨学科委员会(ICMG)有兴趣探索创造性的选择、策略和政策,以确保奥运会的成功并继续通过体育将世界团结在一起。你的任务是提出建议,支持ICMG的工作。

ICMG建议从多个角度建立衡量举办奥运会影响的指标:经济、土地使用、人类满意度(运动员和观众)、旅行、未来改进的机会、主办城市/国家的声望,以及你的团队确定的其他标准。考虑可行性、实施时间表以及潜在策略对你指标的影响。写一份一页的备忘录给国际奥委会,描述你的策略和政策建议。

您的PDF解决方案(总页数不超过25页)应包括:

一页的总结表,清楚地描述你解决问题的方法,以及你在问题背景下分析得出的最重要的结论
目录。
您的完整解决方案。
一页备忘录。
参考文献清单。

注:ICM竞赛有25页的限制。您提交的所有内容都计入25页的限制(摘要表、目录、报告、一页备忘录、参考文献列表和任何附录)。您必须引用您的想法、图像和报告中使用的任何其他材料的来源。

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【真题在线看】2023 ICM问题F:绿色GDP

2023 ICM问题F:绿色GDP

背景

国内生产总值(GDP)可以说是最知名和最常用的衡量国家经济健康状况的指标之一。它经常用于确定一国的购买力和获得贷款的能力,为各国提出促进其GDP的政策和项目提供动力。

GDP“衡量在给定时间内一个国家生产的最终商品和服务的货币价值;它计算一个国家境内产生的所有产出。”这种计算如此重要且经常被引用的指标的方法,优先考虑了今天的生产,而没有考虑为明天保护资源。例如,一个拥有丰富森林的国家可以通过砍伐树木和大量生产木制家具来增加其当前的GDP。这个国家可以这样做而不受惩罚,尽管这会造成生物多样性的丧失和其他负面的环境后果。同样,一个国家可以通过现在捕捞更多的鱼来增加其GDP,而不会对鱼类资源造成潜在不可逆转的损害。

由于GDP未能计入自然资源的贡献,因此它可能不是衡量一个国家真正经济健康状况的良好指标。如果各国改变评估和经济比较的方式,国家政府可能会改变其行为,促进更有利于地球环境健康的政策和项目。一个“绿色”GDP(GGDP),其中“绿色”指的是纳入环境和可持续性视角和因素,是否比当前的常规GDP更合适?

多边变化极具挑战性。说服各国同意将新的GGDP作为衡量经济健康的主要指标,而不是传统的GDP,可能会非常困难。然而,如果这一转变引发了一场全球性的国家气候努力运动,在缓解气候危机方面取得重大进展,那么也许值得为之奋斗。

要求

你的任务是考虑世界将GGDP视为衡量国家经济健康的主要指标。我们应该预期哪些变化?这些变化的环境影响会是什么?具体来说,你的团队应该:

有很多已经开发的计算GGDP的方法。选择一个你的团队认为如果它取代GDP作为经济健康的主要衡量标准,可能对减缓气候变化产生可衡量影响的方法。

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【真题在线看】2023 ICM问题E:光污染

2023 ICM问题E:光污染

背景光污染用来描述任何过度或不良的人造光使用。我们称之为光污染的一些现象包括光入侵、过度照明和光杂乱。这些现象最容易在大城市太阳落山后在天空中观察到;然而,它们也可能发生在更偏远的地区。

光污染改变了我们对夜空的看法,对环境有影响,并影响我们的健康和安全。例如,植物成熟可能会延迟或加速,野生动物的迁模式也会受到影响。过度的人造光可能会混淆我们的昼夜节律,导致睡眠质量差,甚至出现身体和心理健康问题。人造光造成的眩光可能会导致一些机动车事故。

社区官员或当地团体可以实施干预策略,以减轻光污染的不利影响。然而,人造光具有积极和消极的影响,以不同的方式影响不同的地点。例如,为了避免上述光污染的不利影响,一些社区选择低光环境,这反过来可能会导致犯罪增加。光污染的影响可能取决于各种因素,如地点的发展水平、人口、生物多样性、地理和气候。因此,评估任何干预战略的影响程度和潜在影响必须针对具体地点进何。

要求

COMAP的照明控制任务(ICM)正在努力提高对光污染影响的认识,并制定干预策略以减轻这些影响。为了支持这项ICM工作,您的任务是解决在不同地点测量和减轻光污染的影响,同时考虑到人类和非人类的关切。具体来说,您应该:

制定一个广泛适用的衡量标准,以确定一个地点的光污染风险水平。在以下四种不同类型的位置上应用度量并解释其结果:

  • 受保护的土地位置,
  • 在一个农村社区,
  • 一个郊区社区,并且
  • 城市社区。

描述三种可能的干预策略来解决光污染问题。讨论实施每种策略的具体行动,以及这些行动对整体光污染影响的潜在影响。

选择两个地点,并使用您的指标来确定您的干预策略对每个地点最有效。讨论所选干预策略如何影响该地点的风险水平。

最后,对于你确定的某个地点及其最有效的干预策略,制作一份1页的传单,宣传该地点的策路。

您的PDF解决方案(总页数不超过25页)应包括:

一页简要说明表。
目录。
您的完整解决方案。
一页宣传单。
参考书目。

注:ICM竞赛有25页的限制。您提交的所有内容都计入25页的限制(摘要表、目录、报告、一页的宣传单、参考文献列表和任何附录)。您必须引用您的想法、图像和报告中使用的任何其他材料的来源。

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【真题在线看】2023 ICM问题D:优先考虑联合国可持续发展目标

2023 ICM问题D:优先考虑联合国可持续发展目标

背景

联合国(UN)制定了17个可持续发展目标(SDGs)球许多人的生活带来改善。这些目标并非相互独立。因此,一些目标的积极进展会对其他目标产生影响(积极或消极,有时两者兼有)。这种相互关联性使得实现所有目标成为一个动态过程,资金限制以及其他国家和国际优先事项可能会占据主导地位。此外,技术进步、全球大流行病、气候变化、地区战争和难民运动的影响对许多目标产生了严重影响。

要求

探索目标之间的关系:

建立17个可持续发展目标之间的关系网络。

使用单独的SDG以及您的网络结构来确定可以最有效地推进联合国工作的优先事项。您如何评估每个优先事项的有效性?如果您的优先事项已经启动那么在接下来的10年中可以实现哪些合理的目标?

如果实现了其中一个可持续发展目标(例如,没有贫穷或饥饿),那么由此产生的网络的架构会是什么?这一成就会对团队的优先事项产生什么影响?是否有其他目标应该被纳入或向联合国提议纳入?

讨论技术进步、全球大流行病、气候变化、地区战争和难民运动或其他国际危机对团队网络和团队选择优先事项的影响。从网络的角度来看,这对联合国的进展有什么重大影响?

讨论你的网络方法如何帮助其他公司和组织确定他们目标的优先级。

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【真题在线看】2023 MCM问题Y:了解二手帆船价格

2023 MCM问题Y:了解二手帆船价格

像许多奢侈品一样,帆船的价值随着年龄的增长和市场条件的改变而变化。附上的“2023_MCMProblem YBoats.xlsx”文件包含约3500艘帆船的数据,这些帆船的长度从36英尺到56英尺不等,于2020年12月在欧洲、加勒比海和美国进行广告宣传出售。一位航海爱好者向COMAP提供了这些数据像大多数现实世界的数据集一样,它可能包含缺失数据或其他问题,需要在分析之前进行一些数据清理。

Excel文件中包含两个选项卡,一个用于单壳帆船,另一个用于双体船。在每个选项卡中,列标有制造商、变体、长度(英尺)、地理区域、国家/地区/州、挂牌价格(美元)和年份(制造年份)。

对于给定的制造商、变体和年份,除了提供的Excel文件外,还有许多其他来源可能提供特定帆船特征的详细描述。您可以使用任何额外的数据来补充提供的数据集;但是,您必须将数据包含在“2023MCMProblemYBoats.xlsx”中,以便在您的建模中使用。请确保充分识别和记录任何补充数据的来源。

帆船经常通过经纪人出售。为了更深入地了解帆船市场,中国香港(特别行政区)的一位帆船经纪人委托您的团队准备一份关于二手帆船定价的报告。该经纪人希望您:

·开发一个数学模型,解释提供的电子表格中每艘帆船的挂牌价。包括你认为有用的任何预测因素。你可以利用其他来源了解给定帆船的其他特征(如宽度、吃水深度、排水量、索具、帆面积、船体材料、发动机小时数睡眠容量、净空高度、电子设备等)以及按年份和地区分列的经济数据确定并描述所有使用的数据来源。包括讨论每种帆船变体价格的估计精确度。

使用您的模型来解释地区对挂牌价格的影响(如果有的话)。讨论是否所有帆船变体都具有一致的地区效应。解决任何地区效应的实际和统计显著性。

讨论你对给定地理区域的建模如何在香港(特别行政区)市场中发挥作用。从提供的电子表格中选择一个信息量大的帆船子集,其中包含单体帆船和双体帆船,并从香港(特别行政区)市场中找到该子集的可比挂牌价格数据。建香港(特别行政区)的地区效应,如果存在的话,会对子集中每艘帆船的价格产生什么影响。对于双体帆船和单体帆船,这种影响是否相同?

确定并讨论团队从数据中得出的任何其他有趣且信息丰富的推论或结论。

为香港(SAR)帆船经纪人准备一份一到两页的报告。包括一些精心挑选的图形,以帮助经纪人理解你的结论。

您的PDF解决方案(总页数不超过25页)应包括:

一页的总结表,清楚地描述你解决问题的方法,以及你在问题背景下分析得出的最重要的结论。

目录。
您的完整解决方案。
向经纪人提交一至两页的报告。
参考书目。

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【真题在线看】2023 MCM问题C:预测Wordle结果

2023 MCM问题C:预测Wordle结果

背景Wordle 是一个流行的益智游戏,目前由《纽约时报》每日提供。玩家通过猜测一个五个字母的单词,在六次尝试或更少的时间内解决谜题,每次猜测都会收到反馈。对于这个版本,每次猜测必须是英语中的实际单词。不被比赛识别为单词的猜测是不允许的。Wordle 的受欢迎程度继续增长,现在有超过 60种语言的游戏版本。

《纽约时报》网站上的 Wordle 指南指出,在你提交单词后,瓷砖的颜色会发生变化。黄色瓷砖表示瓷砖中的字母在单词中,但位置不正确。绿色瓷砖表示瓷砖中的字母在单词中和位置正确。灰色瓷砖表示瓷砖中的字母根本不包含在单词中(见附件2)。图1是一个示例解决方案,在三次尝试中找到了正确的结果。

玩家可以在普通模式或“困难模式”下进行游戏。Wordle的困难模式使游戏更加困难,要求一旦玩家在一个单词中找到正确的字母(瓷砖是黄色或绿色)这些字母必须在随后的猜测中使用。图1中的示例是在困难模式下进行的。

许多(但不是全部)用户在Twitter上报告他们的分数。对于这个问题,MCM已经生成了2022年1月7日至2022年12月31日的每日结果文件(见附件1)。该文件包括日期、比赛编号、当天的单词、当天报告分数的人数、玩困难模式的人数以及一次猜中单词、两次猜中单词、三次猜中单词、四次猜中单词、五次猜中单词、六次猜中单词或无法解决难题(用X表示)的百分比。例如,在图2中,2022年7月20日的单词是“TRITE”,结果是通过挖掘Twitter获得的。虽然图2中的百分比总和为100%,但在某些情况下,由于四舍五入,这可能不是真的。

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【真题在线看】2023 MCM问题B:重新构想马赛马拉

2023 MCM问题B:重新构想马赛马拉

背景肯尼亚的野生动物保护区最初主要是为了保护野生动物和其他自然资源。肯尼亚议会通过了2013年《野生动物保护和管理法》,以提供更公平的资源共享,并允许基于社区的替代管理努力。自那以后,肯尼亚增加了修正案,以解决立法中的漏洞,提供更清晰的治理、财务和对违规者的处罚。

要求

专注于一个大型野生动物保护区--马赛玛拉,你的任务是确定管理公园内外资源的替代方法。具体来说,你应该:

考虑并推荐当前保护区内的不同领域的具体政策和管理策略,以保护野生动物和其他自然资源,同时平衡该地区居民的利益。这些政策和策略应有助于减轻居住在保护区附近的人们所经历的机会损失的影响,并尽量减少动物与吸引到保护区的居民之间的负面互动。

制定并描述一种方法来确定哪些政策和管理策略将产生最佳结果。报告应讨论如何根据您的方法论对结果进行排名和比较。务必包括对用于预测动物和人类之间相互作用以及保护区内外经济影响的模型的描述和分析。

根据你提出的计划,提供关于你的建议将产生长期趋势的预测。分析和提供可能的长期结果的确切性和影响的估计。你还应该描述你的方法如何应用于其他野生动物管理区。
最后,请为肯尼亚旅游和野生动物委员会提供一份两页的非技术性报告,讨论你提出的计划及其对保护区的价值。

您的PDF解决方案(总页数不超过25页)应包括:

一页简要说明表。
目录。
您的完整解决方案
两页的非技术报告。
参考书目。

注:MCM竞赛有25页的限制。您提交的所有内容都计入25页的限制(摘要表、目录、报告、非技术报告、参考文献列表和任何附录)。您必须引用您的想法、图像和报告中使用的任何其他材料的来源。

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【真题在线看】2023 MCM 问题A:干旱脆弱的植物群落

2023 MCM 问题A:干旱脆弱的植物群落

背景不同种类的植物对压力的反应方式不同。例如,草原对干旱非常敏感。干早发生的频率和严重程度各不相同。大量的观察表明,不同物种的数量在植物群落适应连续几代干旱周期方面起着作用。在一些只有一种植物的群落中,后续的世代不如具有四种或更多种植物的群落中的个体植物适应干早条件。这些观察提出了许多问题。例如,一个植物群落从这种局部的生物多样性中受益所需的最低物种数量是多少?随着物种数量的增加,这种现象的规模如何?这对植物群落的长期生存能力意味着什么?

要求

考虑到干旱适应性与植物群落物种数量之间的关系,你的任务是探索和更好地理解这一现象。具体来说,你应该:

开发一个数学模型,预测植物群落暴露于各种不规则天气周期时随时间的变化情况。包括降水量本应充足的干旱时期。该模型应考虑不同物种在干早周期中的相互作用。

探索你从模型中可以得出哪些结论,说明植物群落与大环境的长期相互作用。考虑以下问题:
社区需要多少种不同的植物才能受益,随着物种数量的增加会发生什么?

社区中的物种类型如何影响你的结果?

在未来的天气周期中,干早发生的频率增加和范围扩大会产生什么影响?如果干早发生的频率减少,物种数量对整体种群的影响是否相同?

污染和栖息地减少等其他因素如何影响你的结论?

你的模型表明,为了确保植物群落的长期生存,应该做些什么?对大环境有什么影响?

您的PDF解决方案(总页数不超过25页)应包括:

一页总结表。
目录。
您的完整解决方案。
参考文献清单。

注:MCM竞赛有25页的限制。您提交的所有内容都计入25页的限制(摘要表、目录、报告、参考文献列表和任何附录)。您必须引用您的报告中所使用的想法、图像和其他任何材料的来源。

词汇表

生物多样性:世界上或特定栖息地或生态系统中生命的多样性。

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