PS-未来 规划可持续未来的数学和计算方法

关于 PS-Future 项目及其模块

PS-Future 项目是由罗格斯大学牵头的合作项目,参与者包括罗格斯大学离散数学和理论计算机科学中心 (DIMACS)、环境与生物科学学院和 Heldrich 劳动力发展中心;数学及其应用联盟 (COMAP);科罗拉多州立大学;格罗顿学校;霍巴特和威廉史密斯学院;以及来自全国各地的许多作家和教育工作者。

这些模块旨在提供 4-6 天的课堂活动,涉及将计算和数学方法应用于可持续性的各种主题。每个模块都与数学中的共同核心州立标准 (CCSS) 相关联,并针对特定数学课程的内容。每个模块还涉及下一代科学标准 (NGSS) 所要求的学科核心概念,特别是针对环境科学和生物学课程中教授的概念。这些模块还特别适合解决数学和科学的实践标准。

每个模块都包含与模块主题相关的工作示例,并讨论所需的技能和培训,以及有关此类工作的薪水和未来需求的信息。在许多情况下,模块中会提到具体的职位名称。

模块

被动式太阳能

让学生利用直角三角学设计节能建筑。学生了解太阳仰角随季节变化的情况,以及如何利用它让阳光照进来或遮挡阳光,从而提高能源效率。他们还尝试使用不同的材料来观察它们的吸热性能。

水流向何处?

历史上,水一直被视为理所当然,尤其是在美国东南部等潮湿地区。本模块使用估算和量纲分析的数学概念来了解水的排放量和总径流量。利用体积和面积的几何概念,学生将探索一英寸降雨的真正含义以及不同地形之间的差异。学生将计算径流量并确定水流向何处以及它对环境的影响。

天气生成器

向学生介绍“天气生成器”,用于模拟天气数据,例如未来不同地点的降水量。学生将了解天气统计持久性的概念以及天气、水循环和全球可持续性之间的关键联系。

疯狂:蝙蝠白鼻综合症模型

研究蝙蝠在生态系统中扮演的许多重要作用,以及它们现在如何受到白鼻综合症 (WNS) 的威胁。该模块引入了 SIR(易感、感染、移除)模型来研究 WNS。学生了解蝙蝠种群减少对生态系统和人类的影响,并使用基于电子表格的模拟来模拟疾病进展并探索拟议的抗击疾病策略的效果。

入侵物种

研究植物和动物入侵物种的生态影响。学生了解入侵种群如何在地理景观中生长和扩散,并使用不同的种群增长和空间扩散规则进行定量评估和模拟。学生模拟控制入侵物种扩散的策略,并讨论为什么有些策略成功而有些策略失败。

水上游戏

将博弈论应用于水资源(及其他自然资源)的可持续利用 水资源游戏使用数学博弈论中的概念来模拟水资源和其他稀缺资源的竞争,并研究冲突各方可用的潜在策略。学生使用博弈论根据游戏玩法预测结果,并通过改变相关收益来改变结果。

NIMBY(不要在我家后院)

《不在我家后院》探讨了在决定将有毒废物倾倒在何处时如何考虑社会和环境正义。此类设施通常位于经济不发达地区,其优先考虑事项会进一步加重本已处于不利地位的人们的不利地位。

边缘生活

可持续性是前瞻性的,而自然资源是有限的。因此,可持续性规划涉及根据未来对这些资源的持续需求来决定如何使用有限的资源。可持续性规划旨在确定可以无限期持续下去而不会严重损害自然资源、人民或经济的做法,尤其是那些处于危险之中的做法。虽然仅根据直接的经济影响来做出决策很诱人(也更简单),但这样做很容易忽视可能破坏可持续性的长期环境(和社会)后果。在规划可持续性时,重要的是要考虑到人类经济和社会系统存在于环境之中并依赖于环境。决策者需要确定他们的选择如何影响人类和环境系统,以及这些选择是否可以无限期地持续到未来。

生态系统服务:森林的多重价值

让学生沉浸在森林资源管理决策中。该模块向学生介绍采样方法,以评估森林资源和潜在木材价值,同时考虑生态系统服务的价值,如防止侵蚀、碳封存和栖息地提供。它表明,自然生态系统的可持续管理需要全面核算一项行动的所有影响——包括直接影响和间接影响——随着时间的推移。

城市可持续性

介绍使用地理信息系统 (GIS) 探索美国城市内部和跨城市的温室气体 (GHG) 排放模式及其随时间的变化的基本概念。学生还可以绘制城市和农村地区的热图,并考虑土地使用与 GHG 排放之间的联系。

COMAP 免费资源—Free Resources

COMAP 为我们的会员免费提供许多资源。下面重点介绍了我们最受欢迎的几种资源。用户可以在我们的会员资源页面上找到其他免费资源以及用于查找产品的筛选功能。

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COMAP 提供了一系列旨在通过对现实世界现象进行建模来教授数学的模块。大多数模块适用于高中课堂,有些模块可用于初中、本科课程和教师教育。该系列中的每个模块都围绕几项课堂活动构建。每个模块都包括学生活动页面、教学笔记和答案。教学笔记和答案采用双栏格式,位于模块开头。学生活动页面采用全页格式,位于模块末尾。由于技术在数学建模中起着关键作用,因此本系列中的大多数模块都提供了应用一种或多种技术的机会,例如图形计算器和/或在线图形实用程序、电子表格和几何实用程序。
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《联盟》每年出版两次,提供电子版,将当代教学活动与评论、文章、竞赛结果和信息相结合,将数学建模的乐趣带入高中课堂。每期都包含 Pull-Out 部分,这是一项以现实世界建模问题为中心的可重复课堂活动。最近的 Pull-Out 课程模拟了广泛的主题,包括镰状细胞性贫血的遗传学和爱国者导弹系统的准确性。《联盟》的最新一期可在线免费获取,COMAP 正式会员可以以电子方式获取以前的期刊。COMAP 还为正式会员提供印刷版订阅作为附加服务。
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《本科数学及其应用》(UMAP)期刊每季度出版一次,将当代教学模块与评论和文章相结合,打造出一本与众不同的期刊。每期都从数学角度看待几个现实世界的问题,并展示真实的人如何在工作和生活中运用数学。无论是探索非法毒品价格弹性的优雅解释,还是解除美国核武库的战略意义,UMAP 期刊都是任何对应用数学感兴趣的人的建模期刊。UMAP 的当前期刊可在线免费获取,COMAP 正式会员可获取以前的电子期刊。COMAP 还为正式会员提供印刷版订阅。
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数学建模教育评估与教学指南
数学及其应用联盟 (COMAP) 和工业与应用数学学会 (SIAM) 的共同希望和愿景是,这份报告能够激励教育界在从学前班到本科阶段的课程中为数学建模留出一席之地。此外,有效执行数学建模所需的技能(逻辑思维、问题解决、敏感性分析和沟通等)的价值和重要性得到认可和培养。提供英语和西班牙语版本。
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BioMath 是 BioMath Connection (BMC) 和 Integrating Mathematics and Biology (IMB) 项目的成果,提供 20 个模块,可灵活适应不同年级的各种数学和生物学课程。这些创新的课堂材料包括课程材料、教师材料和讲义/工作表。该项目由罗格斯大学的 DIMACS 与 COMAP 和科罗拉多州立大学 (CSU) 合作领导。
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计算思维对 9-12 年级学生的价值
VCTAL 是一套教学模块和迷你模块,适用于高中课堂,帮助培养不同年级和学科的学生的计算思维能力。计算思维是一种高级思维过程,以计算的方式看待世界。学生首先学会发现计算的机会,然后通过抽象、分解、测量和建模将这些计算机会与数学思维联系起来。
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规划可持续未来的数学和计算方法
本书是 PS-Future 项目的成果,是一系列跨学科模块的集合,旨在通过让不同群体的学习者参与具有广泛个人相关性的可持续发展主题,并让他们了解与可持续生活相关的 STEM 教育机会和职业道路,从而吸引他们学习 STEM 学科。这些模块提供 4-6 天的课堂活动,涉及将计算和数学方法应用于可持续发展的各种主题。每个模块都包含与模块主题相关的工作示例,以及对所需技能和培训的讨论,以及有关此类工作的薪水和未来需求的信息。
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COMAP provides many resources free to our members. Several of our most popular resources are highlighted below. Users can find additional free resources, as well as a filter feature to locate products on our Member Resources page.

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COMAP presents a series of modules designed for teaching mathematics through the modeling of real-world phenomena. Most modules are suitable for use in high school classes, and some can be used in middle school, undergraduate courses, and in teacher education. Each module in the series is built around several classroom activities. Each module includes student activity pages, teaching notes, and answers. Teaching notes and answers are in two-column format at the beginning of the module. Student activity pages are in full-page format at the end of the module. Since technology plays a key role in mathematical modeling, most modules in this series offer opportunities to apply one or more forms of technology, such as graphing calculators and/or online graphing utilities, spreadsheets, and geometric utilities.
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Consortium, published twice a year and available electronically, blends contemporary teaching activities with commentaries, articles, and contest results and information to bring the excitement of mathematical modeling to high school classrooms. Each issue contains the Pull-Out section, a reproducible classroom activity centered on a real-world modeling problem. Recent Pull-Out lessons have modeled a wide range of topics including the genetics of sickle cell anemia and the accuracy of the Patriot Missile System. The current issue of Consortium is available free online, with previous issues available electronically with COMAP full membership. COMAP also offers a print subscription as an add-on to full members.
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The Undergraduate Mathematics and Its Applications (UMAP) Journal, published quarterly, blends contemporary teaching modules with commentaries and articles to create a boldly different periodical. Each issue puts several real-world problems under a mathematical lens and demonstrates how real people are using mathematics in their jobs and lives. Whether it is exploring an elegant explanation of price-elasticity of illegal drugs, or the strategic implications of disarming the U.S. nuclear arsenal, The UMAP Journal is the modeling journal for anyone interested in applied mathematics. The current issue of UMAP is available free online, with previous issues available electronically with COMAP full membership. COMAP also offers a print subscription as an add-on to full members.
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Guidelines for Assessment and Instruction in Mathematical Modeling Education
The shared hope and vision of the Consortium for Mathematics and its Applications (COMAP) and the Society for Industrial and Applied Mathematics (SIAM) is that this report motivates the educational community to make a place for mathematical modeling in curriculum, from pre-K through undergraduate levels. Further, that the value and importance of the skills required to execute math modeling effectively - logical thinking, problem solving, sensitivity analysis, and communication to name a few - are recognized and nurtured. Available in English and Spanish.
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A result of the BioMath Connection (BMC) & Integrating Mathematics and Biology (IMB) projects, BioMath provides 20 modules designed for flexible adaptation in a variety of courses at a variety of grade levels in both mathematics and biology. These innovative classroom materials come with lesson materials, teacher material, and handouts/worksheets. The project was led by DIMACS at Rutgers University in collaboration with COMAP and Colorado State University (CSU).
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The Value of Computational Thinking across Grade Levels 9-12
VCTAL is a set of instructional modules and mini modules for use in high school classrooms to help cultivate student facility with computational thinking across different grade levels and subject areas. Computational thinking is a high-level thought process that considers the world in computational terms. Students begin with learning to see opportunities to compute something and then relate these computational opportunities to mathematical thinking through abstraction, decomposition, measurement, and modeling.
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Mathematical and Computational Methods for Planning a Sustainable Future
A result of the PS-Future project, this book is a collection of interdisciplinary modules designed to attract a diverse population of learners to STEM disciplines by engaging them in sustainability topics of broad personal relevance and providing an awareness of STEM educational opportunities and career paths related to sustainable living. The modules provide 4-6 days of classroom activities on a variety of topics that apply computational and mathematical methods in sustainability. Each module contains examples of jobs related to the module topic, together with a discussion of the skills and training required, as well as information on the salary and future demand for such jobs.
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MCM/ICM美赛评审标准是什么?2025MCM/ICM安排和备赛建议是什么?

美国大学生数学建模竞赛(MCM/ICM)由美国数学及其应用联合会主办,是全球最具声望的数学建模竞赛之一。这一国际性赛事不仅是大学生参与人数最多的竞赛之一,也是各类数学建模竞赛的鼻祖。MCM/ICM为学生提供了展示数学建模能力的舞台,培养他们解决实际问题的能力。本文将详细介绍MCM/ICM的竞赛安排、奖项设置、评审标准及备赛建议,帮助参赛者有效准备这一高水平赛事。

一、2025赛季MCM/ICM竞赛安排

竞赛时间

比赛开始:2025年1月24日凌晨6:00(北京时间)

比赛结束:2025年1月28日上午9:00(北京时间)

解决方案报告截止:2025年1月28日上午10:00(北京时间)

结果发布:2025年5月31日或之前

参赛对象

在校专科生、本科生、研究生,每组1-3人,每名同学只能参加一个小组。

报名费用

每队850元(含证书)

二、MCM/ICM奖项设置

MCM奖项

特等奖:<1%

提名奖:2%

一等奖:6%

二等奖:23%

成功参与奖:65%

ICM奖项

特等奖:<1%

提名奖:2%

一等奖:7%

二等奖:23%

成功参与奖:58%

三、MCM/ICM评审标准与小贴士

初评与终评流程

MCM/ICM试卷由两位评审评分,若分歧大则由第三人协商。每份试卷需至少10分钟的评审时间。

评审重点:假设、模型、敏感性分析、结论、逻辑。

模型建立

模型需密切联系题目,强调适合性而非复杂性。

全面考虑、多角度分析问题,适当改进现有模型算法。

灵敏度分析

必不可少,需包括模型检验、误差分析、有效性分析、适用条件分析、横纵向对比等。

摘要撰写

摘要是重中之重,应由三人共同修改审核。要求简明扼要,准确表达模型要点、思路及结果。

LaTeX排版

强烈建议使用LaTeX进行论文写作与排版,尽管有学习成本,但带来的回报巨大。

图表美观

图表需内容充实、审美在线、色调统一,避免堆砌。结果图下要有三行以上的内容/结果分析。

压缩高度,避免占据大量页面;多个类似图片并排放置。

工具使用

推荐使用Powerpoint、Excel、Python、Matlab、Tableau、Gephi等工具。

大胆加入折线图、散点图、瀑布图、色阶图、雷达图、地图、箱线图、直方图、饼图。

O奖论文特点

O奖论文并不高深,关键在于全面考虑题目,建立适合的模型,注重排版与可视化展示。

四、MCM/ICM备赛建议

模型构建与完善

建立简单框架,透视数据,逐步完善模型。考虑多种角度进行建模。

团队合作与分工

有效的团队合作与合理的分工是成功的关键。每位成员应明确自己的角色与任务。

时间管理

在竞赛期间,合理分配时间,确保每个阶段的任务顺利完成。

模拟练习

通过模拟练习熟悉竞赛流程,提高对时间和任务的掌控能力。

不断学习与反馈

通过不断学习新知识和技术,提升建模能力。及时进行自我反馈与调整。

美国大学生数学建模竞赛(MCM/ICM)以其高水平和广泛的国际影响力,为学生提供了展示数学建模才能的绝佳平台。通过科学备赛和充分准备,参赛者不仅能在竞赛中取得优异成绩,还能为未来的学术和职业发展打下坚实基础。


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2025年MCM/ICM竞赛时间安排?竞赛奖项设置是什么?

美国大学生数学建模竞赛(MCM/ICM)由美国数学及其应用联合会主办,是全球最具影响力的数学建模竞赛之一。自1985年以来,MCM/ICM已成功举办40届,吸引了来自世界各地的大学生参赛。本文将详细介绍2025年MCM/ICM竞赛的时间安排、竞赛规则、奖项设置以及其重要性。

一、2025年MCM/ICM竞赛安排

报名与比赛时间

报名时间:即日起至2025年1月10日

比赛时间:2025年1月11日06:00至1月15日09:00

结果及详细评语公布时间:2025年1月20日左右

辅导时间:2024年11月25日至2025年1月20日期间进行专家辅导

参赛形式

三人组成一个团队(本科生),在四天内完成从建立模型、求解、验证到论文撰写的全部工作。

二、MCM/ICM竞赛奖项设置

主要奖项

特等奖(Outstanding):不超过报名队数的5%,颁发荣誉证书

一等奖(Meritorious):不超过报名队数的15%,颁发荣誉证书

二等奖(Honorable Mention):不超过报名队数的30%,颁发荣誉证书

优秀奖(Successful Participant):若干,颁发荣誉证书

其他奖项

优秀指导教师

优秀组织单位

优秀志愿者

三、MCM/ICM竞赛新规与提交流程

在线提交流程

使用新的在线提交页面:https://forms.comap.org/241335097294056

需要团队控制编号和顾问ID号进行提交

注册流程简化为顾问注册和团队注册两部分

提交材料限制

提交材料限制为25页,包括摘要表、解决方案、参考列表、目录、注释、附录、代码及任何特定问题的要求。

人工智能工具使用

允许在竞赛中使用大型语言模型和生成性人工智能工具。

四、MCM/ICM赛题内容与类型

MCM题型

A题:连续问题,要求参赛者具备数学模型素养和建模能力

B题:离散问题

C题:涉及大数据和数据挖掘

ICM题型

D题:与网络科学或优化有关

E题:涉及环境科学

F题:与政策、社会科学相关,讨论社会科学中的建模问题

五、MCM/ICM竞赛的重要性

学术与职业发展

MCM/ICM竞赛是全球认可的数学建模赛事,获奖者在研究生保研、夏令营、预推免期间具有显著优势。

竞赛成绩在国内大多数院校可获得保研加分,参与者在学术活动中脱颖而出。

跨学科能力培养

竞赛要求参赛者在短时间内解决复杂问题,培养综合运用数学、科学和技术的能力。

对于ICM题型,参赛者需具备宏观与微观、整体与细节的权衡能力。

美国大学生数学建模竞赛(MCM/ICM)不仅是对参赛者数学建模能力的考验,也是提升他们学术背景和职业发展的重要机会。通过参与MCM/ICM,学生能够在国际舞台上展示自己的才华,为未来的学术和职业生涯奠定坚实基础。MCM/ICM无疑是对数学建模感兴趣的大学生的理想选择。


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MCM/ICM大学生建模竞赛有哪些环节?论文提交要求有哪些?

MCM/ICM(Mathematical Contest in Modeling / Interdisciplinary Contest in Modeling)是全球唯一的国际性数学建模竞赛。由美国数学及其应用联合会(COMAP)主办,旨在培养学生的数学建模能力、创新思维以及团队合作能力。由于其国际化的参与范围和高水准的要求,MCM/ICM为全球学生提供了一个展示才华的平台。

一、MCM/ICM团队组成

成员要求

每个团队最多由三名学生组成。

学生必须是全日制或非全日制本科(或以下)学生。

所有团队成员必须就读于同一学校或机构。

每个学生只能参加一个团队。

团队合作

MCM/ICM特别强调团队合作能力,要求团队成员在比赛期间紧密协作,共同完成建模任务和解决方案报告。

二、MCM/ICM顾问要求

顾问职责

每个团队必须有一名顾问。

顾问可以是团队成员所在学校或机构的工作人员、教师或学生。

顾问的主要职责是为团队提供指导和支持,但不得直接参与解决方案的设计和撰写。

顾问注册

顾问需在2024年2月1日星期四下午3点之前为团队完成注册。

一位顾问可为多个团队提供指导,但每个团队只能指定一名顾问。

二、MCM/ICM竞赛环节

MCM/ICM竞赛分为以下几个主要环节:

1. 团队准备阶段

指导支持:顾问和教师可以在竞赛前期为学生提供指导,帮助他们熟悉数学建模的基本方法和工具。

资源支持:COMAP提供相关资源和指南,帮助团队做好赛前准备。

2. 选择并解决问题

问题选择:竞赛期间,团队需从比赛网站上提供的多个问题中选择一个进行解决。

自由资源使用:团队在解题过程中可以使用各种资源(如文献资料、计算工具等)。

3. 比赛期间

解决方案报告:团队需撰写一份清晰、简洁且结构完整的解决方案报告。报告需包括以下内容:

摘要

目录

引言

分析和模型

结论

参考文献

提交限制:比赛期间,解决方案报告不得超过25页,包括摘要表、正文、附录、代码等内容。

4. 提交阶段

提交方式:比赛结束后,团队需通过电子邮件提交解决方案文件。

不可修改:提交后,解决方案文件不得进行任何修改。

知识产权:所有提交内容将成为COMAP的财产。

四、MCM/ICM提交要求

页面限制

提交的解决方案报告总页数不得超过25页。这一限制适用于摘要表、正文、附录、代码、目录、注释、参考文献以及问题的特定要求。

格式要求

报告需结构清晰,语言简洁,重点突出分析与建模过程,确保逻辑严谨、内容完整。

五、MCM/ICM奖项设置

MCM/ICM竞赛设有多种奖项,以表彰在不同问题领域中表现突出的团队:

1. MCM奖项(问题A、B、C)

Ben Fusaro奖:颁发给具有创意的论文。

弗兰克·R·佐丹奴奖:表彰在建模过程实施方面表现杰出的团队。

2. ICM奖项(问题D、E、F)

莱昂哈德·欧拉奖:授予在ICM问题D中表现最佳的团队。

雷切尔·卡森奖:表彰在政策建模问题(ICM问题F)中表现卓越的团队。

ICM帕累托奖:表彰在政策建模问题(ICM问题F)中表现优秀的团队。

3. 国际COMAP拨款与证书

最优秀的MCM/ICM团队将获得国际COMAP拨款、团队奖金和证书。

六、MCM/ICM的独特性与价值

全球参与

MCM/ICM吸引了来自全球各地的学生参与,参赛学校和团队覆盖多个国家和地区,具有高度的国际化水平。

综合能力考察

竞赛不仅考察数学建模能力,还强调创新思维、团队合作以及解决实际问题的能力。

高含金量

MCM/ICM竞赛的获奖证书在全球范围内被广泛认可,尤其在申请国际顶尖高校或参与高水平科研项目时具有重要参考价值。

实践与创新结合

竞赛题目均来源于现实生活中的复杂问题,参赛者需通过数学建模的方式解决实际问题,培养了实践能力和创新意识。

团队协作能力

MCM/ICM特别强调团队合作,要求团队成员分工明确、协同作战,全面提升学生的沟通能力和团队精神。

MCM/ICM作为全球唯一的国际性数学建模竞赛,为学生提供了一个展示数学能力和创新思维的绝佳平台。通过参与竞赛,学生不仅能够提升自己的数学建模水平,还能培养团队合作精神和解决实际问题的能力。


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MCM/ICM大学生建模竞赛评分方式是什么?竞赛规则是什么?

美国大学生数学建模竞赛(MCM/ICM)由美国数学及其应用联合会主办,是一项国际性数学建模竞赛,被广泛认为是世界范围内最具影响力的数学建模竞赛之一。该竞赛吸引了来自全球各国家和地区的优秀大学生参与,赛题涵盖经济、管理、环境、资源、生态、医学、安全等多个领域。

一、MCM/ICM竞赛规则

1. 调整和协助

COMAP将根据学生的学习条件进行调整,以满足当地学校或机构计划的要求,并提供适当的特殊协助。

2. 竞赛时间

竞赛时间:2024年2月1日下午5:00至2024年2月5日晚上8:00(美国东部标准时间)。

3. 团队组成

团队人数:每个团队最多由三名全日制或非全日制本科(或以下)学生组成,必须就读于同一学校或机构。

顾问要求:每个团队必须有一名顾问,顾问可以是团队成员所在机构的工作人员、教职人员或学生,并可为多个团队服务。顾问需要在2024年2月1日星期四下午3点之前注册团队。

4. 控制号和密码

注册要求:团队必须获得并使用注册时分配的控制号和密码参加MCM/ICM竞赛。

5. 禁止讨论和外部帮助

竞赛窗口开放后,团队不得与团队成员以外的任何人讨论或获取工作和解决问题的想法。团队可以利用各种“无生命”资源(如网页、书籍、文章、研究报告、数据库等),但不得寻求团队外的任何人的帮助,包括顾问、其他教师、其他学生和领域专家。

6. 解决方案提交

提交要求:团队选择一个问题进行解决,并以Adobe PDF电子文件形式提交解决方案。解决方案必须使用英文输入,字体至少为12号,页数不得超过25页。解决方案不得包含学生、顾问和/或机构的姓名,除团队控制编号外,不得包含任何识别信息。

7. 最终提交和违规处理

竞赛窗口关闭后,顾问必须确保团队不再对解决方案进行任何修改,并在2024年2月5日晚上9:00之前通过电子邮件将解决方案发送给COMAP进行评审。对于违反竞赛规则的团队,COMAP保留取消参赛资格或降低奖励级别的权利。

二、MCM/ICM竞赛评分方式

1. 初赛评分方式

初赛评分主要依据模型质量和作品完整性。评分标准包括:

模型:考察模型的清晰度、逻辑严密性、结论的正确性和代码的整洁程度。

表格:要求表格规范、排版美观,合并单元格合理,数值准确。

图片:要求图片清晰明了,标注规范,并与文字配合,解释清晰。

报告:要求报告通顺流畅,论述清晰明了,不重复也不遗漏,并且排版整洁。

2. 复赛评分方式

复赛注重团队合作和信息交流能力。评分标准包括:

团队合作:要求团队成员互相协作,信息共享,及时反馈进展情况,优劣讨论数模思路。

沟通能力:要求团队之间和评委之间的明确信息交流平台,可以进行远程会议或文字交流,近距离或远距离沟通都要求清晰。

文件管理:评审人将考评团队的文件命名、格式、保存路径、协作版本控制等方面的能力。

3. 国际评分方式

国际评分主要根据作品的深度和广度进行评定。评分标准包括:

深度和广度:要求作品立足于理论基础,拓展应用领域,反映竞赛成员的科研能力和研究思路。

研究过程:强调展示建模过程中运用创新方法和技巧的能力,如挖掘问题内在关联、回归分析、充分的分析和仿真等。

美国大学生数学建模竞赛(MCM/ICM)通过其严谨的规则和多元化的评分标准,为全球大学生提供了一个展示数学建模才能的国际平台。通过参与竞赛,学生不仅能提高数学建模能力,还能培养团队合作和沟通能力,为未来的学术和职业发展奠定坚实基础。


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【MCM/ICM 2006-2024特等奖论文集+2006-2024中英真题集】⇓

什么是数学建模?MCM/ICM竞赛题目有哪些?考试内容是什么?

MCM/ICM(Mathematical Contest in Modeling / Interdisciplinary Contest in Modeling)是全球范围内最具影响力的数学建模竞赛之一,由美国数学及其应用联合会(COMAP)主办,每年举办一次。该竞赛旨在通过解决实际问题,培养学生的创新能力、数学建模能力、团队合作能力和交流能力。参赛者需要在规定时间内完成一个开放性问题的建模、分析与报告撰写。

一、什么是数学建模?

数学建模是将实际问题转化为数学语言和数学形式的过程。通过数学建模,复杂的现实问题可以被抽象成数学模型,从而利用数学方法进行分析、求解和优化。数学建模的核心过程包括以下几个组成部分:

决策变量(Decision Variables)

表示决策者可以控制的因素,即模型中需要确定的未知变量。通过建模和求解过程,这些变量的具体取值被优化以实现问题目标。

环境变量(Environmental Variables)

表示不可控的外部因素。它们在建模过程中作为已知常量使用,通常通过数据收集阶段确定其数值。

目标函数(Objective Function)

描述问题目标的数学表达式。目标函数可以是最大化某个量(如收益或效率)或最小化某个量(如成本或风险)。

约束条件(Constraints)

描述问题中的限制因素。这些条件通过数学表达式(等式或不等式)限制决策变量的取值范围或满足特定要求。

完成数学建模后,通过优化算法、数值计算等求解方法可以得出最优解,从而为实际问题提供科学的决策依据。

二、MCM/ICM竞赛题目

MCM/ICM竞赛题目分为6个类别,涵盖不同领域,学生需从中选择一个进行建模与解决:

MCM 问题 A(连续模型)

涉及连续变量的数学建模问题,通常需要微分方程或优化方法。

MCM 问题 B(离散模型)

主要涉及离散变量的模型,重点考察离散数学、图论等知识。

MCM 问题 C(数据洞察)

需要通过数据分析和可视化技术,从大规模数据中提取信息并建模。

ICM 问题 D(运筹学/网络科学)

涉及网络优化、路径规划等运筹学领域的问题。

ICM 问题 E(可持续性)

关注环境和可持续发展领域的问题,如能源管理、资源分配等。

ICM 问题 F(政策建模)

涉及社会科学和政策研究,要求学生从数据和模型中提出政策建议。

三、MCM/ICM考试内容

MCM/ICM竞赛跨越多个学科领域,主要考察以下知识点:

数学

微积分、线性代数、离散数学、概率与统计等。

常微分方程、优化理论、图论等高级数学知识。

计算机科学

算法设计与分析、编程能力(如Python、MATLAB、R等)。

数据处理与可视化工具的应用。

英语

阅读、写作和表达能力是竞赛报告撰写的重要部分。

报告需结构清晰、语言流畅且逻辑严谨。

跨学科知识

根据具体问题,可能涉及自然科学、工程学、经济学、社会科学等领域的知识。

四、MCM/ICM参赛步骤

注册顾问账号

顾问是指导团队的重要角色,需提前在COMAP官网注册账号。

注册团队

每个团队最多由三名学生组成,所有成员需为本科或以下学历,并来自同一学校。

支付注册费

每个团队需支付100美元的注册费用。

五、MCM/ICM竞赛规则与流程

团队合作

每个团队最多由三名学生组成,团队成员需分工明确,密切合作。

解决问题

团队需在竞赛开放期间从6个题目中选择一个进行建模和分析。

报告撰写

解决方案需以数学建模报告的形式提交,报告内容包括:

摘要

模型构建与分析

数据处理与结果

结论与建议

参考文献

提交报告

报告总页数不得超过25页,包括摘要、正文、附录、代码、图表等内容。

六、MCM/ICM奖项设置

MCM/ICM竞赛设有多种奖项,以表彰表现优异的团队:

MCM奖项(问题A、B、C)

Ben Fusaro奖:颁发给具有创意的论文。

弗兰克·R·佐丹奴奖:表彰杰出建模过程的实施。

ICM奖项(问题D、E、F)

莱昂哈德·欧拉奖:授予ICM问题D的最佳团队。

雷切尔·卡森奖:表彰在政策建模问题(ICM问题F)中表现杰出的团队。

ICM帕累托奖:针对ICM问题F的优秀团队。

国际拨款与证书

获奖团队将获得COMAP的国际拨款、奖金和荣誉证书。

七、MCM/ICM的教育价值

培养综合能力

竞赛通过实际问题的解决,帮助学生培养数学建模能力、创新思维和团队合作精神。

提升国际竞争力

MCM/ICM以其国际化视野和高含金量的证书,广受全球顶尖大学和研究机构的认可。

跨学科应用

竞赛题目来源于现实问题,涵盖多个学科,促进学生将数学知识与其他领域结合。

职业发展助力

竞赛经验和获奖证书在申请研究生项目、国际交流和职业发展中具有重要价值。

MCM/ICM竞赛是一个集挑战性与实践性于一体的国际平台,为学生提供了展示数学能力和创新思维的机会。通过参与MCM/ICM,学生不仅可以提升学术水平,还能培养团队协作和解决实际问题的能力。对于希望在数学建模和跨学科领域深入发展的学生,MCM/ICM是一个不可多得的学习与成长机会。希望所有参赛者都能在竞赛中取得优异成绩,展现自己的才华!


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美国数学建模MCM/ICM常考题型有哪些?题目难度如何?

COMAP的数学建模竞赛(Mathematical Contest in Modeling,简称MCM®)和跨学科建模竞赛(Interdisciplinary Contest in Modeling,简称ICM®)是国际性竞赛,旨在为大学生提供团队合作、建模、问题解决和写作技能的实践机会。参赛者需要运用数学知识和技巧,通过建模、开发和交流讨论,共同解决现实世界中的复杂问题。

一、MCM/ICM常考题型

在竞赛周末期间,每个团队由三名学生组成,需从以下六个问题中选择一个进行解决:

MCM问题A:连续性问题

MCM问题B:离散性问题

MCM问题C:数据洞察问题

ICM问题D:运筹学/网络科学问题

ICM问题E:可持续性问题

ICM问题F:政策问题

这些问题涵盖广泛的学科领域,从数学建模到跨学科问题,要求参赛者具备深厚的知识储备和灵活的思维能力。

二、MCM/ICM题目难度

MCM/ICM竞赛的难度极高,对参赛者的知识广度和深度提出了极高要求。具体难度体现在以下几个方面:

复杂的问题背景:参赛者需要快速理解问题,并掌握相关的领域知识。这些问题通常涉及多个学科的交叉内容,如数学、计算机、环境科学、工程与政策等。

时间紧迫:参赛者需要在短短4天内完成问题的建模、求解、仿真、编程以及论文撰写。

团队协作:独立思考与团队合作并重,参赛者需要分工明确,并高效协作完成任务。

综合能力要求:竞赛不仅考察数学能力,还需要参赛者具备编程、论文写作和英语表达能力。

三、MCM/ICM备考方法

1. 团队配合与分工

在参赛过程中,团队合作至关重要。团队通常由以下三种角色组成:

建模手

熟悉各类模型(如回归模型、优化模型、微分方程模型等)的用法、优缺点。

负责提出问题的建模方法,并进行模型的实现与调优。

定期学习新的建模方法和技术,保持对模型的扩展和更新。

编程手

掌握至少一种编程语言(如Python、MATLAB、R等),并熟练使用建模和数据处理工具。

负责将建模手提出的问题转化为计算机模型,进行仿真与优化。

善于利用高效的算法和技术,最大程度提高时间利用效率。

论文手

具备良好的英文阅读和写作能力,能够清晰准确地表达论文的逻辑和意义。

学会使用绘图工具(如MATLAB、Tableau、Origin等),制作简洁直观的图表。

关注比赛要求,特别是摘要部分,确保逻辑清晰且吸引评委注意。

2. 赛前准备策略

熟悉规则与题目要求:仔细阅读比赛官网提供的注意事项,了解题目类型及选题范围。

模拟训练:通过往年题目进行模拟练习,找准团队的优势领域,并确定最适合团队解决的问题类型。

知识储备:系统学习数学建模的常用方法(如线性规划、动态规划、随机过程、微分方程等)以及相关领域的基础知识。

工具熟练度:掌握常用建模和数据处理工具(如MATLAB、Python、Excel等),熟悉论文排版工具(如LaTeX)。

时间规划:制定合理的时间分配方案,确保充足时间完成建模、编程、论文撰写及模型验证。

3. 比赛过程中注意事项

选题策略:根据团队的优势领域选择最适合的问题,避免选择团队知识储备薄弱的领域。

时间管理:合理分配时间,确保建模、编程与论文写作同步进行。建议在竞赛最后一天留出足够时间进行模型仿真和论文修改。

摘要优化:摘要是论文的核心部分,需确保逻辑清晰、语言简洁且吸引评委注意。

图表质量:尽量使用高质量的图表展示结果,避免冗长的文字描述,使图表具有直观性和吸引力。

4. 提高团队协作效率

定期沟通:团队需保持高效沟通,及时反馈进展情况。

文件管理:使用统一的命名规则和版本控制工具(如Git)管理文件,确保团队协作顺畅。

分工明确:明确团队成员的职责分工,避免重复工作或遗漏关键环节。

MCM/ICM竞赛通过其高难度的题目和严谨的规则,为大学生提供了一个展示数学建模能力的国际平台。通过参与竞赛,学生不仅能够提升数学建模、编程和论文写作能力,还能培养团队协作、时间管理和创新思维等综合素质。成功完成MCM/ICM竞赛需要团队的高效协作、扎实的知识储备以及灵活的应变能力。参赛者通过充分的赛前准备和比赛中的高效执行,能够在竞赛中取得优异成绩,为未来的学术和职业发展奠定坚实基础。


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【真题在线看】2018 ICM问题F:隐私成本

 问题标题:隐私成本
   
年份:2018  
学生等级:本科生  
来源:ICM

问题  
 
电子通信和社交媒体的普及和依赖已经变得非常普遍。结果之一是,有些人似乎愿意分享有关他们个人互动、关系、购买、信仰、健康和行动的私人信息 (PI),而另一些人则认为这些方面的隐私非常重要和有价值。不同领域的隐私选择也存在显著差异。例如,有些人为了快速降价而迅速放弃对其购买信息的保护,但同时不太可能分享有关其疾病状况或健康风险的信息。同样,如果某些人群或亚群认为某些类型的个人信息对个人或社区构成风险,他们可能不太愿意放弃这些信息。这种风险可能涉及安全、金钱、贵重物品、知识产权 (IP) 或个人电子身份的损失。其他风险包括职业尴尬、失去职位或工作、社会损失(友谊)、社会耻辱或边缘化。虽然对政府发表政治异议的政府雇员可能愿意付费保护其社交媒体数据,但年轻的大学生可能没有压力限制他们发布政治观点或社交信息。看来,个人在个人隐私保护以及网络空间的互联网和系统安全方面的选择可能会在自由、隐私、便利、社会地位、经济利益和医疗等方面带来风险和回报。

私人信息 (PI) 是否类似于私人财产 (PP) 和知识产权 (IP)?合法获取的 PI 是否可以出售或赠予拥有该信息权利或所有权的其他人?随着人类活动的详细信息和元数据对社会越来越有价值,特别是在医学研究、疾病传播、灾难救助、商业(如营销、保险和收入)、个人行为记录、信仰陈述和身体活动等领域,这些数据和详细信息可能成为有价值且可量化的商品。交易自己的私人数据会带来一系列风险和好处,这些风险和好处可能因信息领域(如购买、社交媒体、医疗)和子群体(如公民身份、专业资料、年龄)而异。

我们能否量化全社会电子通信和交易的隐私成本?也就是说,保护个人信息的货币价值是多少,或者其他人拥有或使用个人信息的成本是多少?政府是否应该监管这些信息,还是最好留给隐私行业或个人?这些信息和隐私问题是否仅仅是个人决定,个人必须评估以做出自己的选择并提供自己的保护?

在评估隐私成本时,需要考虑几个问题。首先,数据共享是否属于公共利益?例如,疾病控制中心可能会使用数据来追踪疾病的传播,以防止进一步爆发。其他例子包括管理高风险人群,如 16 岁以下儿童、有自杀风险的人和老年人。此外,考虑那些试图隐藏其活动的极端分子团体。出于国家安全考虑,政府是否应该追踪他们的数据?考虑一个人的浏览器、电话系统和互联网信息流及其个性化广告;这种定制价值多少?

总体而言,在评估隐私成本时,我们需要考虑所有这些权衡。保持数据私密性的潜在收益是什么,而这样做又会失去什么?

作为国家决策者的政策分析团队,您的团队的任务是:

任务 1:制定一个价格点,用于在各种应用中保护个人隐私和 PI。为了评估这一点,您可能需要将个人分类为具有相当相似风险水平的子组或数据的相关域。为了准确地模拟风险,需要考虑哪些参数和度量集,以同时考虑 1) 个人的特征和 2) 特定信息域的特征?

任务 2:给定任务 1中的一组参数和度量,至少在三个领域(社交媒体、金融交易和健康/医疗记录)建立隐私成本模型。在您的基础模型中,考虑保护数据的权衡和风险如何影响您的模型。您可以考虑给予某些权衡和风险比其他权衡和风险更高的权重,以及按子组或类别分层权重。考虑数据的不同基本元素(例如姓名、出生日期、性别、社会保障或公民号码)对您的模型的贡献。这些元素中是否有一些比其他元素更有价值?例如,与附有此人照片的姓名价值相比,姓名本身的价值是多少?您的模型应该为 PI 设计一个定价结构。

任务 3:不久前,人们不知道哪些机构购买了他们的 PI,他们的 PI 值多少钱,或者 PI 是如何使用的。新的提案正在提出,将 PI 变成一种商品。利用您在任务 2中生成的定价结构,为个人、团体和整个国家建立定价系统。随着数据成为受市场波动影响的商品,考虑 PI 的供需力量是否合适?假设人们有权出售自己的数据,这会如何改变模型?

任务 4:您的模型的假设和约束是什么?假设和约束应解决诸如政府法规(例如价格法规、特定数据保护,例如某些可能不受经济体系约束的记录)以及文化和政治问题等问题。根据您的模型以及政治和文化问题,考虑在考虑政策建议时是否应将信息隐私作为一项基本人权。考虑在您的模型中引入动态元素,通过引入人类决策随时间的变化,考虑到个人对自己数据(例如姓名、地址、图片等个人数据)、交易数据(例如在线购买、搜索历史)和社交媒体数据(例如帖子、图片)的价值的信念不断变化。

任务 5:不同代人对 PI 和数据隐私的风险收益比的看法是否存在差异?随着年龄的增长,这会如何改变模型?PI 与 PP 和 IP 有何不同或相似之处?

任务 6:如何解释人类数据高度关联且每个人的行为通常与他人高度相关的事实?一个人的数据可以提供有关其在社交、职业、经济或人口统计学上与其有联系的其他人的信息。因此,个人分享自己数据的决定会影响无数其他人。有没有好的方法来捕捉数据共享的网络效应?这会影响个人、子群体以及整个社区和国家的价格体系吗?如果社区有共同的隐私风险,那么保护公民的 PI 是社区的责任吗?

任务 7:考虑大规模数据泄露的影响,数百万人的个人信息被盗并在暗网上出售、作为身份盗窃团伙的一部分出售或用作赎金。这样的个人信息丢失或连锁事件会如何影响您的模型?现在您有一个可以量化每个人或每种丢失类型的数据价值的定价系统,那么对数据泄露负责的机构是否有责任直接向个人支付滥用或个人信息丢失的费用?

任务 8:根据您对这个问题的政策建模,向决策者写一份两页的政策备忘录,说明效用、结果和建议。请务必指定您的建议中包含哪些类型的 PI。

您的提交内容应包括:
    ● 一页摘要表,
    ● 两页备忘录,
    ● 您的解决方案不超过 20 页,最多 23 页,包括您的摘要和备忘录。
    ●注意:参考列表和任何附录不计入 23 页的限制,应出现在您完成的解决方案之后。

题目内容过长,可到文末下载完整版中英文真题


以下是英文版真题

Problem
Pervasiveness of, and reliance on, electronic communication and social media have become widespread. One result is that some people seem willing to share private information (PI) about their personal interactions, relationships, purchases, beliefs, health, and movements, while others hold their privacy in these areas as very important and valuable. There are also significant differences in privacy choices across various domains. For example, some people are quick to give away the protection of their purchasing information for a quick price reduction, but at the same time are unlikely to share information about their disease conditions or health risks. Similarly, some populations or subgroups may be less willing to give up particular types of personal information if they perceive it posing a personal or community risk. The risk may involve loss of safety, money, valuable items, intellectual property (IP), or the person's electronic identity. Other risks include professional embarrassment, loss of a position or job, social loss (friendships), social stigmatization, or marginalization. While a government employee who has voiced political dissent against the government might be willing to pay to keep their social media data private, a young college student may feel no pressure to restrict their posting of political opinion or social information. It seems that individual choices on PI protection and internet and system security in cyber space can create risks and rewards in elements of freedom, privacy, convenience, social standing, financial benefits, and medical treatment.

Is private information (PI) similar to private personal property (PP) and intellectual property (IP)? Once lawfully obtained, can PI be sold or given to others who then have the right or ownership of the information? As detailed information and meta-data of human activity becomes more and more valuable to society, specifically in the areas of medical research, disease spread, disaster relief, businesses (e.g. marketing, insurance, and income), records of personal behaviors, statements of beliefs, and physical movement, these data and detailed information may become a valuable and quantifiable commodity. Trading in one's own private data comes with a set of risks and benefits that may differ by the domain of information (e.g. purchasing, social media, medical) and by subgroup (e.g. citizenship, professional profile, age).

Can we quantify the cost of privacy of electronic communications and transactions across society? That is, what is the monetary value of keeping PI protected, or how much would it cost for others to have or use PI? Should the government regulate this information or is it better left to privacy industry or the individual? Are these information and privacy issues merely personal decisions that individuals must evaluate to make their own choices and provide their own protection?

There are several things to consider when evaluating the cost of privacy. First, is data sharing a public good? For example, Center for Disease Control may use the data to trace the spread of disease in order to prevent further outbreak. Other examples include managing at risk populations, such as children under 16, people at risk of suicide, and the elderly. Moreover, consider groups of extremists who seek to hide their activities. Should their data be trackable by the government for national security concerns? Consider a person's browser, phone system, and internet feed with their personalized advertisements; how much is this customization worth?

Overall, when evaluating cost of privacy we need to consider all of these tradeoffs. What is the potential gain from keeping data private and what is lost by doing so?

As a policy analysis team for a national decision maker, your team's tasks are:

Task 1: Develop a price point for protecting one's privacy and PI in various applications. To evaluate this, you may want to categorize individuals into subgroups with reasonably similar levels of risk or into related domains of the data. What are the set of parameters and measures that would need to be considered to accurately model risk to account for both 1) characteristics of the individuals, and 2) characteristics of the specific domain of information?

Task 2: Given the set of parameters and measures from Task 1, model for cost of privacy across at least three domains (social media, financial transactions, and health/medical records). In your base model consider how the tradeoffs and risks of keeping data protected affect your model. You may consider giving some of the tradeoffs and risks more weight than others as well as stratifying weights by subgroup or category. Consider how different basic elements of the data (e.g. name, date of birth, gender, social security or citizenship number) contribute to your model. Are some of these elements worth more than others? For example, what is the value of a name alone compared with value of a name with the person's picture attached? Your model should design a pricing structure for PI.

Task 3: Not long ago, people had no knowledge about which agencies had purchased their PI, how much their PI was worth, or how PI was being used. New proposals are being put forth which would turn PI into a commodity. With the pricing structure you generated in Task 2, establish a pricing system for individuals, groups, and entire nations. With data becoming a commodity subject to market fluctuations, is it appropriate to consider forces of supply and demand for PI? Assuming people have control to sell to their own data, how does this change the model?

Task 4: What are the assumptions and constraints of your model? Assumptions and constraints should address issues such as government regulations (e.g. price regulations, specific data protections such as certain records that may not be subject to the economic system) and cultural and political issues. Based on your model and the political and cultural issues, consider if information privacy should be made a basic human right when thinking about policy recommendations. Consider introducing a dynamic element to your model by introducing the variations over time in human decision-making given changing personal beliefs about the worth of their own data (e.g. personal data such as name, address, picture), transaction data (e.g. on-line purchases, search history), and social media data (e.g. posts, pictures).

Task 5: Are there generational differences in perceptions of the risk-to-benefit ratio of PI and data privacy? As generations age, how does this change the model? How is PI different or similar to PP and IP?

Task 6: What are the ways to account for the fact that human data is highly linked and often each individual's behaviors are highly correlated with others? Data on one person can provide information about others whom they are socially, professionally, economically, or demographically connected. Therefore, personal decisions to share one's own data can affect countless others. Are there good ways to capture the network effects of data sharing? Does that effect the price system for individuals, subgroups, and entire communities and nations? If communities have shared privacy risks, is it the responsibility of the communities to protect citizens' PI?

Task 7: Consider the effects of a massive data breach where millions of people's PI are stolen and sold on the dark web, sold as part of an identity theft ring, or used as ransom. How does such a PI loss or cascade event impact your model? Now that you have a pricing system that quantifies the value of data per individual or loss type, are agencies that are to blame for the data breach responsible to pay individuals directly for misuse or loss of PI?

Task 8: Write a two-page policy memo to the decision maker on the utility, results, and recommendations based your policy modeling on this issue. Be sure to specify what types of PI are included in your recommendations.

Your submission should consist of:
    ● One-page Summary Sheet,
    ● Two-page memo,
    ● Your solution of no more than 20 pages, for a maximum of 23 pages with your summary and memo.
    ● Note: Reference list and any appendices do not count toward the 23-page limit and should appear after your completed solution.

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【真题在线看】2018 ICM问题E:气候变化如何影响区域不稳定?

问题标题:气候变化如何影响区域不稳定?

年份:2018
学生等级:本科生
来源:ICM

问题

气候变化的影响已经显现,包括干旱增加、冰川缩小、动物和植物分布范围改变以及海平面上升,这些影响因地区而异。政府间气候变化专门委员会表示,气候变化的净损失成本可能非常巨大。其中许多影响将改变人类的生活方式,并可能导致社会和政府结构的弱化和崩溃。因此,不稳定的政府可能导致国家脆弱。

脆弱国家是指政府无法或选择不向其人民提供基本必需品的国家。就本问题而言,“国家”是指主权国家或国家。脆弱国家会增加一个国家的人口对自然灾害、可耕地减少、天气变化无常和气温升高等气候冲击的影响的脆弱性。发展中国家普遍存在的不可持续的环境实践、移民和资源短缺问题,可能会进一步加剧治理薄弱的国家(Schwartz 和 Randall,2003 年;Theisen、Gleditsch 和 Buhaug,2013 年)。可以说,叙利亚和也门的干旱进一步加剧了本已脆弱的国家。环境压力本身并不一定引发暴力冲突,但有证据表明,当环境压力与治理薄弱和社会分裂相结合时,就会引发暴力冲突。这种融合可能会加剧暴力的恶性循环,通常是沿着潜在的种族和政治分歧(Krakowka、Heimel 和 Galgano,2012 年)。

您的任务如下:

任务 1:开发一个模型来确定一个国家的脆弱性,同时衡量气候变化的影响。你的模型应该确定一个国家是脆弱的、易受影响的还是稳定的。它还应该确定气候变化如何通过直接方式或间接方式增加脆弱性,因为它会影响其他因素和指标。

任务 2:根据脆弱国家指数 ( http://fundforpeace.org/fsi/data/ )确定的十大最脆弱国家之一,并确定气候变化如何增加该国的脆弱性。使用您的模型来说明在没有这些影响的情况下,该国在哪些方面可能不那么脆弱。

任务 3:使用你的模型对另一个不在前 10 名之列的国家进行测量,以了解其脆弱性,并了解气候变化可能以何种方式以及何时使其变得更加脆弱。确定任何明确的指标。你如何定义临界点并预测一个国家何时会达到这个临界点?

任务 4:使用您的模型来展示哪些国家主导的干预措施可以减轻气候变化的风险并防止一个国家​​成为脆弱国家。解释人类干预的效果并预测该国干预的总成本。

任务 5:你的模型适用于较小的“州”(例如城市)还是较大的“州”(例如大陆)?如果不适用,你会如何修改你的模型?

您的提交内容应包括:

● 一页摘要表,
● 您的解决方案不超过 20 页,最多 21 页(含摘要)。
●注意:参考列表和任何附录不计入 21 页限制,应出现在您完成的解决方案之后。

题目内容过长,可到文末下载完整版中英文真题


以下是英文版真题

Problem
The effects of Climate Change, to include increased droughts, shrinking glaciers, changing animal and plant ranges, and sea level rise, are already being realized and vary from region to region. The Intergovernmental Panel on Climate Change suggests that the net damage costs of climate change are likely to be significant. Many of these effects will alter the way humans live, and may have the potential to cause the weakening and breakdown of social and governmental structures. Consequently, destabilized governments could result in fragile states.

A fragile state is one where the state government is not able to, or chooses not to, provide the basic essentials to its people. For the purpose of this problem  refers to a sovereign state or country. Being a fragile state increases the vulnerability of a country's population to the impact of such climate shocks as natural disasters, decreasing arable land, unpredictable weather, and increasing temperatures. Non-sustainable environmental practices, migration, and resource shortages, which are common in developing states, may further aggravate states with weak governance (Schwartz and Randall, 2003; Theisen, Gleditsch, and Buhaug, 2013). Arguably, drought in both Syria and Yemen further exacerbated already fragile states. Environmental stress alone does not necessarily trigger violent conflict, but evidence suggests that it enables violent conflict when it combines with weak governance and social fragmentation. This confluence can enhance a spiral of violence, typically along latent ethnic and political divisions (Krakowka, Heimel, and Galgano 2012).

Your tasks are the following:

Task 1: Develop a model that determines a country's fragility and simultaneously measures the impact of climate change. Your model should identify when a state is fragile, vulnerable, or stable. It should also identify how climate change increases fragility through direct means or indirectly as it influences other factors and indicators.

Task 2: Select one of the top 10 most fragile states as determined by the Fragile State Index (http://fundforpeace.org/fsi/data/) and determine how climate change may have increased fragility of that country. Use your model to show in what way(s) the state may be less fragile without these effects.

Task 3: Use your model on another state not in the top 10 list to measure its fragility, and see in what way and when climate change may push it to become more fragile. Identify any definitive indicators. How do you define a tipping point and predict when a country may reach it?

Task 4: Use your model to show which state driven interventions could mitigate the risk of climate change and prevent a country from becoming a fragile state. Explain the effect of human intervention and predict the total cost of intervention for this country.

Task 5: Will your model work on smaller "states" (such as cities) or larger "states" (such as continents)? If not, how would you modify your model?

Your submission should consist of:
    ● One-page Summary Sheet,
    ● Your solution of no more than 20 pages, for a maximum of 21 pages with your summary.
    ● Note: Reference list and any appendices do not count toward the 21-page limit and should appear after your completed solution.

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