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美国大学生数学建模竞赛（也称为世界大学生数学建模，国际大学生数学建模）是一项面向大学本科层次的一个国际性比赛，题目类型有The Mathematical Contest in Modeling（MCM）和The Interdisciplinary Contest in Modeling（ICM）两种。

一、美赛介绍

The Mathematical Contest in Modeling (MCM)，俗称数学建模竞赛，有三道题：problem A , problem B 和problem C。A题是连续型的题，B题是离散型的题，C题是数据处理的题，大都是会给出大量的表格数据进行数据处理。

The Interdisciplinary Contest in Modeling (ICM)：俗称交叉学科竞赛，有三道题：problem D, problem E, problem F。与mcm不同的是，题目上会给你一些参考的数据，方便你尽快找到查数据的方向。problem D是运筹学和网络科学等类型的题目，problem E近几年都是关于环境方面的综合题目，problem F是政策的题目。

二、MCM/ICM区别

MCM 偏自然、理工，而ICM偏社科、人文。MCM对数学，计算机要求相对高，而ICM对逻辑，写作要求相对高。

MCM是ABC三题，ICM是DEF三题。对6道题目类型的描述，不是严格的划分，角度和依据都不相同，其中，有一些关键词就能表现出该道题的特点。A题continuous和B题discrete是指模型的类型，C题data insights是指问题数据的特征，D题operations research/network science和E题environmental science是指问题涉及到的学科，而environmental science和F题 policy又是指问题本身的背景。这不是按照同一标准对题目进行划分，之间有重叠。最显然的，如果认为continuous和discrete是互补的，那么其他4道题目应该可以分别归入其中某一类。

MCM和ICM两者名称不同，题目的风格有较大的差异。一般MCM竞赛题目较具体，表述简洁，要求明确，ICM竞赛题目更开放，问题更“大”，更宏观，篇幅较长，往往是全球范围内共同关心的问题，因此一般不依赖特定的文化背景或生活习惯。而MCM的题目中则有相当一部分是以美国生活为背景，其他国家特别是中国参赛者不熟悉。这一点在后面还会讲到。

MCM/ICM是一项具有全球影响力的国际数学建模竞赛，为数学爱好者提供了展示才华和挑战自我、交流思想的舞台。由美国数学及其应用联合会（COMAP）主办的MCM始于1985年，ICM始于2000年，得到了SIAM、NSA、INFORMS等多个组织的赞助。

一、备赛知识储备

基本知识储备是团队必须要具备的，也是团队能否走下去的关键，主要有数学建模逻辑思维，查找文献、搜集数据的能力，现学现用、活学活用的能力，团队有效沟通、合作的能力。

二、建模手的职责

建模手一般负责建立模型，知识面开阔，逻辑思维严密，能够把抽象的问题具体化为数学模型解决。其知识储备一是要有一定的数理基础，二是能掌握相关算法和模型原理，能够建模，三是有一定的论文写作能力，会用公式编辑器敲公式。

二、编程手的职责

编程手一般负责编程，编程能力突出，能够熟练处理数据，编写程序，求解模型。其知识储备一是能够熟练掌握一门至多门编程语言，能够熟练进行一些数据处理，二是要对建模手所掌握的算法模型具有一定的了解，以便沟通和求解模型。

关于编程手的知识储备，主要体现在编程语言/软件能力，即至少需要熟练掌握1-2门语言。同时需要对建模手所掌握的算法模型具有一定的了解，以便能够保证建出来的模型可以通过代码实现，得到的结果可以解释清楚，相关学习方法也是同建模手。

另外考虑到不同算法模型在不同软件中的求解“优劣”是大不相同的，如时间序列模型中的ARIMA模型在Python和MATLAB中实现比较麻烦，但在SPSS中实现极其简单；如对于3D的绘图工具包，如GUI等，Python的实现效果是优于MATLAB的。所以编程手要学会（调包）在不同的软件中求解不同的模型/实现不同的操作，而不仅仅是掌握“单一”语言/软件。

三、写作手的职责

写作手一般负责数模论文撰写、排版和相关图表制作，写作规范化，英语写作能力突出（针对国际数模比赛），具有一定的审美观，能够熟练画图做表，以及快速排版。其知识储备一是能够熟练掌握论文写作和排版相关知识，二是熟练掌握画图做表的技巧，三是英文写作、翻译能力较强，四是对往年比赛优秀论文的特点足够了解。

MCM/ICM是一项具有全球影响力的国际数学建模竞赛，为数学爱好者提供了展示才华和挑战自我、交流思想的舞台。与其他著名的数学竞赛相比，MCM/ICM竞赛注重研究问题的原创性、解决方案的独创性，以及团队合作和交流的重要性。

一、美赛评审标准

评审标准（如下）：

是否对赛题给出了满意的解读方式，并对赛题中可能出现的概念给予了必要的澄清；

是否明确列出了建模用到的所有条件及假设，并对其合理性给出了解释或论证；

是否通过对赛题的分析给出了建模的动机或论证了建模的合理性；

是否设计出了能有效地解答赛题的模型；

是否对模型给出了稳定性测试；

是否讨论了模型的优缺点，并给出了清晰的结论；

是否给出了圆满的摘要；没有全部完成解答的论文不但是可以接受的，而且如果在某些方面有创新并有独到之处，仍然可能获得较好的的评审结果。

二、选题方法

同时需要考虑到赛题选择，选择往往比努力更重要。以美赛为例，美赛赛题分为3道MCM题和3道ICM题。其中MCM为数学建模，对于参赛者的数学模型素养以及建模能力要求较高，即A题为连续型（模型方法主要在连续函数的基础上构建），B题为离散型（模型方法主要在离散函数的基础上构建），C题为大数据（数据处理等）；ICM为交叉学科建模，一般涉及的问题较宏观和复杂，即与图论/运筹学/网络交叉学科相关的D题，与环境科学交叉学科相关的E题，与政策交叉学科相关的F题。这样的题型解释比较抽象复杂，大家可以结合往年真题进行解读和判断。

对于比赛的选题，小竞为大家总结以下两个原则：

1.专业性原则。即团队内有与赛题专业相关者，优先考虑该赛题。

2.趋长避短原则。即优先选择团队擅长的赛题，避开不擅长的题目。如团队内有人擅长大数据处理，则优先选择大数据题目；团队在热身赛中对优化方案类型题目比较熟悉和擅长，可优先选择赛题中有优化方案设计的赛题；若团队都是小白，也没有擅长的题型，则优先选择开放性题目，或是在备赛期间着重准备某1-2类题型。

COMAP 数学建模竞赛 (MCM) ® / 跨学科建模竞赛 (ICM) ®是一项国际竞赛，旨在为本科生提供作为团队成员参与和提高建模、问题解决和写作技能的机会。团队应用数学来建模、开发和传达现实问题的解决方案。那么参加美赛能带来什么呢？

培养科研能力

数学建模竞赛的求解过程和做科研非常类似，选题、调研文献、确定思路、做实验（编程）、分析结果、得出结论。而且数模是新手友好型的，它难度低，上手快，有很多类型、不同难度层次的题目，适合不同能力的科研小白或者数模新手。比如在具体的建模过程中，我们更多的不是如何运用旧有的理论去解决问题，而是会尝试改进旧有的方法，依靠前人的经验，“站在巨人的肩膀上”，这与做科研的思路不谋而合。

丰富学业成就

美国大学生数学建模竞赛作为一项高水平竞赛，在全世界高校中都得到认可。因此，无论是考研、保研还是留学，一张不错的获奖证书将是你的通行证！在求职方面，获奖证书是对你学习能力和解决问题能力的认可。美赛带给我们最直接的就是最终的获奖证书，而这些证书不仅是对你个人能力的认可，辛苦努力的回馈，在奖学金评选，综测加分，升学求职等方面都是巨大的优势！

强化思考能力

数学建模的核心在于建模，一方面要抓住问题的核心：要解决什么问题？难度在哪里？如何突破？有何创新？解题的过程也不是一帆风顺的，经常会遇到新的问题，比如计算结果和预期差距大、模型适用性不强、结论前后矛盾等。这一连串的问题和思考过程都在强化你的思维能力。当然，对于编程队员和写作队员也有锻炼。编程队员要思考如何编写程序，使用什么算法，以及编写好程序后如何优化程序提高运行速度或者准确度；写作队员要思考如何准确表达模型以及如何写摘要等问题。

锻炼合作能力

作为一个团队，你们的解决问题能力和合作程度息息相关，大家在数学建模竞赛中会组建自己的团队，你们要一起面对困难，迎接挑战。团队中会出现矛盾时要积极处理，不要冷战，对事不对人；团队中不同队员的学习能力和专业背景不同，因此要学会包容，没有人生来就是大佬，大家相互合作，共同进步；团队坚持不下去的时候，队长要关心队员们的心理状态，鼓励大家坚持下去；团队遇到艰难决定或者犹豫不决的情况时，队长要果断决定。

MCM/ICM是一项具有全球影响力的国际数学建模竞赛，为数学爱好者提供了展示才华和挑战自我、交流思想的舞台。与其他著名的数学竞赛相比，MCM/ICM竞赛注重研究问题的原创性、解决方案的独创性，以及团队合作和交流的重要性。

一、注意事项

1 文件格式：论文必须以Adobe，PDF电子文件的形式提交。例如：2212345（队伍控制号）.pdf。

注意：附件必须小于17MB。页数不能超过25页(包括附录之类的),超过的话不会直接没奖，但往往会降低评奖档次。

2 不要发送程序\软件\数据库或其他文件,因为它们不会用于评审过程。

3 提交截止时间是北京时间：2024年2月6日，上午10：00，星期二，但是尽量在9点前发送邮件，届时官方邮箱会存在拥堵，可能会延时收到邮件!10点为邮件发送的截止时间。最好不要卡这个时间段提交，一定要留出充足的时间。

二、如何使论文得分更高？

在论文撰写过程中，有几个注意事项可以帮助提高论文质量：

1. 摘要要精炼清晰，包括论文的主要思路和具体结果。

2. 尽量减少废话和套话，将重点放在清晰表达思路上。

3. 使用流程图和图表来可视化数据和结果，使论文更具可读性。

4. 添加一个美观的思路框架图，展示论文的整体结构。

在翻译过程中，可以结合使用DeepL和谷歌翻译网站，并在翻译后进行检查和校对。

对于排版，建议使用LaTeX进行排版，但如果熟悉Word的使用，也可以使用Word进行排版。

除了以上的建议，还有一些其他的要点需要注意：

1. 标题和副标题要简洁明了，能够准确概括论文的主要内容。

2. 图表要清晰简洁，能够有效展示数据和结果。

3. 正文要结构清晰，段落分明，每个段落都应有明确的主题句。

4. 参考文献要准确规范，能够为读者提供足够的信息。

5. 论文的排版要整洁统一，体现作者的职业素养和专业水平。

此外，补充合理假设和充足的支撑材料也是非常重要的。合理的假设可以简化模型，充足的支撑材料可以增强论文的可信度和专业性。在进行研究时，要多思考、多判断、多创新，并尽可能多地寻找和总结相关的数据和文献。

美赛，即美国大学生数学建模竞赛（MCM/ICM），承载了深远影响和挑战性的使命。这一竞赛横跨多领域，覆盖经济、管理、环境、资源、生态、医学、安全和未来科技等多个领域，展现着广度和深度的独特魅力。

一、评审标准

评委关心的是参赛小组的解题思路和建模过程，以及是否给出了清晰的描述，并着重检查论文：

是否对赛题给出了满意的解读方式，并对赛题中可能出现的模糊概念给予了必要的澄清；

是否明确列出了建模用到的所有前提条件及假设，并对其合理性给出了满意的解释或论证；

是否通过对赛题的分析给出了建模的动机或论证了建模的合理性；

是否设计出了能有效地解答赛题的模型；

是否对模型给出了稳定性测试；

是否讨论了模型的优缺点，并给出了清晰的结论；

是否给出了圆满的摘要。

没有全部完成解答的论文不但是可接受的，而且如果在某些方面有创新并有独到之处，仍然可能获得较好的评审结果。

二、评审流程

论文评审的方式是盲评，通常在竞赛结束三个星期后的第一个周末进行。所有参赛论文均用唯一给定的编号统一识别，这个编号称为控制编号 (Control Number)。论文的作者姓名及其所在大学的名称均不得在论文中出现。

评审分为两个阶段。第一阶段也称为初审阶段，每篇论文在此阶段中按质量分别归入以下三类:

第一类是可以进入下一阶段评审的论文；
第二类是满足竞赛要求，但却不足以进入下一评审阶段的论文 (这类论文为合格论文)，
第三类是不符合竞赛要求的论文 (这类论文为不合格论文)。

在初审阶段中，评审委员会设有一名主审及若干评委，每名评委负责大约 25 篇论文。每篇参赛论文由两名评委独立评审并打分。如果两个分数相差太远，则首先由这两名评委协商统一意见。如果意见无法统一，则增加第三名评委评审。当论文获得两个比较一致的分数时，这两个分数的和就是该论文在鉴别阶段的得分。主审和竞赛主席共同商定进入第二阶段评审的分数线，使只有略少于一半的参赛论文能进入第二阶段的评审。

在初审阶段中，每位评委平均只有 10 分钟左右的时间评审一篇论文，因此评委常常只能靠阅读论文的摘要判断论文水平的高低。所以，从论文能否通过第一阶段评审的角度看，(论文摘要是论文最重要的部分)。

通过第一阶段的评审后，参赛论文将被分为离散数学和连续数学两类分别进入第二阶段的评审。第二阶段的评审又分成若干轮，通过的评审轮数越多，论文评定的级别将越高。在进入下一轮评审之前，每篇论文都将经过多名评委的评阅。每名评委将会用 15 到 30 分钟的时间评审一篇论文。因此，为了能在这样短的时间内给评委留下深刻的印象，论文的写作必须结构严谨、条理清晰、简单易读，同时将主要结果以最明显的方式表达出来。

在第二阶段评审的最后一轮，将由所有评委共同讨论产生特级论文，而且必须经过竞赛主席和副主席的一致同意后才能最终确定。

美赛，即美国大学生数学建模竞赛（MCM/ICM），是一场充满深远影响和挑战性的盛会。在这一竞赛中，参赛选手需要在短短四天的时间内，与两名队友合作，完成指定问题的建模、求解、验证以及论文撰写工作。参赛论文是按评审标准划分等级的，美赛侧重的是方法的创新性，参加美赛的话，如果能把一个问题提出很有创新性的解法，获奖的概率是极大的。

一、美赛出分时间预测

据官方发布评审将于4月6日完成，2024年数学建模美赛MCM/ICM结果将于2024年5月31日或之前发布。

二、等级划分规则

参赛论文如果没有按要求讨论赛题，或违反了竞赛规则，则会被定为不合格论文 (Unsuccessful Participants) 。

其余参赛论文根据评审标准按质量分为 5 个级别，由低到高分别为：

合格论文 (Successful Participants)、

乙级论文 (Honorable Mention)、

甲级论文(Meritorious)、

特级提名论文 (Finalist)、

特级论文 (Outstanding Winner) (也称为优胜论文)。

任何论文只要对赛题进行了适当的讨论，没有违反竞赛规则，就是合格论文。只有建模和写作都最优秀的论文才可能评为特级论文。

每个级别的论文所占的百分比如下：
合格论文，大约 60% 的论文属于这个级别。

乙级论文，大约 20% 的论文属于这个级别。

甲级论文，大约 7% 到 10% 的论文属于这个级别。

特级提名论文，大约 1%~2% 的论文属于这个级别。

特级论文，大约不到 1% 的论文属于这个级别。

除了给论文评级外，MCM/ICM 竞赛还设有 INFORMS 奖、SIAM 奖、 MAA 奖及 Ben Fusaro 奖等 4 个奖项，奖励优秀论文。

三、竞赛规则

1.竞赛窗口开放后，团队不得使用除自己团队成员之外的任何人来讨论或获取工作和解决问题的想法。

2.团队选择解决一个问题，并针对所选择的问题提交一个解决方案。解决方案必须以Adobe PDF电子文件形式提交，并以英文输入，可读字体至少为12号。

3.解决方案必须在25页的限制之内。解决方案的每一页上都不得出现学生、顾问和/或机构的姓名，除了团队控制编号之外，解决方案不得包含任何识别信息。

COMAP的数学建模竞赛（MCM）和跨学科建模竞赛（ICM）是针对高中生和大学本科生的国际竞赛，旨在为本科生提供作为团队成员工作的机会，以参与和提高他们的建模、解决问题和写作技能，参赛团队应用数学来建模、开发和交流现实世界问题的解决方案。

2024年比赛结果将于 2024 年 5 月 31 日或之前公布

2024年MCM问题

问题A：资源可用性和性别比例
问题B：寻找潜水器
问题 C：网球的势头
问题 C：数据字典.csv
问题 C：温布尔登精选 matches.csv

2024年ICM问题

问题 D：五大湖水问题
问题 D：附录
问题 D：五大湖.xlsx
问题E：财产保险的可持续性
问题 F：减少非法野生动物贸易

中文版：

  问题 A  

资源的可利用性与性别比例问题、

    尽管有些动物物种存在通常雄性或雌性之外的性别，但大多数物种基本上是雄性或雌性。尽管许多物种在出生时表现为1:1的性别比例，但其他物种会偏离均匀的性别比例。这被称为适应性性别比例变异。例如，美国短吻鳄的巢中孵化蛋的温度会影响其出生时的性别比例。 

     七鳃鳗的角色很复杂。在某些湖泊栖息地，它们被视为对生态系统有重大影响的寄生虫，而七鳃鳗也是世界上某些地区的食物来源，例如斯堪的纳维亚、波罗的海和北美洲太平洋西北部的一些土著民族。

      海洋七鳃鳗的性别比例可以根据外部环境而变化。海洋七鳃鳗在幼虫阶段生长的速度决定了它们的性别。幼虫的生长速度受到食物供应的影响。在食物供应不足的环境中，生长速度会降低，雄性所占的比例可以达到种群的大约78%。在容易获得食物的环境中，已经观察到雄性所占的比例大约是种群的56%。

      我们的关注的重点是性别比例问题及其对当地条件的依赖，特别是对于海洋七鳃鳗而言。海洋七鳃鳗生活在湖泊或海洋栖息地，并迁移到河流上游产卵。任务是检查一个物种根据资源可用性改变其性别比例的能力的利弊。你的团队应该开发并检查一个模型，以深入了解生态系统中的相互作用。

需要考察的问题包括:

1、当七鳃鳗种群能够改变其性别比例时，对更大的生态系统有何影响？2、这对七鳃鳗种群有哪些优势和劣势？3、七鳃鳗性别比例的变化对生态系统的稳定性有何影响？4、具有可变性别比例的七鳃鳗种群能否为生态系统中的其他生物（例如寄生虫）提供优势？ 

  问题 B

潜水器定位问题 

   Maritime Cruises Mini-Submarines (MCMS) 是一家位于希腊的公司，建造能够搭载人类到达海洋最深处的潜水器。潜水器被移动到目的地，并从母船上无绳部署。MCMS 现在希望使用他们的潜水器来带游客探险伊奥尼亚海海底的沉船残骸。然而，在这样做之前，他们需要获得监管机构的批准，制定安全程序以防与母船失去联系和可能的机械故障，包括潜水器失去推进力。他们希望你开发一个模型来预测潜水器随时间的位置。与陆地或海面上的典型搜索和救援不同，故障潜水器可能会发现自己位于海底或在水下的某个中性浮力位置。其位置可能受到水流、海中不同密度和/或海底地形的影响。

任务：1、定位--开发一个模型来预测潜水器随时间的位置。

• 这些预测的不确定性是什么？
• 在事故发生之前，潜水器可以定期向母船发送哪些信息以减少这些不确定性？潜水器需要什么样的设备才能做到这一点？

2、准备--如果需要，你会建议公司携带哪些额外的搜索设备在母船上？你可以考虑不同类型的设备，但还必须考虑可用性、维护、准备和使用该设备的成本。如果需要，救援船需要携带哪些额外的设备来协助？

3、搜索--开发一个模型，该模型将使用来自你的位置模型的信息，为设备推荐初始部署点和搜索模式，以最小化找到丢失的潜水器所需的时间。确定找到潜水器的概率作为时间与累积搜索结果的函数。

4、推断--如何扩展你的模型以考虑其他旅游目的地，例如加勒比海？如何修改你的模型以考虑在相同附近移动的多艘潜水器？

  问题 C  

网球中的“势头”问题

  在2023年温布尔登男子决赛中，20岁的西班牙新星卡洛斯·阿尔卡拉斯击败了36岁的诺瓦克·德约科维奇。这是德约科维奇自2013年以来在温布尔登的首次失利，结束了这位大满贯历史上最伟大的球员之一的辉煌历程。      这场比赛本身是一场引人注目的较量。德约科维奇似乎注定要轻松获胜，因为他以6比1的比分轻松拿下了第一盘（赢得了7场比赛中的6场）。然而，第二盘局势紧张，最终阿尔卡拉斯在抢七局中以7比6获胜。第三盘是第一盘的反转，阿尔卡拉斯以6比1轻松获胜。当第四盘开始时，这位年轻的西班牙人似乎完全掌控了比赛，但不知为何，比赛再次改变了方向，德约科维奇完全控制了局势，以6比3赢得了这一盘。第五盘和最后一盘开始时，德约科维奇从第四盘开始就占据了优势，但再次发生了方向改变，阿尔卡拉斯获得控制权并最终以6比4获胜。比赛数据包含在所提供的数据集“2023-wimbledon-1701”中。您可以使用“set_no”列等于1来查看第一盘中德约科维奇领先时的所有点数。球员似乎占据优势时发生的令人难以置信的起伏，有时甚至包括多个点数或比赛，这通常归因于“势头”。

      字典对势头的定义是“通过运动或一系列事件获得的力量或力”。在体育比赛中，一个团队或球员可能会感觉到他们有势头，或者在一场比赛中的“力量/力”，但这种现象很难测量。此外，也不清楚比赛中的各种事件是如何创造或改变势头的（如果存在的话）。任务：使用所提供的数据：1、开发一个能够捕捉比赛进程中点数出现的模型，并将其应用于一场或多场比赛。你的模型应该能够确定在比赛的特定时间哪位球员表现更好，以及他们的表现有多好。根据你的模型提供可视化效果以描述比赛进程。注意：在网球比赛中，发球方有更高的概率赢得这一分/局。您可能希望以某种方式将这一点纳入您的模型中。2、一位网球教练怀疑“势头”在比赛中不起任何作用。相反，他认为比赛中的起伏和一名球员的成功是随机的。使用您的模型/指标来评估这一说法。3、教练们想知道是否有指标可以帮助确定比赛的走势何时从有利于一名球员转变为有利于另一名球员。

• 利用至少一场比赛提供的数据，开发一个预测比赛走势的模型。哪些因素可能最相关（如果有的话）？
• 考虑到过去比赛“势头”波动差异，您如何建议一名球员在与不同球员进行新比赛时采取行动？

4、将你开发的模型应用到一场或多场比赛中进行测试。你的预测结果有多准确？如果模型有时表现不佳，你能否找出需要纳入未来模型的因素？你的模型对于其他比赛（如女子比赛）、赛事、球场表面以及其他运动（如乒乓球）的适用性如何？

• 问题D:
• 五大湖的水问题
•     美国和加拿大的五大湖是全球最大的淡水湖群。这五大湖及连接的水道构成了一个庞大的排水流域，包含了这两个国家内众多大型城市地区，以及不同的气候和局部天气条件。
•      五大湖的水被用于多种目的（捕鱼、休闲、发电、饮水、航运、动物和鱼类栖息地、建筑、灌溉等）。因此，众多利益相关者对流入和流出湖泊的水的管理都有兴趣。特别是，如果湖泊的水位过低或蒸发过多，可能会导致洪水泛滥，沿湖的房屋和企业将遭受损失；如果水位过高，则大型船舶无法通过水道运输物资和支持当地经济。主要的问题是如何调节水位，使所有利益相关者都能受益。

        每个湖泊的水位取决于进入和离开湖泊的水量。这些水位是温度、风、潮汐、降水、蒸发、水深（湖泊底部的形状）、河流流量和径流、水库政策、季节性周期和长期气候变化之间复杂相互作用的结果。在五大湖系统中，有两个主要的控制机制：在圣玛丽堡的苏伊士锁闸（三座水电站、五个航运锁闸和位于急流河段之首的一座闸门坝）和科尔沃的摩西-桑德斯大坝（如附录中所示）。

        虽然两个控制大坝、众多渠道和水渠以及排水盆地水库由人类控制，但降雨量、蒸发量、侵蚀、冰塞和其他水流现象都超出了人类的控制范围。当地管辖区的政策可能产生与预期不同的效果，而水盆地的季节性和环境变化也是如此。这些变化反过来又影响该地区的生态系统，进而影响湖泊内及其周围动植物的生存状况以及居住在水盆地内的居民。尽管五大湖似乎具有常规的年度模式，但水位偏离正常值两到三英尺会对一些利益相关者产生巨大影响。

        这个动态网络流量问题异常棘手，解决起来极具挑战性，因为存在相互依存关系、复杂的要求和固有的不确定性。对于湖泊问题，我们面临着不断变化的动态和利益相关者的利益冲突。

• 要求：      国际联合委员会（IJC）请求贵公司（国际网络控制模型公司-ICM）提供支持，协助管理和建立控制机制的模型（如附录中所示的两个大坝-补偿工程和摩西-桑德斯大坝），这些控制机制直接影响五大湖流动网络的水位。您的ICM主管已指示您的团队牵头开发模型和管理计划以实施该模型。你的主管指出，从构建五大湖网络模型到连接从苏必利尔湖到大西洋的河流流动，有几个因素可能有助于实现这一目标。你的主管还提到了一些其他可选的考虑因素或问题：

  1、确定五大湖在一年中任何时间的最优水位，同时考虑到各利益相关者的需求（每个利益相关者的成本和收益可能不同）。

  2、建立算法，根据五大湖的流入和流出数据，维持五大湖的最佳水位。

  3、了解你的控制算法对两个控制大坝的出流敏感度。根据2017年的数据，你的新控制措施是否会导致该年度各利益相关者满意或优于实际记录的水位？

  4、你的算法对环境条件的变化（例如，降雨、冬季积雪、冰塞）有多敏感？

  5、请仅集中分析影响安大略湖的利益相关者和因素，因为最近对安大略湖的水位管理问题更加关注。

        国际联合委员会还对用于为模型提供信息和确定参数的历史数据感兴趣，因为他们很好奇如何将你的方法与先前的模型进行比较。请向国际联合委员会领导层提供一份一页的备忘录，说明你模型的关键特征，以说服他们选择你的模型。

    问题 E：
  财产保险的可持续问题

        极端天气事件已成为业主和保险公司的危机。近年来，世界经历了1000多次极端天气事件，造成的损失超过1万亿美元。与30年来的平均水平相比，2022年保险业因自然灾害造成的索赔增加了115%。随着洪水、飓风、旋风、干旱和野火等恶劣天气事件的损失可能增加，保费正在迅速上涨，到2040年，预计保费将增加30-60%。

        随着保险公司改变其承保方式和地点，财产保险不仅变得越来越昂贵，而且也越来越难以找到。在世界各地，推动财产保险保费成本的气候相关事件各不相同。此外，全球保险保护缺口平均为57%，而且正在不断扩大。这突出了行业的困境——承保商的盈利能力面临危机，而业主的负担能力也面临危机。

  任务：

        COMAP的灾难模型保险专家（ICM）对财产保险行业的可持续性感兴趣。随着气候变化增加了更严重天气和自然灾害的可能性，ICM希望确定如何最好地调整当前的财产保险策略，以便在确保保险公司长期健康的同时，使系统具有承受未来索赔成本的能力。如果保险公司不愿意承保太多情况，会导致客户太少，它们将无法经营。相反，如果它们承保风险太大的政策，它们可能会支付太多的索赔。那么，保险公司应该在什么条件下承保政策？它们应该在什么时候选择冒险？财产所有者有什么办法可以影响这个决定吗？为保险公司开发一个模型，以确定是否应该在极端天气事件越来越多的地区承保政策。使用不同大陆上经历极端天气事件的两个地区来展示你的模型。

        在展望未来时，社区和房地产开发商需要问自己如何建设和在哪里发展。随着保险环境的变化，必须做出未来的房地产决策，以确保房地产更具弹性，并经过精心设计，包括为不断发展的社区和人口提供适当服务的可行性。如何调整你的保险模型以评估在特定地点进行建设的方式、方法以及是否合适？

        在某些社区，你的保险模型可能建议保险公司不要承保当前或未来的财产保险政策。这可能导致社区领导者在具有文化或社区意义的房地产方面面临艰难的决策。例如，北卡罗来纳州外滩的哈特拉斯角灯塔为了保护这座历史悠久的灯塔以及围绕它的当地旅游业而迁移。作为一个公司领导者，你如何在一个社区中确定由于其文化、历史、经济或社区意义而应该保留和保护的建筑?为社区领导人制定一个保护模型，以确定他们应该采取哪些措施来保护社区内的建筑物。

        选择一个位于经历极端天气事件的地方的历史地标，而不是哈特拉斯角灯塔。应用你的保险和保存模型来评估这个地标的价值。编写一页给社区的信，建议一份关于他们珍贵地标的未来计划、时间表和成本提案的计划，同时考虑到你从保险和保存模型的结果中获得的洞察力。

    问题 F 

  减少野生物的非法交易问题

       非法野生动物贸易对我们的环境造成了负面影响，威胁到全球生物多样性。据估计，每年涉及的金额高达265亿美元，被认为是全球第四大非法贸易。你需要制定一个基于数据的五年项目，旨在显著减少非法野生动物贸易。你的目标是说服客户执行你的项目。想要做到这一点，你必须为该客户选择一个合适的项目。

  任务：

  1、你的客户是谁？客户可以做出哪些实际的事情？（换句话说，你的客户应该拥有执行你所提议的项目所需的权力、资源和兴趣。）2、解释为什么你开发的项目适合这个客户。有什么来自已发表文献和你自己分析的研究支持你所提议的项目的选择？通过数据驱动的分析，你将如何说服你的客户，让他们相信这是一个他们应该承担的项目？3、你的客户需要哪些额外的权力和资源来执行该项目？（请记住使用假设，但也要尽可能将你的工作与现实相结合。）4、如果项目得以实施，将会发生什么？换句话说，对非法野生动物贸易的可衡量影响是什么？你做了哪些分析来确定这一点？5、项目实现预期目标的可能性有多大？此外，根据情境敏感性分析，是否存在可能极大地促进或损害项目实现目标能力的条件或事件？

        虽然你可以限制你的方法只针对非法野生动物贸易，但你也可以将非法野生动物贸易视为更复杂系统的一部分。具体来说，你可以考虑其他领域的全球努力如何与遏制非法野生动物贸易的努力相结合，形成一个复杂的系统。这可能会为该领域中意想不到的参与者创造协同机会。如果你选择在解决方案中利用复杂性框架，请务必通过讨论这种建模决定的优点和缺点来证明你的选择是合理的。

        此外，你的团队必须提交一份1页的关键点备忘录，突出你的5年项目提案以及为什么该项目适合作为客户的他们（例如，获得资源、属于其任务范围、与他们的任务声明一致等）。

        评委将特别关注在选择客户以及在整个分析过程中使用的适当建模过程的选定和理由方面的创造力。他们还将寻找阐述以便在（1）在客户和拟议项目之间建立强有力的联系，以及（2）在数据分析与拟议项目的设计之间建立清晰、直接的联系。

美赛侧重的是方法的创新性，参加美赛的话，如果能把一个问题提出很有创新性的解法，获奖的概率是极大的。参赛论文是按评审标准划分等级的，毕竟美赛的宗旨是强调数学建模的整体过程，而不是最终结果。一起来了解下美赛的评审流程和论文的评阅标准吧！

一、评审标准

评委关心的是参赛小组的解题思路和建模过程，以及是否给出了清晰的描述，并着重检查论文：

是否对赛题给出了满意的解读方式，并对赛题中可能出现的模糊概念给予了必要的澄清；

是否明确列出了建模用到的所有前提条件及假设，并对其合理性给出了满意的解释或论证；

是否通过对赛题的分析给出了建模的动机或论证了建模的合理性；

是否设计出了能有效地解答赛题的模型；

是否对模型给出了稳定性测试；

是否讨论了模型的优缺点，并给出了清晰的结论；

是否给出了圆满的摘要。

没有全部完成解答的论文不但是可接受的，而且如果在某些方面有创新并有独到之处，仍然可能获得较好的评审结果。

二、等级划分

参赛论文如果没有按要求讨论赛题，或违反了竞赛规则，则会被定为不合格论文 (Unsuccessful Participants) 。

其余参赛论文根据评审标准按质量分为 5 个级别，由低到高分别为：

合格论文 (Successful Participants)、

乙级论文 (Honorable Mention)、

甲级论文(Meritorious)、

特级提名论文 (Finalist)、

特级论文 (Outstanding Winner) (也称为优胜论文)。

任何论文只要对赛题进行了适当的讨论，没有违反竞赛规则，就是合格论文。只有建模和写作都最优秀的论文才可能评为特级论文。

每个级别的论文所占的百分比如下：
合格论文，大约 60% 的论文属于这个级别。

乙级论文，大约 20% 的论文属于这个级别。

甲级论文，大约 7% 到 10% 的论文属于这个级别。

特级提名论文，大约 1%~2% 的论文属于这个级别。

特级论文，大约不到 1% 的论文属于这个级别。

除了给论文评级外，MCM/ICM 竞赛还设有 INFORMS 奖、SIAM 奖、 MAA 奖及 Ben Fusaro 奖等 4 个奖项，奖励优秀论文。

三、评审流程

论文评审的方式是盲评，通常在竞赛结束三个星期后的第一个周末进行。所有参赛论文均用唯一给定的编号统一识别，这个编号称为控制编号 (Control Number)。论文的作者姓名及其所在大学的名称均不得在论文中出现。

评审分为两个阶段。第一阶段也称为初审阶段，每篇论文在此阶段中按质量分别归入以下三类:

第一类是可以进入下一阶段评审的论文；
第二类是满足竞赛要求，但却不足以进入下一评审阶段的论文 (这类论文为合格论文)，
第三类是不符合竞赛要求的论文 (这类论文为不合格论文)。

在初审阶段中，评审委员会设有一名主审及若干评委，每名评委负责大约 25 篇论文。每篇参赛论文由两名评委独立评审并打分。如果两个分数相差太远，则首先由这两名评委协商统一意见。如果意见无法统一，则增加第三名评委评审。当论文获得两个比较一致的分数时，这两个分数的和就是该论文在鉴别阶段的得分。主审和竞赛主席共同商定进入第二阶段评审的分数线，使只有略少于一半的参赛论文能进入第二阶段的评审。

在初审阶段中，每位评委平均只有 10 分钟左右的时间评审一篇论文，因此评委常常只能靠阅读论文的摘要判断论文水平的高低。所以，从论文能否通过第一阶段评审的角度看，(论文摘要是论文最重要的部分)。

通过第一阶段的评审后，参赛论文将被分为离散数学和连续数学两类分别进入第二阶段的评审。第二阶段的评审又分成若干轮，通过的评审轮数越多，论文评定的级别将越高。在进入下一轮评审之前，每篇论文都将经过多名评委的评阅。每名评委将会用 15 到 30 分钟的时间评审一篇论文。因此，为了能在这样短的时间内给评委留下深刻的印象，论文的写作必须结构严谨、条理清晰、简单易读，同时将主要结果以最明显的方式表达出来。

在第二阶段评审的最后一轮，将由所有评委共同讨论产生特级论文，而且必须经过竞赛主席和副主席的一致同意后才能最终确定。

美赛，即美国大学生数学建模竞赛（MCM/ICM），是一场充满深远影响和挑战性的盛会。在这一竞赛中，参赛选手需要在短短四天的时间内，与两名队友合作，完成指定问题的建模、求解、验证以及论文撰写工作。据官方发布评审将于4月6日完成，2024年数学建模美赛MCM/ICM结果将于2024年5月31日或之前发布。

一、美赛出分时间预测

二、MCM/ICM常见的模型和算法

1. 评价模型：层次分析、Topsis、数据包络分析、模糊综合评价、秩和比综合评价、主成分分析、灰色关联分析法等。

2. 预测分析模型：微分方程模型、差分方程模型、回归分析、时间序列、马尔可夫、神经网络、插值拟合、混沌序列预测、小波分析预测和灰色预测模型等。

3. 优化模型：数学规划模型(多目标、单目标、0-1整数规划等)、复杂网络优化、排队论与计算机仿真、图论、博弈论等。

4. 数理统计模型：多元分析(主成分分析、聚类分析、因子分析、判别分析、典型相关性分析等)、相关回归分析、假设检验、方差检验、贝叶斯统计等。

5. 分类与判别算法：距离聚类(系统聚类)、关联性聚类、层次聚类、贝叶斯分类与判别、SVM支持向量机、决策树、极限学习机等。

6. 重要的算法：蒙特卡罗算法、数据处理算法(数据拟合、参数估计、插值等)、规划算法(线性规划整数规划、多元规划、二次规划等)、图论算法、计算机经典算法(动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等)、最优化理论、三大非经典算法(模拟退火法、神经网络、遗传算法)、网格算法、穷举法和元胞自动机等。

三、竞赛规则

1.竞赛窗口开放后，团队不得使用除自己团队成员之外的任何人来讨论或获取工作和解决问题的想法。

2.团队选择解决一个问题，并针对所选择的问题提交一个解决方案。解决方案必须以Adobe PDF电子文件形式提交，并以英文输入，可读字体至少为12号。

3.解决方案必须在25页的限制之内。解决方案的每一页上都不得出现学生、顾问和/或机构的姓名，除了团队控制编号之外，解决方案不得包含任何识别信息。