大学数模生涯回忆与总结

  • 2008年美国大学生数学建模竞赛一等奖
董希旺·清华大学
2014-11-19
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紧张而有序的2008年美国大学生数学建模竞赛已落下帷幕,一切都尘埃落定,回想起自己走过的建模历程,不禁感慨万千,本次美国大学生数学建模竞赛中能取得一等奖的成绩实在是件让我们倍感惊喜的事情,如果把这次获奖定位为一次成功的话,我觉得这次成功的取得与我们小组三人同心协力奋斗拼搏,指导老师专业到位的点拨,数理学院系统严谨的培训,自动化学院,城环学院,软件学院坚实的后勤支持密不可分。对于这样一个可以用系统工程来称谓的数学建模竞赛,根据我们自己建模的经验,我觉得在组队,准备,竞赛过程中对一下几个方面进行一下考虑可能会对以后的数模生涯产生某些积极作用。

1.端正心态:兴趣导向,平常心对待

对数模竞赛持有的态度,很大程度上制约着一个队伍在数模之路上行走的远近,刚开始大家可能是由于听到很多师兄,师姐及老师谈论起数学建模,了解到数模获奖对评奖学金,保研,就业甚至出国都有帮助,所以才开始留心数模竞赛,参加数模竞赛,这点是我们也经历过的,但后来就发现在枯燥乏味漫长的准备,培训过程中,上述这些过于功利化的想法很经不住考验的,试想一下仅仅是为了一纸证书或保研加分,你必须从春节后每周都要牺牲周末时间三个人聚在一起学习,讨论,参加培训;你必须在暑假顶着重庆酷热难耐的高温留校参加培训,如果参加了北美数模还很有可能牺牲掉与家人一起欢度春节的时间,寒假继续留校参加培训及竞赛,更不要说建模过程中对一个问题无从下手又焦急万分时那种生不如死的痛苦了,所以我觉得要尝试培养自己对数学建模的兴趣,把数学建模看成一个锻炼自己分析问题,解决问题能力,培养团队协作能力,提高综合素质的平台,把注意力从一等奖等荣誉的光环上移到日常培训,练习的一环环过程上,只要大家每次培训,练习后都有收获,有提高那么结果一般都会很好,当然到时那些所谓的奖项,加分,荣誉也会水到渠成的到来,不过那时对于你们而言它们可能最多只是一种附属品或赠品,因为你们真正收获的是痛苦而充实的经历,是各方面能力,素质的考研,锻炼及提升。

2.组队:配合互补最重要,适当考虑学院背景

对于组队,我个人觉得三个人对数模有共同的兴趣,志趣相投走到一块,然后大家综合素质都不要太差,每人都有特长,三人知识,能力有一定的互补性最好,因为建模是以小组为单位的,个人强并不代表小组就很优秀,这当中,三人的默契及配合要更为重要,只要满足上述特征三人即使来至同一个学院也是可以的,例如我们全国赛时的成员就是全部来至自动化学院,当然在上述情况下能够兼顾各学院知识特长混合组队是最好的,从统计数据来看一般的组队情况是数理学院/理工综合+计算机学院/软件学院+自动化学院/其它学院的方式多一些也较为科学,因为数理学院/理工综合数学功底较其它学院的确更加深厚一些,而计算机学院/软件学院是以软件编程著称的,自动化学院/其它学院中自动化学院除了在数学,编程等方面上有可以与数理及计算机相称的实力外,更重要的是自动化学院的学生较具有系统意识,毕竟自动化本身就是研究系统的,所以他们考虑问题能更好的统筹全局,用系统的观念实现一些整体的突破,这点可能是其它学院欠缺的;以今年的美国数模为例三个一等奖中有两队中有自动化,三个二等奖中也有两队有自动化这个现象也很好的说明了这个问题。

3.成员知识及能力的要求:泛而精

一个理想的数模小组,三个人在知识及能力上不能相差太悬殊,但是又不能太相近,具体来说就是三个人必须都具备一些公共的知识及能力,如必须都学过《高等数学》,《线性变换》,《概率论与数理统计》,《数学实验》,《C语言程序设计》等基础课程,必须具备基本的英语读写能力,至少应该都把四级给过了,必须有一定的团队协作能力,这些是最基本的,但又不能太相近,每个然又必须有特长,因为在真正建模时三个人必须是分工协作来完成的,有人重点建模型,有人重点编程序,有人重点写论文,小组的外在效果应该是三人中最强的模型+最强的编程+最强的论文,这就要求必须有人强于数学,有人精于编程,有人善于组织文字,演绎推理,论文写作如过要参加美国数模还必须有一人的英语很强,同时大家对其他人的分工又要有一定程度的研究及水准,毕竟建模时刚开始是要三个人一起分析讨论来确定方案的,方案出来后具体细节由模型人员继续深化,但从事编程的就要着手设计算法及实现,从事论文写作的就要开始组织论文结构及布局了,而编程人员必须了解了模型的思想后才能设计算法,论文写作人员必须同时理解了模型思想及算法结构后才能下笔,论文人员论文写作过程中模型及编程人员必须不时的读论文,修改论文,这样的明确分工紧密的团结协作就要求小组成员必须在知识及能力必须达到上述要求,至于具体的人员分配依据我的经验是前期三个人一起定方案,然后一个人去细化及拓展方案,两个人编程一主一辅,一个人先写论文,后期三个人一起修改的流程较好。

4.准备过程:计划性,连续性

真正获奖的喜悦也只是瞬间的,多数时候我们都是在默默的进行准备,我觉得准备过程有必要强调一个计划性及连续性,计划性就是说每次的训练必须是大家事先已经计划好的,然后就有计划有目的的进行;连续性就是说大家的准备过程必须是持续不间断的,不能一曝十寒。

以我们的过程为例,我们从大二春节后就约定好,除了学校组织的培训外每周周末我们还要拿出两块时间,大家一起学习,讨论,一般我们会在周五以前确定好本周的任务,然后周六一到大家就抛开其它事情集中到一块进行学习,训练,如本周四我们决定研究一下06年校内竞赛选拔赛的题目并试着写一个论文出来,那么周末我们就开始分析,研究,到周日晚就会拿出一篇论文。至于连续性,这点最难做到,毕竟三个人各有不同的生活圈,空闲时间也不一致,同时聚在一起就比较麻烦,特别是节假日时,这时候就要发挥意志来牺牲一些东西以保障训练的连续性。

5.组长:以身作则,任劳任怨

一个出色的团队必须有个优秀的领导者,作为数学建模小组,大家也不可能一盘散沙,无组织的自行决策的,在组队时就必须推选出一个有责任心的组长,这点很重要,组长必须时刻保持对建模的兴趣及激情,面对建模中遇到的系列问题,某些情形下很多队员都会产生一些消极,懈怠,甚至想放弃的念头。这个时候组长就必须挺身而出,用自己的实际行动带动大家,帮助大家走出困境,让大家从他的表现上看到希望,而不能也跟着大家一起消极懈怠;在责任分工上虽然有相对明确的分工,但是如果有多余的任务出现,暂时无人来处理,这时作为组长就应该无条件的把这份工作给做了,而不能因为不是自己分内之事就置之不理,到最后大家互相推诿很不利于组内团结。还有一点在建模过程中会有一些公共的开支,例如某位队员看到一篇关于建模的好的文章,想把它复印下来,就会产生一定的开销,还有后来正事比赛时的食物费用,论文打印费用等等,对于这种情况本着可持续健康发展的原则,组长最好事先给队员讲好,以后所有关于建模的开支一律有组长自己先垫付,大家可放开去搜集信息,复印资料,回来后到组长这儿报销,组长定期总计开支然后大家AA分掉就是了,以我们为例,我们一共分担了三次费用:校内选拔赛期间的,全国赛期间的及美国赛期间的。我觉得这样可以省去很多不必要的担心或争议,让大家的精力都放在建模上,齐心协力来奋斗。

6.后勤,场地,设备:尽量完备,舒适,可靠

这一点我觉得很有必要强调一下,因为比较正式建模比赛时,大家必须集中到一块,吃饭,睡觉都在那儿,倒不是因为到时候不让出来活动,而是建模的时间太紧的缘故,以全国赛为例,最后一晚上几乎所有队员都要通宵的,而美国赛期间我们所有队员有一天半没睡觉,没吃饭。后勤上必须提前准备足够的食物及生活用品,到时候大家可以一起去超市购物,挑选自己喜欢的食物及需要的东西,例如方便面,面包,火腿肠,果汁,咖啡,柠檬片,水果,纸杯,抽纸等等。场地上我觉得最好找一比较独立的房间,空间至少容得下三台电脑,要能供三台电脑同时上网,有很大的沙发,或者比较多的凳子,这样累的时候可以躺在上面休息一下,最好有空调。设备方面至少要准备三台电脑,我们全国赛时有4台电脑,美国赛时有5台电脑,一方面是因为某些数据处理起来很慢,有时就得单独拿出一台机器来处理数据,另一方面是作为备用,如果有电脑突然崩溃掉,你再去临时搬来电脑,再把MATLAB,LINGO等软件重新安装一遍就会浪费很多时间。这里提到可靠主要是指场地里的电力及网络,如果电力不稳定,建模进行到中途突然断电那就只有哭了,呵呵,还有网络一定事先前确信其端口是通的,如果需要集线器还要提前找到并调试好。其实在场地和设备上各个队员所在学院对数模的支持程度最为关键,有些学院由于与数学,编程联系不太紧密,他们的领导也就不太重视数学建模竞赛,你如去向其申请场地一般是很难得到批准的,我很幸运我们学院从领导到老师在这方面的态度一贯是很积极,热情的。以美国赛为例,我们学院的石为人老师知道后立即把他的会议室提供给我们,并把计算机,饮水机,集线器,电热扇等设备为我们准备好,然后指派一名博士和研究生来专门负责解决我们对硬件的需求。石老师无微不至的关怀帮助至今想来都让我们十分的感动,感激。所以还是有必要找一个比较舒适,可靠的场地的,实在不行如果不是男女混合组队的话在寝室也不失为一种好的选择。

7.建模过程:三人同心,及时沟通

当正式的比赛来临后,大家应该排除其它干扰及杂念,此段时间内所有活动的中心都应该是如何把问题给解决掉,刚开始大家花上一个上午的时间一起研究一下问题,确定要做的题目,然后就去分头查找资料,验证思路,主干方案一旦确定,组长有必要把接下来一段时间如一个下午的任务给大家分配一下,如编程人员必须把第一个模型的程序编写出来,论文人员必须把论文的框架写出,在每一个过程进行之前三个人都必须把自己对模型及算法的理解互相描述一下,以确保大家对模型的理解没有偏差,在模型推进中一旦其中一方有任何变动,突破,也必须做到三个人都能对模型有最新,一致的理解,否则就有可能模型,算法,论文三者间的脱节而影响小组的最终成绩,还有一点必须强调一下,在建模过程中的几个关键点上必须与指导老师做好交流,沟通,首先确定选作哪一题目后,必须把想法主动给指导老师说一下,让指导老师知道你们未来的趋势,同时他也能利用自己的资源帮你们思考,推荐一些模型,这一点我们在全国赛及美国赛中都获益匪浅,其次确定了主要模型后还要再次与指导老师沟通,把自己的思路完完全全的给指导老师讲一遍,得到指导老师初步肯定后大家再放手去做,最后论文成型后必须再次把论文结构,模型思想给指导老师讲一下,让指导老师看完论文后帮着提一些修改建议,我个人觉得指导老师在建模时是一个宝贵的资源,要有效的利用,这样才能展现出你们小组的最强实力。

以上是我个人结合自己建模的经历,总结的几点心得,可能有些地方也不尽合理,大家可以作为参考,有选择的思考一下,如果能对大家有任何的启发及帮助,我会感到十分的欣慰及高兴。总之,选择了参加数学建模,并且能够坚持走到最后就是一种成功,一种难得的经历,一种宝贵的财富,一个人分析问题,解决问题的能力,面对困难的勇气,走出困境的意志及毅力等等都会得到很大的考验,锻炼及提升!曾经大学校园很流行这样一句话没有谈过恋爱的大学生活是不完整的、遗憾的,如果套用这句话我想说作为理工科学生没有参加过数学建模应该也是一种不完整,也是一种遗憾吧,最后祝愿大家都能从数模中体会到乐趣,有所收获,并且取得好的成绩!


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