2021数学建模国赛c题论文

2021数学建模国赛c题论文

2020是举办数学建模国赛第29年，该竞赛是由中国工业与应用数学学会主办的面向全国大学生的群众性科技活动。

全国各大高校积极参与，由西安电子科技大学获得国家一等奖6项（含全国优秀论文1篇）、二等奖5项，国一奖项数在全国高校位列第一，取得历史性突破。举办该比赛意义重大。

调动学生学习数学积极性。提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力，鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动，开拓知识面，培养创造精神及合作意识，推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革。

培养学生学习品质。学生在数学建模实践过程中的品质养成是数学建模竞赛育人功能的重要体现。在一次又一次困难和失败中不断爬起，树立了坚韧不拔的意志，培养学生解决问题的能力。

数学建模国赛竞赛内容：

竞赛题目一般来源于科学与工程技术、人文与社会科学（含经济管理）等领域经过适当简化加工的实际问题，不要求参赛者预先掌握深入的专门知识，只需要学过高等学校的数学基础课程。题目有较大的灵活性供参赛者发挥其创造能力。

参赛者应根据题目要求，完成一篇包括模型的假设、建立和求解、计算方法的设计和计算机实现、结果的分析和检验、模型的改进等方面的论文（即答卷）。竞赛评奖以假设的合理性、建模的创造性、结果的正确性和文字表述的清晰程度为主要标准。

2021年“高教社杯”全国大学生数学建模竞赛ABC题怎么分析?

2021年“高教社杯”全国大学生数学建模竞赛ABC题的分析：

A题疫苗生产问题思路。

第一问确定答案，其他题思路新冠肺炎肆虐全球，给世界带来了深重的灾难。各国为控制疫情纷纷研发新冠疫苗。假定疫苗生产需要经过CJ1工位、CJ2工位、CJ3工位以及 CJ4工位等4个工艺流程。

每个工艺流程一次性均能处理100剂疫苗，这100剂疫苗装进一个加工箱一起送进工位的设备进行处理。而且，只有按照CJ1-CJ2-CJ3-CJ4的顺序在4个工位都进行了加工以后，才算完成生产。

为防止疫苗包装出现混乱，某疫苗生产公司生产部门规定，每个工位不能同时生产不同类型的疫苗，疫苗生产不允许插队。

即进入第一个工位安排的每类疫苗的生产顺序一旦确定就要一直保持不变，而且前一种类型的疫苗离开某个工位后，后一种类型的疫苗才能进入这个工位。

B题消防救援问题赛题思路。

赛题描述

随着我国经济的高速发展，城市空间环境复杂性急剧上升，各种事故灾害频发，安全风险不断增大，消防救援队承担的任务也呈现多样化、复杂化的趋势。对于每一起出警事件，消防救援队都会对其进行详细的记录。

问题1：

将每天分为三个时间段（0:00-8:00为时段Ⅰ，8:00-16:00为时段Ⅱ，16:00-24:00为时段Ⅲ），每个时间段安排不少于5人值班。

假设消防队每天有30人可安排值班，请根据附件数据，建立数学模型确定消防队在每年2月、5月、8月、11月中第一天的三个时间段各应安排多少人值班。

问题2：

以该地2016年1月1日至2019年12月31日的数据为基础，以月份为单位，建立消防救援出警次数的预测模型。

以2020年1月1日至2020年12月31日的数据作为模型的验证数据集，评价模型的准确性和稳定性，并对2021年各月份的消防救援出警次数进行预测。

问题3：

依据7种类别事件的发生时间，建立各类事件发生次数与月份关系的多种数学模型，以拟合度最优为评价标准，确定每类事件发生次数的最优模型。

问题4：

请建立数学模型，分析该地区2016-2020年各类事件密度在空间上的相关性，并且给出不同区域相关性最强的事件类别（事件密度指每周每平方公里内的事件发生次数）。

问题5：

请建立数学模型，分析该地各类事件密度与人口密度之间的关系（人口密度指每平方公里内的人口数量）。

问题6：

目前该地有两个消防站，分别位于区域J和区域N，综合考虑各种因素，建立数学模型，确定如果新建1个消防站，应该建在哪个区域？

如果在2021-2029年每隔3年新建1个消防站，则应依次建在哪些区域？

思路：

基本和国赛的消防救援题差不多，还简单一点，属于路径优化问题。

C题数据驱动的异常检测与预警问题赛题思路。

题目描述

推动生产企业高质量发展，最根本的底线是保证安全、防范风险，而生产过程中产生的数据能够实时反映潜在的风险。

某生产企业某日00:00:00-22:59:59由生产区域的仪器设备记录的时间序列数据（已经进行数据脱敏），本题未给出数据的具体名称，这些数据可能是温度、浓度、压力等与安全密切相关的数据。

建立数学模型，完成以下问题：

问题1：

给出的数据都可能存在波动，且所有波动都在安全值范围内。有些波动可能是正常性波动，例如随着外界温度或者产量变化的波动，或者可能是传感器误报。

这些波动具有规律性、独立性、偶发性等特点，并不能产生安全风险，我们视为非风险性异常，不需要人为干预；有些波动具有持续性、联动性等特点。

这些异常性波动的出现是生产过程中的不稳定因素造成的，预示着可能存在安全隐患，我们视为风险性异常，需要人为干预、分析和评定风险等级。

请建立数学模型，给出判定非风险性异常数据和风险性异常数据的方法。

问题2：

结合问题1的结果，建立数学模型，给出风险性异常数据异常程度的量化评价方法，要求使用百分制（0-100分）对每个时刻数据异常程度进行评价（分值越高表示异常程度越高）。

应用所建立的模型和附件1的数据，找到数据中异常分值最高的5个时刻及这5个时刻对应的异常传感器编号，每个时刻只填写5个异常程度最高的传感器编号，异常传感器不足5个则无需填满。

如果得分为0，可以不用填写异常传感器编号，并给出数学模型对所得结果进行评价。

思路：

经典的异常分析问题，异常数据一般可以用机器学习的方法做，常用的聚类。

kmeans、dbscan、决策树、孤立深林、LSTM，以上模型都可以套用进来。

数学建模征文

数学建模征文

那些年，我们一起经历的数学建模

还记得那时候我刚进入大学，利用一个月的时间才熟悉了大学的环境，和大学生的作息时间。

记得新生开学的一个月后，有一个社团纳新活动，全校的社团聚集在这里，拉拢着各自的会员。我在这琳琅满目的社团纳新中搜寻着自己感兴趣的社团。就在这时，我看到许多人围在一个社团前面徘徊着，出于好奇心理，我走上前去看了看，是数学建模协会纳新会员。我当时就在想，我自己本身数学就不好，这个应该和数学的关系很密切吧，顿时有种想放弃的冲动。

就在这时，有位学姐走了过来，给我详细的介绍了数学建模培训和相关的各类比赛。原来，数学建模是个团体性比赛，并不是个人类比赛，而且还有相关老师的指点，所以即使你不会，也没关系，大家一起分析，一起解决，体会团队合作解决问题的乐趣。

在学姐的大力鼓励下，还有我个人喜欢挑战自我的性格，于是我就这样加入了数学建模协会。在协会中，我不断的学习相关建模思想与算法，并与其他会友一同交流感想，交流心得，时间就这样一天天的过去，直到迎来了数学建模全国赛……

还记得迎来数学建模全国赛的前一天，老师通知我们参赛的队员们自己有空课时间的过来搬床板和床架，在机房旁边腾出了几个空房子，供队员们休息，晚上就不用回宿舍了。那天，我们十几个大男生把几十个人的床板和床架搬完了，累得汗流浃背，但却蛮开心的，因为彼此之间都在相互鼓励，相互帮忙，我体会到了一起耕耘，一起收获的喜悦。

我和我另外两个队友商量，今晚你值班，明晚我值班，后天晚上他值班，最后一天晚上大家一起熬到天明。所以在放赛题的前一天晚上，我收拾好行李，早早的躺在了床上，一想到明天就要开始和队友奋战三天三夜，我就激动无比，在迷迷糊糊的想象中，我睡着了，第二天早上7点钟就醒了，由于我是在新疆上学，所以新疆7点多天还是黑的，我起来后洗漱好，整理了一下我的行李，一个大大的登山包背了起来，然后到宿舍楼下骑上自行车，朝机房的方向出发！我知道，我的第一场数学建模大赛，将在那里开始…这时北京时间是早上7点半。

到了教学楼，找到自己的床铺，然后放下行李，就立马赶到机房与队友们会合，大家看起来精神还不错，想必昨晚都已把精力养好。这时是北京时间7点50.时间过得好慢，感觉我和队友们聊了很久，时间又似乎过得很快，仿佛就在一瞬间迎来了比赛开始的时刻，只见大家坐在电脑机前聚精会神的输入账号和密码后，把试题下载了下来。然后两个朋友们都聚精会神地看着题目，A题是关于黑子影子的分析，B题关于滴滴打车的数据分析，当时我和队友们一致认为，A题太高大上了，还是B题更切合实际点。

于是我们就分好工，我找历年来各城市间的人口密度等数据，他找与之相关的数学模型与算法，另外一个找关于打车软件的使用情况与使用频率等相关数据。还记得那是一个早上，机房开着空调，我内心却无比地感到炽热，这就是数学建模吗？和队友们还有指导老师在这机房内奋斗三天三夜后，总结出一篇论文来，仅此而已吗？

那一整天，我都在不停地寻找数据，逛遍了中国知网，万方，维普等数据库，还进入了国家统计网里查询相关资料。最后收获得就是一堆堆的图表和相关年份与地区的数据分析资料。真的好奇怪，平时这个点一般不饿的，今天却突然奇饿无比。中午学校订好的午餐，我狼吞虎咽的吃完后继续坐在电脑前奋斗至黄昏，时间过的真快呐，没想到一心一意的专注于做一件事，时间从身旁悄悄溜过都无法感受到，想想平时没事的时候老看表，或许就是因为没有明确目标的缘故吧！

第一天就这么过去了， 我们把B题的第一问解决了，我回到宿舍后一头栽在了床上，好累！累，并快乐着。数学建模国赛的第一天——结束了！

第二天，我们继续昨天的劲头，一鼓作气的准备拿下B题的第二问和第三问，这样我们第三天的任务量就会轻一点。可是，天有不测风云，待到第二天中午的时候，我们遇到了一个关键性问题，就是关于数据的采集和合适模型的建立问题。那个下午，我们不停的查找资料，老师也在旁边帮助我们出谋划策，提出一些指导性的意见。一直到傍晚，我们都在不断地摸索中，各种数据库，中国知网进了无数遍，浏览了无数篇论文，期间有人松懈过，打开爱奇艺播放器观看电视剧，但在我们的提醒下，他的心还是回到了正轨！

第二天夜晚，我值班。另外两个队友已经回宿舍休息了，我一个人，和其他几个队的队员坐在机房内继续工作，想睡，但又想到还有一天时间比赛就结束了，强大的压力感使我无法入睡，如果不睡的话，注意力集中不起来，于是当我有倦意的时候，我就去洗手间用冷水洗脸，或者趴在电脑桌旁小憩一会。

在这种状态下，我终于在第三天的凌晨4点，完成了任务，躺在了我梦寐以求的床上，等待着第三天黎明的到来，然后和队友们披荆斩棘，完成对数学建模比赛的最后一击。于是，我带着对未来美好的憧憬，沉沉睡去……

第三天醒来，已是8点，早饭学校已经准备好，队友们也陆续到齐，坐在了机房内继续写论文。我们围在一起，边吃着早饭，边向队友们今天凌晨的工作情况和遇到的问题，大家相互交流了下，吃过早饭，开始了第三天的工作。加油！最后一天！

在4个小时的奋战中，B题的.第二问已经基本结束，最难的一问已经解决掉，第三问还不是手到擒来？！

到了下午的时候，指导老师也来了，看了下我们写的初步论文，觉得除了语句和格式出了点问题，其他都还好，于是他让我们再完善下论文，晚上发给他，他来负责论文排版和一些语句的修改工作。我们双方达成了协议，于是从下午开始进行对第三题的研究和论文的最终纂写工作。

不知是因为我太紧张，还是太兴奋，其中有一段时间是用Lingo软件算数据优化的，我却丢三落四，写了这个，忘了那个，来来回回改了四遍。看来做事情，一定不能急躁，越是在紧急的情况下，越要保持冷静，这样才能达到事半功倍的效果！

到了晚上，我们已经基本上完成了我们的数学建模国赛论文，我呼出了长长的一口气，把论文发给了指导老师，让他做好最后的排版与修改后，就可以交了。一个队友守在电脑机前，旁边放着几袋咖啡粉包，然后我和另外一个队友去旁边的休息室小睡一会。

到了休息室，我和我的队友聊了会天，结果越聊越兴奋，竟然毫无睡意，一直聊到了凌晨1点半，我们聊到了生活，聊到了感情，聊到了大学理想，也聊到了未来，谈谈人生…感觉我好久没有说这么多的话了，另外一个守在电脑机前的队友还在靠喝咖啡提神，听说我们没睡，郁闷的发昏，不过最后还是相互调侃了几句，郁闷的坏心情也烟消云散了。

不过我真的十几个小时没合眼了，从早上8点到次日的凌晨1点多，倦意突然袭来，我向他们请了个假，去休息室睡觉去了，告诉他们如果老师发消息来了就一定要把我摇醒。于是我再一次躺在了我梦寐以求的床上，我卸掉了这几天的紧张感，随之进入梦乡……

不知过了多久，感觉像是十几分钟，我的一个队友跑过来叫我让我醒来，我迷迷糊糊的问了句老师发消息过来了吗？他说没有，让我去趟机房，我说知道了，然后他就走了，结果我直接栽倒在了床上继续睡去，不知又过了多久，感觉这次比上次睡觉时间稍微长了那么一点点，我又被我的队友摇醒，让我去趟机房，我还是问了句老师发消息来了吗？结果还是一样的回答，没有。

于是我又倒在了床上不省人事，前前后后，反反复复的队友"折腾"了我四次，在这过程中我断断续续的补了3个半小时的觉，终于觉得这样被他叫下去不是办法，索性直接坐起来，去洗手间用凉水冲了把脸，瞬间觉得精神许多，然后快步走入机房。这时候我看了下表，是数学建模第四日的凌晨6点，离比赛结束时间还有两个小时……

老师还是没有发消息过来，我无聊地打起了CS,队友们在看电视剧，而我看其他的队都在紧锣密鼓的写论文，我突然觉得我们队是最轻松的了。就在这时，老师发来了他修改后的论文。

我们此时兴奋到了极点，瞬间把论文下载下来进行查看。不得不感谢老师大半夜的还在帮我们修改论文，真是辛苦了！论文的排版比以前好看了许多，语句不通顺的也修改的很严谨，很专业。我们看了下，觉得没多大问题，就准备在早上8点之前提交论文。这时时间是早上7点，离数学建模国赛结束时间还有1个小时…

时间过的很快，转眼到了7点40,大家陆续打开网站链接进行论文提交。但没想到登陆的人数太多，网站卡爆了，于是我们先打印纸质版的论文，由于打印的队伍比较多，场面比较混乱，人在看到忙碌的场面，再加上没有休息好的话，心情就会极差，容易发脾气，所以我很抱歉当时我没有控制好自己的情绪，对我的队友发火了，事后想来，还是我自己的错，于是在论文的电子版和纸质版提交后，我主动向他们到了歉。还是大男生好说话，手一挥，说了句没事！国赛结束了，我们收拾好行李，准备往宿舍的方向走去，此时看了下表，北京时间9点半，星期一，是大家每周第一天上课的时间。

我们从机房走出来，我背着我自己硕大的登山包，队友们拿着大大的袋子装上被褥和床单，一起朝着宿舍的方向走去，路上看到我的朋友们，都和我说"出关了？不容易啊！",我也只是笑笑，因为我实在，没有太多的力气和他们打招呼了，甚至说话都觉得好困难，这三天里，我们一起经历了从不会到会的过程，也感受了现学现用的快感！

当然，最让我难以忘怀的，还是当我累的睁不开眼睛的时候，有队友们的支持与关怀，相互鼓励，相互扶持的温暖。三个人并排坐在电脑前各司其职的场景；吃饭时间围在一起聊天娱乐的喜悦之情；还有出现问题大家一起相互探讨，相互分享想法的学习气氛；当然了，还有为我们默默付出的指导老师；我觉得参加数学建模比赛获奖只是个其次，关键是在这三天三夜的过程中，我体会到了团队作战的重要性，还有培养了我独立思考，数据分析，现学现用的学习能力，最后就是在那种强大压力下想偷懒却不敢偷懒，不断激发自己潜力的过程，因为我从没有试过一天一夜不睡觉是什么感觉，或者就是休息短短几个小时后工作一天的那种强大的精神力量。

是的，这些我都体会到了，我也都经历了，所以，这次的数学建模国赛，是我会一直用心铭记的比赛，不仅是因为这是我第一次参加国家级比赛，更是因为在这次比赛中，我收获了除了获奖之外的其他财富，这些都是用物质买不到的。

三个人，走到了宿舍楼的十字路口，该说再见了，我挥一挥手，给他们说声"再见，早点回去休息喽~".谢谢你们，于我记忆的深处收藏了一幅美不胜收的画卷，即使会过去多年，但我依旧会相信每当回忆起这段经历，都是我的一笔宝贵的财富，我将用它走上更美好的人生，因为我发现，我已经做出了别人做不到的事情，我已经成长了，所以，我相信我会在以后的道路中更加顽强，更有能力去接受更大的挑战！

回到了我的宿舍，舍友们都去上课了，空荡荡的宿舍，我卸下一身的包袱，还有疲惫的身躯，机械式的上了床，躺在床上，看着天花板，缓缓的闭上眼睛，这将是我睡的最美的一觉。明天，又将是一个崭新的一天，而我，将会在人群中昂首阔步，因为我已不是过去的我，我已拥有新的生命。