【五一数学建模竞赛】在2024年的“五一数学建模竞赛”中,众多高校学生积极参与,展现了出色的数学建模能力与团队协作精神。本次竞赛不仅考验了参赛者的数学基础、逻辑思维和数据分析能力,还对实际问题的抽象建模与求解过程提出了更高的要求。
以下是对本次竞赛的总结分析,包括参赛情况、题目类型、模型构建思路及评分标准等内容。
一、参赛情况概览
| 项目 | 内容 |
| 竞赛时间 | 2024年5月1日—5月3日 |
| 参赛人数 | 约2,500人(含本科生与研究生) |
| 参赛队伍数 | 约800支 |
| 涉及高校 | 全国超过100所高校 |
| 主要参赛形式 | 团队合作,每队3人 |
二、竞赛题目类型分析
本次竞赛共设置三道题目,涵盖交通优化、环境预测与资源分配等实际问题,具体如下:
| 题目编号 | 题目名称 | 难度等级 | 主要考察点 |
| A题 | 城市交通拥堵优化模型 | 中高 | 路径规划、动态调度、多目标优化 |
| B题 | 空气质量预测与污染源识别 | 中 | 数据拟合、回归分析、空间建模 |
| C题 | 应急物资调配与路径规划 | 高 | 网络流模型、整数规划、启发式算法 |
三、模型构建思路总结
A题:城市交通拥堵优化模型
- 建模方法:采用图论中的最短路径算法(如Dijkstra或A算法),结合实时交通数据进行动态调整。
- 关键假设:车辆行驶速度与道路拥堵程度成反比,交通信号灯周期固定。
- 优化目标:最小化平均通勤时间,同时兼顾能源消耗。
B题:空气质量预测与污染源识别
- 建模方法:使用时间序列分析(ARIMA)与机器学习(如随机森林)进行污染物浓度预测。
- 关键假设:污染源分布具有时空相关性,且风向、温度等因素影响扩散。
- 优化目标:提高预测准确率,并识别主要污染来源。
C题:应急物资调配与路径规划
- 建模方法:基于网络流模型(如最小费用流问题)设计最优配送方案。
- 关键假设:各区域需求量已知,运输路线受限于道路条件。
- 优化目标:在最短时间内完成物资分配,确保公平性和效率。
四、评分标准概述
| 评分维度 | 占比 | 说明 |
| 模型合理性 | 25% | 是否符合实际问题,假设是否合理 |
| 方法创新性 | 20% | 是否有新颖的建模思路或算法应用 |
| 结果准确性 | 25% | 模型预测结果与实际数据对比 |
| 文档规范性 | 15% | 报告结构清晰,语言表达准确 |
| 团队协作 | 15% | 各成员分工明确,配合默契 |
五、竞赛亮点与不足
亮点:
- 多数队伍能够结合实际背景,提出合理的模型假设;
- 一些团队尝试使用Python、MATLAB等工具进行仿真与可视化;
- 在B题中,部分作品引入了深度学习方法,提升了预测精度。
不足:
- 部分队伍对模型理论理解不够深入,导致模型泛化能力较弱;
- 个别团队在数据处理环节存在明显错误,影响结果可靠性;
- 有些报告缺乏逻辑连贯性,结论表述不够严谨。
六、总结
“五一数学建模竞赛”不仅是对学生数学建模能力的一次全面检验,也是推动高校之间学术交流的重要平台。通过此次竞赛,参赛者不仅提升了自身的建模水平,也增强了团队合作意识和科研素养。
未来,希望更多同学能积极参与此类赛事,在实践中不断积累经验,提升解决复杂问题的能力。


