美国高中生数学建模竞赛(HiMCM)由美国数学及其应用联合会(COMAP)主办,始于1999年。它的设立初衷是为了激励中学生运用数学知识解决现实问题,以增强其分析和解决问题的能力。
一、HiMCM选题机制与题目类型解析
两道题任选其一:Problem A vs. Problem B
| 维度 | Problem A | Problem B | 
|---|---|---|
| 主题定位 | 社会、经济、环境等复杂系统问题 | 数据密集型、技术导向问题 | 
| 典型领域 | 气候政策、城市规划、公共卫生、教育公平、能源转型 | 人工智能应用、交通调度、金融风险、网络安全、大数据分析 | 
| 建模特点 | 强调多维度分析、政策建议、模型可解释性 | 强调数据处理、算法实现、模型精度 | 
| 数据特征 | 数据可能不完整,需合理假设或模拟 | 数据量大、结构复杂,需清洗与挖掘 | 
| 高频模型 | AHP、TOPSIS、系统动力学、微分方程 | 回归分析、时间序列(ARIMA)、机器学习(随机森林、聚类) | 
| 获奖率趋势 | 近年获奖率略高于B题(+10%-15%),因逻辑清晰易展现 | 竞争激烈,但高阶模型使用得当易脱颖而出 | 
选题策略建议:
团队优势在建模与逻辑 → 优先选 A题
团队优势在编程与数据分析 → 优先选 B题
首次参赛 → 建议选 A题,解题路径更清晰,容错率更高
有往届O奖经验 → 可挑战 B题,用高阶模型拉开差距
二、团队构成与分工机制
基本要求
人数:2–4人(推荐4人满编组队)
成员要求:必须来自同一所中学
教师顾问:每队必须有一名指导老师(负责报名、监督、答疑,不参与建模)
推荐四人“黄金分工”模型
| 角色 | 核心职责 | 关键能力要求 | 推荐工具 | 
|---|---|---|---|
| 建模手 | 设计模型框架、提出合理假设、选择适配方法 | 数学功底强、逻辑清晰、熟悉常见模型 | LaTeX, Word | 
| 编程手 | 实现算法、调试代码、生成图表、数据处理 | 熟练掌握 Python/MATLAB/Lingo | Jupyter, VS Code | 
| 数据手 | 收集公开数据(World Bank, Kaggle)、预处理、验证数据合理性 | 信息检索能力强、细心 | Excel, Pandas | 
| 论文写手(兼队长) | 撰写英文论文、逻辑衔接、排版、校对、统筹进度 | 英语写作强、学术表达规范、组织协调力 | Overleaf, Grammarly | 
三、成果提交与评审标准
提交要求(必须严格遵守)
| 项目 | 要求 | 
|---|---|
| 文件格式 | |
| 页数限制 | 不超过25页(含图表、参考文献,不含附录代码) | 
| 语言 | 全英文 | 
| 匿名性 | 禁止出现学校、姓名、地理位置等识别信息 | 
| 文件命名 | Team[队伍编号].pdf(如 Team12345.pdf) | 
| 提交平台 | COMAP 官网指定系统 | 
| AI使用声明 | 2025年起强制要求,需在附录添加《AI Usage Statement》 | 
评审标准:无标准答案,重过程与逻辑
评委依据以下维度打分(总分100分):
| 评审维度 | 权重 | 高分关键 | 
|---|---|---|
| 模型合理性 | 30% | 模型与问题匹配,假设合理且有依据 | 
| 建模创造性 | 20% | 模型设计有创新,或对经典模型进行改进 | 
| 结果正确性 | 20% | 求解过程清晰,结果可信,有误差分析 | 
| 论文表达清晰度 | 20% | 结构完整,逻辑连贯,图表专业,语言规范 | 
| 模型检验与反思 | 10% | 包含敏感性分析、优缺点讨论、局限性说明 | 
优秀论文必备要素(Checklist)
Overall Submission(整体要求)
字体:Times New Roman 12pt,单倍行距
页数 ≤ 25页
无学校/学生信息
所有引用标注来源(APA/MLA格式)
Summary & Introduction(摘要与引言)
摘要(≤300字)包含:问题背景 + 建模方法 + 核心结果 + 应用价值
引言部分清晰重述问题,可配流程图展示解题逻辑
Assumptions with Justification(假设与依据)
每个假设必须有现实或数据支撑
Model Development & Application(模型构建)
模型推导过程逻辑清晰,公式编号
体现创造力(如改进经典模型、跨学科融合)
关键代码片段可插入(非必需)
Strength & Limitation(模型检验)
敏感性分析:调整参数,观察结果变化
误差分析:RMSE、MAE等指标
优缺点讨论:客观说明模型局限性
Conclusion(结论)
总结核心工作
提出可行建议
可推广至其他场景
四、比赛全流程时间线(14天制)
| 时间 | 阶段 | 关键任务 | 
|---|---|---|
| Day 1 | 选题与规划 | - 下载A/B题,团队讨论 - 投票决定选题 - 明确分工,制定时间表 - 收集数据,提出初步假设 | 
| Day 2-3 | 建模与求解 | - 构建模型框架 - 编程实现,调试求解 - 生成初步图表 - 开始撰写模型构建部分 | 
| Day 4-6 | 深化分析 | - 进行敏感性/误差分析 - 优化模型参数 - 补充数据验证 - 撰写结果分析部分 | 
| Day 7-10 | 论文撰写 | - 完成摘要、引言、结论 - 图表美化(字体、颜色、标注) - 整合各部分内容,确保逻辑连贯 | 
| Day 11-13 | 语言润色与检查 | - 使用 Grammarly 检查语法 - 人工校对逻辑与表达 - 检查引用格式、AI声明 | 
| Day 14 | 提交 | - 生成PDF,检查文件命名 - 上传至COMAP系统 - 确认“Submitted”状态 | 
五、比赛费用与奖项设置
比赛费用
每队 $100 USD
支付方式:仅支持 MasterCard 或 Visa 信用卡在线支付
支付平台:COMAP 官网报名系统
费用包含:参赛资格、论文提交、评审、成绩查询
奖项设置
| 奖项 | 全球比例 | 
|---|---|
| Outstanding Winner (O奖) | ~1% | 
| Finalist (F奖) | ~7% | 
| Meritorious (M奖) | ~13% | 
| Honorable Mention (H奖) | ~31% | 
| Successful Participant (S奖) | ~47% | 
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