标签： HiMCM美国高中数学建模大赛

HiMCM得到了众多名校的认可，包括哈佛、斯坦福、麻省理工等美国藤校。参赛成绩不仅仅是学生数学能力的体现，更是显示了他们的团队合作能力、逻辑思维能力及研究能力。这使得HiMCM成绩成为申请顶尖高校时的重要参考之一。

HiMCM常见命题分类

优化问题 (Optimization Problems)：

目标通常是找到某种最优解，比如最小化成本或最大化收益。

模拟问题 (Simulation Problems)：

需要建立一个数学模型来模拟现实世界中的系统或过程，并预测其在不同条件下的行为。

数据分析问题 (Data Analysis Problems)：

要求参赛者分析给定的数据集，从中找出规律、趋势或关联性，并据此做出决策或预测。

数学建模问题：

要求建立一个数学模型来表征某个现实系统，并利用该模型来解决实际问题。

组合问题 (Combinatorial Problems)：

主要涉及组合数学中的问题，如路径选择、最优化路径、调度问题等。

跨学科问题 (Interdisciplinary Problems)：

这类问题需要将数学技能与其他学科知识相结合，解决综合性更强的问题。

参加HiMCM比赛有什么优势？

1.培养团队协作能力：

HiMCM要求全程以团队形式参与，这有助于培养学生的团队合作精神，提高沟通与协调能力。

2.提升数学应用能力：

与传统数学竞赛不同，HiMCM关注的是如何将数学理论应用于实际问题，从而提高学生的数学建模和问题解决能力。

3.锻炼编程技能：

竞赛要求学生通过编程进行数据处理或数值计算，这有助于提高学生的编程能力和算法设计水平。

4.加强学术论文写作能力：

HiMCM的成果是一份学术报告，这要求学生在撰写过程中学会如何组织思路、表达观点，以及掌握论文排版技巧。

5.培养领导力：

作为团队的一员，学生需要承担一定的责任，学会在团队中发挥领导作用，这对培养学生的领导力非常有帮助。

6.全面发展：

HiMCM注重学生在数学、计算机、写作等多方面的全面发展，有助于培养学生的综合素质。

7.灵活应用数学思维：

HiMCM的最大难点在于选手在数学思维上的灵活应用，而非追求数学解题方面的技巧和灵感，这有助于培养学生的创新思维和实际问题解决能力。

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美国高中生数学建模竞赛HiMCM是由美国数学及应用联合会（COMAP）主办的一个国际性数学竞赛，旨在鼓励中学生运用数学知识与技能解决现实世界中的实际问题。

HiMCM真题难点分析

1.复杂问题与多学科综合：

   - HiMCM的问题通常来源于现实生活中的复杂场景，这些问题不仅涉及到数学，还可能结合其他学科的知识，比如物理、经济学、计算机科学等。这就要求参赛者具备跨学科的知识整合能力，能够将多学科的知识应用于问题的分析和解决过程中。

   - 将现实问题抽象化并建立相应的数学模型是一项挑战，因为现实世界的问题往往没有明确的定义边界，需要参赛者具备较高的抽象思维能力。

2.创新思维与模型构建：

   - 创新思维是HiMCM的重要评估标准之一，它强调不仅仅是找到问题的答案，更重要的是发现新的解决问题的方法或者改进现有模型。

   - 构建模型时，参赛者需要从多个角度审视问题，尝试不同的假设条件，并且能够合理地解释模型的局限性和适用范围。

3.时间压力与团队合作：

   - HiMCM的比赛通常有严格的时间限制，在规定时间内完成模型构建、求解、撰写报告等一系列工作，这对团队成员的时间管理和效率提出了很高的要求。

   - 团队合作在HiMCM中占据着核心地位，团队成员需要有效地分工合作，每个人都要发挥自己的长处，共同完成任务。良好的沟通和协调能力是保证团队高效运转的关键。

为了应对这些挑战，准备参加HiMCM的学生们可以从以下几个方面加强训练：

- 提升数学建模能力，熟悉各种数学工具和软件；

- 增强跨学科技能，拓宽知识面；

- 锻炼批判性思维和创造性思维能力；

- 改进团队协作技巧，提高工作效率。

HiMCM奖项设置

特等奖(NATIONAL OUTSTANDING)一1%

特等奖候选奖(NATIONAL FINALIST)一7%

一等奖(MERITORIOUS)一13%

二等奖(HONORABLE MENTIONED)一33%

参与奖(SUCCESSFUL PARTICIPATE )

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2024赛季HiMCM进入了最后的备赛阶段，所有有志于申请数学、计算机、工程、数据挖掘等理工科方向的学生应该充分利用这一平台。积极参与HiMCM大赛不仅可以锻炼自己的实战能力，还能为未来的学术之路打下坚实的基础。

HiMCM数学建模大赛赛制

2024年9月开放报名

比赛时间：2024年11月6日-11月19日（美东时间）

结果公布：预计2025年2月

参赛要求组队要求：最多4名9-12年级高中生能力要求：掌握一定的数学基础和编程能力

比赛形式

参赛队伍可在A/B两大题目中自行选择1题解答，在赛事期间14天内以数学建模方法产出学术论文进行提交。

竞赛中可以使用计算机、文献书籍、软件等资源进行开卷解答，但不能与队友之外的任何人进行任何方式的讨论。

HiMCM适合什么的类型学生？

1.年龄/年级：

针对9至12年级（相当于中国的初三到高三）的高中生设计，这个年龄段的学生通常已经具备了一定的数学基础和解决问题的能力。

2.专业方向：

特别适合那些对未来专业方向感兴趣的应用数学、工程学、商科等领域的学生。这些专业的学生可以通过此竞赛提前接触实际问题的解决方法，为将来从事相关领域的工作或研究打下基础。

3.团队组成：

   - 人数：建议每支队伍至少由3名学生组成，最多不超过4人。虽然官方规则允许4人队伍参赛，但通常认为3人是最优配置，因为这既能确保团队有足够的力量，又不至于因为过多的沟通协调而降低效率。

   - 理工科背景：队伍中至少有3名成员拥有理工科背景，这有助于在建模过程中更好地理解和解决问题。

   - 英语水平：至少有2名成员具备较好的英语基础，这对于理解英文题目要求、查阅外文资料以及撰写英文报告都是必要的。

   - 编程能力：至少有一名成员熟悉计算机编程，尤其是MATLAB等数学软件的使用，这对于数据处理和模型验证非常重要。

4.个人品质：

   - 参赛学生应当具备乐观、主动、积极的态度，因为竞赛过程中会遇到各种挑战，需要保持积极的心态去克服困难。

   - 同时，团队成员之间需要有良好的沟通能力和团队协作精神，这对于团队内部的有效合作至关重要。

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美国高中生数学建模竞赛（HiMCM）是一项由全美一半以上的专业机构资助与认证的竞赛，具有全球影响力和高度认可度。这个竞赛采用论文评比方式，通过数学建模、编程等手段，解决现实生活中的实际问题。

HiMCM论文写作是非常关键的一环，因为它不仅是评判的主要依据，也是展示团队解决问题能力的重要途径。

HiMCM论文细节要求

一篇完整的HiMCM论文通常包含以下几个部分：

摘要：

这是论文最重要的部分之一，因为它通常会被首先阅读。摘要需要简明扼要地概述整个研究的目的、方法、主要发现和结论。确保摘要涵盖了所有关键点，并且能够独立于全文理解。

引言：

在这里需要介绍问题的背景信息、研究的重要性以及你的研究目标。

问题重述：

明确地重述赛题，确保理解无误，并澄清任何可能存在的模糊之处。

问题分析：

分析问题的具体需求，确定哪些是关键因素，哪些是次要因素。

模型假设：

清晰列出所有假设，并且对每个假设的合理性和必要性进行解释。

模型建立与求解：

描述建模的过程，包括使用的数学工具和技术。解释模型是如何工作的，以及它是如何解决特定问题的。

模型的评价与推广：

对模型的有效性进行评估，包括模型的稳定性、敏感性分析等。探讨模型的局限性和可能的改进空间。

结果分析和讨论：

分析模型产生的结果，解释它们的意义。讨论结果对原始问题的解答有何影响。

结论：

总结研究成果，强调主要发现，并指出进一步研究的方向。

参考文献：

列出所有引用过的文献和参考资料。

附录：

包括所有的数据表格、图表、代码等辅助材料。

技巧提示

- 在写作之前，先制定一个详细的提纲，理清思路。

- 定期检查论文的连贯性和一致性，确保所有部分紧密相连。

- 在最终提交之前，多次校对，最好请他人帮助审阅，以发现可能遗漏的问题。

通过上述步骤和注意事项，你可以提高论文的质量，从而在HiMCM竞赛中获得更好的成绩。

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HiMCM竞赛专门为理工科学生设立，备受美国藤校等知名学府看重。参加这项竞赛不仅可以展现学生的数学能力，还能展现他们的团队合作、数学编程和论文写作能力，具有很高的含金量。

HiMCM竞赛流程

1.报名阶段：

- 确定参赛队伍，每支队伍通常由3-5名学生组成。

- 在线注册并缴纳报名费，完成报名手续。

2.选题阶段：

- 竞赛开始时，组委会将发布多个实际问题供参赛队伍选择。

- 参赛队伍需要根据自身兴趣和能力选择一个题目进行研究。

3.建模与分析阶段：

- 在规定的时间内（通常为11天），团队成员需要合作进行数学建模、收集和分析数据，并提出解决方案。

- 这个阶段需要充分发挥团队成员的数学知识、计算机编程能力和创新思维。

4.撰写论文阶段：

将研究成果整理成一篇学术论文，论文需包括以下几个部分：

  - 问题描述：清晰地阐述所选问题的背景和意义。

  - 模型构建：详细描述所使用的数学模型及其合理性。

  - 结果分析：展示模型的计算结果，并对其进行深入分析和讨论。

  - 结论与建议：总结研究成果，提出可能的改进方向或实际应用建议。

- 论文需要遵循学术规范，确保内容准确、逻辑清晰、排版整洁。

5.提交论文阶段：

在截止日期前，将撰写好的论文提交给组委会进行评审。

- 提交的论文应包括电子版和纸质版（如有要求），并确保文件格式正确、内容完整。

6.评审与结果公布阶段：

- 组委会将对提交的论文进行评审，评审标准包括模型的创新性、实用性、准确性以及论文的写作质量等。

- 评审结束后，组委会将公布获奖名单，并可能邀请优秀团队参加颁奖典礼或学术交流活动。

通过参加HIMCM竞赛，学生可以锻炼和提高自己在数学建模、计算机编程、学术写作等方面的能力，同时培养团队协作精神和解决实际问题的能力。

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HiMCM竞赛奖项在国际上享有很高的声誉，对申请美国、英国、加拿大、新加坡等国家的知名学校具有重要帮助。同时，这些奖项也得到了中国985高校的广泛认可，为学生的求学之路提供了有力支持。选择合适的队友对于HiMCM的成功至关重要。

HiMCM竞赛如何选择合适的队友？

Part.01 数学基础

扎实的数学基础：寻找那些在微积分、线性代数、概率论与数理统计等领域有扎实基础的队友。这些基础知识是构建数学模型和进行数据分析的基石。

解决问题的能力：能够将数学知识应用于实际问题解决之中，包括建立数学模型、分析模型结果等。

Part.02 编程能力

编程技能：至少有一名队员具备较强的编程能力，能够使用至少一种编程语言（如Python、MATLAB、R等）进行数据处理、模型模拟和结果可视化。

算法设计与优化：编程不仅仅局限于写代码，还需要具备算法设计、调试和优化等能力，这对于提高模型的准确性和效率非常重要。

Part.03 数据分析

数据处理与分析：需要能够有效地收集、整理和分析数据，运用统计学和数据分析方法揭示数据背后隐藏的规律和趋势。

数据分析工具：熟练掌握数据分析工具（如Excel、SPSS、SAS等），能够利用这些工具进行数据处理和分析。

Part.04 论文写作能力

英文写作：具有良好的英文写作能力，能够清晰地表达研究思路、方法和结果。

学术规范：熟悉学术论文的写作规范，包括引言、文献综述、方法论、结果分析和结论等部分。

逻辑性和结构性：能够编写逻辑严密、结构合理的论文，并且能在规定时间内完成高质量的论文撰写和提交。

综合考量

团队合作：除了专业技能之外，还需要考虑队员之间的默契度和合作意愿。一个团结协作的团队往往比单个成员的个人能力更能取得好成绩。

沟通能力：良好的沟通能力有助于团队成员间有效地交流思想和进展，避免误解和冲突。

时间管理：每位队员都应该有较强的时间管理能力，确保整个团队能够在规定时间内完成所有任务。

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国际性的HiMCM数学建模竞赛为学生提供了一个很好的平台，既能激发他们对数学的兴趣，也能培养他们的团队协作能力和解决问题的技巧。HiMCM获奖的一大难点就是一篇全英文的科学论文，那么一个优秀论文通常具备以下什么特点？

HiMCM优秀论文通常具备哪些特点？

1.整体提交质量：

- 符合官方要求的格式规范，包括字体大小、页面布局、页数限制等。

- 文中不应出现任何透露参赛者身份的信息，如学校名称或学生姓名。

- 论文需完整回答所有指定问题，语言表达清晰流畅。

- 所有引用的内容都需要提供准确的出处。

2.摘要和引言：

   - 摘要：应简洁地概括研究目的、方法、主要发现和结论，让读者能够快速了解论文的核心内容。

   - 引言：这部分用于介绍问题的背景，明确指出研究的目标是什么。适当地使用流程图或其他视觉辅助工具可以帮助清晰地展示研究思路和逻辑框架。

3.假设与推论：

- 假设部分需要明确列出建模过程中所依赖的所有前提条件，并对每个假设的合理性进行充分的论证。

- 假设应当基于现实情况，并且尽可能地简化问题，使得模型既实用又易于理解。

4.模型开发与应用：

- 模型开发：这是论文的核心部分，需要详细描述模型的设计思路、所采用的方法以及具体的实现步骤。

- 应用部分：展示如何将模型应用于具体问题中，并且展示模型的运行过程和结果。

- 模型的开发过程应当逻辑清晰，步骤分明，体现出创新性和独特性。

5.模型的优势与局限性：

- 在这一部分，需要客观地分析模型的优点和不足，包括模型的适用范围、假设条件下的有效性以及在某些条件下的失效情况。

- 对模型进行求解并验证其准确性，同时也应该探讨模型可能存在的偏差或误差来源。

6.结论：

- 结论部分是对整个研究工作的总结，需要概括研究过程中所做的一切工作，包括主要发现、结论以及未来可能的研究方向。

- 引用的内容也需要在结论部分被提及，以表明研究工作的透明度和可信度。

写作技巧

逻辑性和条理性：确保论文的每一部分都紧密相关，逻辑清晰，条理分明。

清晰性：用词准确，避免冗长复杂的句子，使读者容易理解。

创新性：鼓励在建模方法、数据分析或问题解决策略上的创新尝试。

专业性：使用适当的数学符号和术语，展示对数学建模技术的掌握程度。

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HiMCM之所以被称为“万能背提竞赛”，主要是因为它所培养的数学建模技能在现代社会多个领域都有着广泛的应用。数学建模不仅是解决实际问题的有效工具，而且还能帮助学生发展一系列重要的技能，这些技能在不同学科和职业道路上都非常有价值。

数学建模的广泛适用性

生物学和医学领域

疾病传播模型：如SIR模型，这类模型能够帮助科学家理解和预测传染病的传播规律，为疫情防控提供科学依据。

药物研发：通过数学模型可以优化药物的剂量和给药方案，提高治疗效果。

工程学领域

流体力学建模：计算流体力学（CFD）技术被用于设计飞机、汽车和其他机械设备，以提升性能并降低成本。

经济学领域

宏观经济模型：例如IS-LM模型，用来预测宏观经济变量如GDP增长率、通货膨胀率和失业率。

微观经济模型：生产函数和消费者行为模型帮助企业理解市场动态，制定合理的营销策略。

市场营销领域

市场需求预测：通过数学模型可以预测未来的销售趋势，帮助企业做出更好的库存管理和定价策略。

对学生未来发展的帮助

1.跨学科应用能力：

数学建模不仅限于某一特定领域，而是可以在多个学科中找到应用场景。掌握了数学建模的思想和方法，学生可以将其应用于任何感兴趣的专业领域中。

2.批判性思维与解决问题能力：

参与数学建模的过程锻炼了学生识别问题本质、抽象问题、设计解决方案的能力，这些都是未来职场中极为重要的技能。

3.团队协作与沟通：

在竞赛过程中，团队成员需要紧密合作，分工明确，这对于培养学生的领导力和沟通能力非常有益。

4.学术写作能力：

竞赛要求学生撰写详细的解决方案报告，这对于提高学术写作水平非常有帮助。

因此，HiMCM竞赛不仅仅是一场比赛，它还是一种能够培养学生综合素质的有效途径。对于未来想要申请不同专业的学生来说，掌握数学建模技能将会是一个强有力的背景提升工具。

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数学建模的思想广泛应用于各个领域，例如近期广受欢迎的《黑神话：悟空》游戏开发中，大量建模的应用展现了数学在计算机科学中的重要性。对于计划申请名校的学生而言，参加HIMCM竞赛不仅是提升自己竞争力的机会，更是在探索数学及其应用的旅程中一段不可多得的经历。

HiMCM考什么？

HiMCM竞赛考察的是学生运用数学建模方法解决实际问题的能力。与传统的数学竞赛不同，HiMCM要求参赛者不仅仅是解答数学题目，而是要针对一个或多个现实世界中的问题，通过数学建模的方法来进行分析、求解，并最终提出解决方案。

建模过程一般是：模型准备、模型假设、模型建立、模型求解、模型分析、模型检验、模型应用与推广。 学生需要熟练运用matlab，lingo，spss之类的软件，进行建模求解，不仅提升理工科学生的专业能力，更培养提升了参赛者用数学方法解决实际问题的能力和意识，更提高了团队合作能力。

奖项设置

O奖（Outstanding）特等奖，约1%

F奖（Finalist） 特等奖提名，约6%

M奖（Meritorious）一等奖，约14%

H奖（Honorable ）二等奖，约26%

S奖（Successful ）三等奖，约51%

其余为未获奖

HiMCM2023参赛队伍及获奖情况

2023年共有967个队伍参赛，涵盖417所学校和18个国家/地区。选择ProblemA的有506支队伍，选择ProblemB的有461支队伍。

获得O奖（Outstanding）“特等奖”的队伍有9支，其中来自中国大陆的6支，美国2支，加拿大1支。

获得F奖（Finalist）“特等候选奖”的队伍有54支，其中中国大陆的41支，美国10支，英国1支，泰国1支，韩国1支。

获得M奖（Meritorious）“一等奖”的队伍有139支，其中中国大陆的103支，美国20支，其他国家16支。

获得H奖（Honorable）“二等奖”的队伍有256支，其中中国大陆的193支，美国有46支，其他国家17支。

获得S奖（Successful Participate）“成功参与奖”的队伍有501支，其中中国大陆的318支，美国有132支，其他国家51支。

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美国高中生数学建模竞赛采用论文评比方式进行，在准备HiMCM竞赛的解决方案时，遵循一定的指导原则对于成功至关重要。以下是一些解答要点，供大家参考，可以帮助团队构建一个清晰、完整且有说服力的解决方案：

1.清晰、简洁与条理性

清晰表达：确保所有的步骤和结论都能够被容易地理解。避免冗长复杂的句子结构，使用简单明了的语言。

简洁性：保持解决方案的精炼，去除不必要的细节，让核心思想和结论突出。

条理性：按照逻辑顺序组织内容，使得读者能够跟随你们的思路，从问题定义到最终结果。

2.关键陈述

在解决方案的开头部分，用简短的语句概括你们的主要发现和结论，这样评审者能够快速了解你们的研究成果。

3.澄清或重述问题

如果原问题表述不清楚或存在歧义，团队应该首先明确问题的具体含义，然后再开始解决问题。

4.变量、假设与假设

- 明确列出所有使用到的变量，并定义每个变量的意义。

- 清晰地陈述所有的假设条件，包括任何简化模型的假设。

- 如果有特别的假设，请详细解释为什么这些假设是合理的或者必要的。

5.问题分析与模型激励

- 提供对问题的深度分析，解释为什么选择了特定的建模方法。

- 说明模型是如何与问题的实际情境相联系的。

6.模型设计与测试

- 描述模型的设计过程，包括模型的基本结构和功能。

- 讨论如何验证模型的有效性，包括使用的数据集和验证方法。

7.优势与劣势

- 分析你们的模型或方法的优点和缺点，诚实地评估模型的局限性。

8.推导与计算

- 在主体部分提供关键的推导步骤和计算示例，帮助评审者理解你们是如何得到特定的结果的。

- 将详细的推导过程、冗长的计算和数据放在附录中，以保持主体部分的简洁性。

9.结论与结果

- 总结你们的研究发现，并清楚地报告最终结果。

- 确保结论部分清晰地反映了你们的解决方案如何回答了原始问题。

10.文档资源与参考资料

- 提供所有引用的数据源、文献或其他外部资源的完整引用信息。

遵循以上这些要点，团队可以制作出一份结构合理、逻辑清晰且内容丰富的解决方案报告，从而提高在HiMCM竞赛中的得分潜力。

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