學科競賽，數學建模競賽

當我大一初涉數學建模學術活動時，我卻沒有想過，大四時能在這一類比賽中獲得國家級一等獎。

這一類比賽的特點是，會在指定時間公布一個題目，要求在3-4天內提交一份論文（及支撐材料），論文的內容即建模解決這一題目。

學校學術活動名單里的數學建模類學術活動包括以下賽事：

全國大學生數學建模學術活動，簡稱國賽。每年9月舉行，大約7月時學校會發通知，9月初在數院報名。參賽成功后學校將退還報名費。該比賽分為省級和國家級兩級，但只需提交一次作品。省級比賽由市教委主辦，國家級比賽由中國工業與應用數學學會主辦。省級比賽頒發一、二、三等獎，三等獎幾乎等于參與獎，省級一等獎獲得者將在復旦大學參與答辯，根據答辯結果決定國家級的獎項的推薦名單，并送北京審核，包括一等獎、二等獎和沒有獎。因此，最終獲獎情況包括：國一+省一、國二+省一、省一、省二、省三。由于參與獎（省三）的存在，該比賽性價比極高，強烈推薦參加。

美國大學生數學建模學術活動，簡稱美賽，每年2月舉辦，需要自己在網站報名（參賽費100刀）?？此剖菄H性的比賽，實際90%的參賽者來自中國，在中國的存在感遠強于其它任何國家。S參賽即可獲得，但教務處只獎勵H獎以上的獎項，約占參賽總人數的50%，需要自己向院系科創負責人申報。

華東杯大學生數學建模邀請賽，是復旦大學數學科學學院舉辦的比賽，看似等級很低，但是教務處將之列為省部級比賽。獲獎率賊低，如果不是實力無敵，確有血本無歸的風險。

校賽和校熱身賽，獲獎率也特別低。舉辦時間不定期，甚至出結果的時間也完全看心情，不知之后會不會常態化舉辦。

國賽獲獎，甚至應屆畢業生落戶上海都有加分，所以甚至有人在知乎上找我，說什么兩萬求省一……

我曾說過“比賽前不需要準備”，因為在我看來，這一比賽對能力的考查，遠大于對知識的考查。比賽中碰到自己熟悉的題目背景的可能性幾乎沒有，所以掌握資料搜集能力、文獻閱讀能力（尤其是英文文獻）和自學能力，是非常必要的。同時，用數學思維分析問題的能力，用編程解決問題的能力，以及撰寫論文的能力，也是必不可少的。

是的，這些能力合起來，不就是科研能力（特別是我這個領域的科研能力）？這就是我在經過大三一年的科研訓練后，在大四一開始拿到國一的原因。科研對這些能力的提升是巨大的。關于我的科研經歷，另外發文敘述。

不過我想來，最重要的可能還是編程能力。在國賽題目越來越注重編程的情況下，別的能力或許都能邊參賽便提高，但三天速成編程應該是不可能事件……

下面轉載一下我去年寫的參賽歷程，首發于知乎：

拿到題后，根據去年的經驗，很快決定做B題。一般來說，A題有固定答案，看上去簡單實則很難；B題反之。決定做B題后，花了點時間，理清了B題的邏輯。個人感覺這個的模擬，和分子動力學模擬很像，于是提出先寫個基于時間步長（timestep）的模擬程序，先用個最簡單的策略：誰時間短，即誰最先完成加工，誰就先加工?？祚R加鞭，當晚便用Python寫出了第一版程序，處理第一道工序的問題。

事后才知道，第一晚至少解決了一半的工作。接下來兩天，主要在糾結這些事情：

1.有沒有更優的策略。首先把只考慮休息的RGV改成考慮所有RGV，效率明顯提高。不過我起初以為，這么簡單的策略肯定不會是最優策略。后來發現，沒有更優秀的策略了……最簡單的反而是最好的。查閱了大量中英文文獻，表明我們的方法叫動態規劃，并且應該沒有更優的算法了。知乎某些人說的什么遺傳算法沒有任何作用……

2.兩道工序間怎么傳送熟料。是用機械臂還是用傳送帶呢？題目也沒說。第二天寫程序的時候一直在糾結這個，最后決定兩種程序都寫一遍，哪個效率高就用哪個。

3.兩道工序的刀具怎么選呢？本來想多試幾個，后來想到可以全試一遍，一個for循環就解決了……

4.那個發生故障的概率怎么理解？題目也沒說。最后決定我們自己來定義……

5.bugfix，直到確定程序和數據沒有任何問題

最后一天全面進入寫論文階段。說起來我們的思想其實相當簡單，所以調度策略其實沒多少可寫的，一句話能講明白的調度策略硬是被隊友寫了好幾頁……模擬思路可寫的倒是很多，也寫了很多……最后感覺還差幾頁，就用visio畫了張流程圖，用python畫了幾張甘特圖，湊湊頁數。

下午五點，提前三小時提交，然后就回去休息了。所有內容，包括論文、數據、代碼和圖片，都已放在GitHub上：https://github.com/njzjz/2018CUMCM-B （可點擊“查看原文”查看）

當時感覺狀態十分良好，我們四天來既沒有熬夜也沒翹課，還是做得很順利，畢竟我們的數據擺在那里（并且是用程序自動生成的）。當時的感覺是，至少比去年的獎項要高一點。

10月8日被通知入圍答辯，發現大家都是用這種最簡單的調度策略emmmmmm，但是我們的數據是最高的，除了因為沒有像某些組死摳題目外，另一個原因就是考慮了刀片問題。于是我跟我室友說“這是我三年來離國一最近的一次了”。

第二天答辯后感覺仍然良好，心里隱隱有一種對國一的期待，不過還是謙虛地跟隊友說國二肯定穩了……我們學校國一每隊獎5000，國二每隊獎3000。于是我們開始考慮獎金怎么花……

結果出來，果然就國一了。還意外地獲得了應屆生就業落戶上海的10分加分，大概就能到達落戶的標準線了（雖然我顯然并不打算本科畢業后就就業……）