數學建模省賽小結:選題及問題分析


省賽(2020/7/16~2020/7/20)

最終選題:C題:數據驅動的疫情特征描述、防疫效果度量及"重啟"策略建模

復盤發現存在問題:

1.賽前關於算法和編程沒有做好分工,導致比賽時任務不明確,容易產生沖突意見,合作效率低。應該要一個人專門負責算法的了解,一個人專門進行編程,一個人專門負責寫作。

在第一天上午就應該進行討論,討論后的結果應該有:

明確所有問題中的關鍵概念=> 文獻、所有人一起

問題的分析思路=> 文獻、所有人一起

問題的主要輸入輸出,所要采用的模型和算法,模型的有效性檢驗方法=> 算法負責人

論文框架=> 寫作負責人

搜集選用算法的相關軟件程序(matlab,LINGO等)=> 編程負責人

每個人后期要做的工作和每個時間節點應該輸出的部分成果。=> 隊長

后續:根據時間節點對應推進任務,至少半天一次反饋任務進度。

由於基礎知識不夠,技術能力不夠,溝通不到位,團隊合作隊員間的反饋不及時等等導致都出現了一些問題,但也鍛煉了某些方面的能力。

①問題分析部分花費了一個上午的時間,期間涉及選題,分析題目,就問題的數據來源獲取可能性,可能利用算法,指標是否具象等方面進行總結,並與隊友討論,期間問題分析、總結能力、闡述問題的表達能力等都得到了鍛煉提升,但是與隊友的溝通態度需要進一步改進。

②前期關於算法的基礎知識儲備的准備沒有做好,導致對於什么模型用什么算法,可以用於解決什么問題,這個思路分析下來不夠自如,並且容易選錯。

關於數據的理解:I,R都是時間序列數據,前一時刻與后一時刻並不相互獨立,這是在選用算法時需要考慮的。(選算法也可以通過閱讀文獻直接得到,不過是“拿來主義”。)

③前期由於時間過於緊迫,理解感染者和移出者概念時出現錯誤,但繼續往下做了,編程結果出來后發現不對勁才發現一開始就錯了,導致大量地返工,效率很低,並且容易出錯。

這個問題說明前期工作雖然較簡單,但一定要盡量保證概念正確,數據提取無誤,並且做一步檢驗一步(有點像單元檢測的概念),否則后續再返工會很麻煩。這個檢驗針對不同問題有不同的做法:比如概念理解檢驗無誤可以通過第一階段隊員討論、文獻閱讀確認;數據提取無誤可以通過查找數據合理范圍和合理趨勢等等進行檢驗。后續模型檢驗、算法檢驗根據具體的有效性參數;代碼檢驗就是看輸出是否合理。

④文件的命名和存放需要特別注意,需要養成無用文件及時刪除,有用文件的命名盡量反映文件功能,相對應的存放需要有一套規律,否則后續查找會很頭大。不要過度追求速度,欲速則不達,盡量做到走得快,也要走得穩,一些工作看似不起眼,后續會省很多事。

⑤關於matlab的編程問題,

保存數據亂;

無用數據沒有及時刪除;

有用數據沒有及時保存;

命名太像導致后續理解困難;

函數調用不夠簡潔;

基本命令不夠熟悉;效率低。

 

附:

選題分析過程:

問題A:

問題1.工作量:
①讀文獻了解消費券運作方式(消費券有多種發放方式?還是i消費券是一種發放方式?)+
②搜集可定量表示經濟發揮發展水平、消費習慣、地理條件等的特征數據+
③尋找能定量評價經濟刺激程度的指標。
問題2工作量:
發放現金方式,其余與問題1工作相同
問題3工作量:
①了解消費券發放的方案=>查文獻
②設計方案=>總結設計方案的要素
③經濟與效益最大化=>自己提取指標,將經濟與效益最大化抽象為帶約束的最值問題。
問題4工作量:
①經濟刺激計划=>搜尋了解什么是經濟刺激計划(個人意見:過於宏觀,不好把控)
②經濟社會效益=>需要經濟相關背景了解,並能夠專業的表述。
小結:
沒有給數據=>搜集相關數據=>需要時間。
題干中多次提及要對經濟與社會效益、消費券形式的可持續性=>都是比較寬泛的名詞,對寫作表達要求高,要能夠結合經濟學背景進行模型的結果分析=> 寫作占據時間的比重也要適當加大。
 
問題B:數據太難獲取,問題基本不定量,不考慮。
 
問題C:
各個問題的數據和相應工作量如下
問題1:
請根據WHO 提供的各國確診數據等,
①建立估計潛伏期的分布和傳染強度隨時間變化的模型,
②並估計COVID-19 的平均潛伏時間。請給出模型及求解算法的詳細設計
問題2:
①請根據疫情傳播趨勢數據建立數學模型度量各國防疫效果。
②請收集美國、意大利、法國、澳大利亞、韓國、印度等國家的確診數據集,
③利用所建立的防疫效果模型計算並對比上述國家的防疫效果,
④分析造成防疫效果差異的原因。
問題3:
請利用WHO 公布的數據
①建立“重啟”時機選擇策略的數據分析模型。
②選擇1-2 個問題1 中所提及國家,分析其相應的“重啟”時機選擇策略
③針對上述國家,給出“重啟”建議。
 
針對C題的具體問題的具體步驟、輸入輸出進行分析:

 

 


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