如何準備美賽

數學模型：數學模型的功能大致有三種：評價、優化、預測。幾乎所有模型都是圍繞這三種功能來做的。比如，2012年美賽A題樹葉分類屬於評價模型，B題漂流露營安排則屬於優化模型。
對於不同功能的模型有不同的方法，例如
評價模型方法有層次分析、模糊綜合評價、熵值法等；
優化模型方法有啟發式演算法（模擬退火、遺傳演算法等）、模擬方法（蒙特卡洛、元胞自動機等）；
預測模型方法有灰色預測、神經網路、馬爾科夫鏈等。
在數學中國、數學建模網站上有許多關於這些方法的相關介紹與文獻。

軟體與書籍：
軟體一般三款足夠：Matlab、SPSS、Lingo，學好一個即可。
書籍方面，推薦三本，一本入門，一本進級，一本參考，這三本足夠：
《數學模型》 姜啟源 謝金星 葉俊  高等教育出版社
《數學建模方法與分析》 Mark M. Meerschaert  機械工業出版社
《數學建模演算法與程式》 司守奎  國防工業出版社
入門的《數學模型》看一遍即可，對數學模型有一個初步的認識與把握，國賽前看完這本再練習幾篇文章就差不多了。另外，關於入門，韓中庚的《數學建模方法及其應用》也是不錯的，兩本書選一本閱讀即可。如果參加美賽的話，進級的《數學建模方法與分析》要仔細研究，這本書寫的非常好，可以算是所有數模書籍中最好的了，沒有之一，建議大家去買一本。這本書中開篇指出的最優化模型五步方法非常不錯，後面的方法介紹的動態模型與概率模型也非常到位。參考書目《數學建模演算法與程式》詳細的介紹了多種建模方法，適合用來理解模型思想，參考自學。

分工合作：數模團隊三個人，一般是分別負責建模、程式設計、寫作。當然程式設計的可以建模，建模的也可以寫作。這個要視具體情況來定，但這三樣必須要有人擅長，這樣才能保證團隊最大發揮出潛能。
    這三個人中負責建模的人是核心，要起主導作用，因為建模的人決定了整篇論文的思路與結構，尤其是模型的選擇直接關係到了論文的結果與質量。
對於建模的人，首先要去大量的閱讀文獻，要見識儘可能多的模型，這樣拿到一道題就能迅速反應到是哪一方面的模型，確定題目的整體思路。
其次是介面的製作，這是體現建模人水平的地方。所謂介面的製作就是把死的方法應用到具體問題上的過程，即用怎樣的表達完成程式設計來實現模型。比如說遺傳演算法的方法步驟大家都知道，但是應用到具體問題上，編碼、交換、變異等等怎麼去做就是介面的製作。往往對於一道題目大家都能想到某種方法，可就是做不出來，這其實是因為介面不對導致的。做介面的技巧只能從不斷地實踐中習得，所以說建模的人任重道遠。
另外，在平時訓練時，團隊討論可以激烈一些，甚至可以吵架，但比賽時，一定要保持心平氣和，不必激烈爭論，大家各讓3分，用最平和的方法討論問題，往往能取得效果並且不耽誤時間。經常有隊伍在比賽期間發生不愉快，導致最後的失敗，這是不應該發生的，畢竟大家為了一個共同的目標而奮鬥，這種經歷是很難得的。所以一定要協調好隊員們之間的關係，這樣才能保證正常發揮，順利進行比賽。

美賽特點：一般人都認為美賽比國賽要難，這種難在思維上，美賽題目往往很新穎，一時間想不出用什麼模型來解。這些題目發散性很強，需要查詢大量文獻來確定題目的真正意圖，美賽更為注重思想，對結果的要求卻不是很嚴格，如果你能做出一個很優秀的模型，也許結果並不理想也可能獲得高獎。另外，美賽還難在它的實現，很多東西想到了，但實現起來非常困難，這需要較高的程式設計水平。
除了以上的差異，在實踐過程中，美賽和國賽最大的區別有兩點：
第一點區別當然是美賽要用英文寫作，而且要閱讀很多英文文獻。對於文獻閱讀，可以安裝有道詞典，開啟截圖取詞功能，這樣基本上閱讀英文文獻就沒什麼障礙了。對於寫作，有的組是寫好中文再翻譯，有的是直接寫英文，這兩種方式都可行。對於翻譯一定至少要留出8小時來，摘要可能就要修改1小時。如果想快點翻，可以直接使用有道詞典，翻出來後再修改，雖然可能不地道，但至少比較準確，這樣可大量節省翻譯時間。另外word要開啟糾錯功能，綠線代表拼寫錯誤，紅線代表語法錯誤，完成論文後整體瀏覽時要多注意這兩種線，很可能會發現疏漏之處。我一直認為翻譯不是美賽的重點，只要能把意思表達清楚就行了，不必在翻譯上浪費太多時間。
第二點區別是美賽大量的用到了啟發式演算法，如神經網路、遺傳演算法、模擬退火、粒子群等等。儘管Matlab提供了這些演算法的介面，但參賽隊員還是必須掌握這些演算法的原理，並且能自己實現，因為通用方法不一定能滿足特定要求的。如果說你在國賽時還認為這些演算法遙不可及，那麼到了美賽你就必須掌握它了。其實對於搞程式設計實現的隊員只要弄懂一種啟發式演算法就好，因為啟發式演算法是用來解決優化問題（多數為NP問題）的，不同演算法間有很大的相似性，所以只要把一種學精了，這一類的問題就都能解了，甚至也可以自創演算法。

前期準備：關於參賽經驗，小組成員最好都曾經參加過數學建模比賽，無論是國賽或是挑戰賽等等。個人認為美賽的難度比較大，如果是第一次參加，往往很難做出理想結果，這樣會打擊到參加數模的積極性。所以不建議第一次搞數模競賽就參加美賽。
賽前要準備吃的東西，酌情而定。要準備一些紅糖，以防身體不適。要注意儘量不要上火，可以準備些水果。另外，我建議準備3瓶紅牛，第二三四天各喝一瓶，確實能有保持精力的功效。正常的飯還是要吃，可以叫外賣或者託人去買飯。總之這幾天一定要吃好。
關於書籍，沒什麼好說的，儘可能的借吧，雖然借了不一定有啥用，但是放在那裡總歸是心裡踏實。建議程式設計、模型、演算法方面的書都借一些，另外最好也去借些數學工具書，方便翻譯。
另外還有就是要準備好查詢文獻的期刊網入口，無論是中文的知網、維普，還是英文的SCI、Springer等都要提前找到，學校圖書館都有，最後不要影響到比賽查詢文獻就行。

時間安排：美賽的時間是四天四夜，比國賽多一天一夜。因為需要翻譯，所以美賽的時間同樣很緊張，這就要求犧牲睡眠時間來完成比賽。一般來說，國賽期間的睡眠時間不超過10小時，那麼美賽期間的睡眠時間最好不要超過15小時。這樣能保證高質量完成論文，並且身體能承受這樣的負荷。現在來討論一下時間安排。
第一天上午出題目，幾名隊員可以分工合作在一小時內翻譯出題目的含義，搜尋一些關鍵詞，看看題目的資料與資料是否能找到，根據題目的具體情況來選擇。一般來說，MCM會出一道離散模型題目、一道連續模型題目；而ICM題目是交叉學科的，涉及其他專業知識。總之第一天的上午必須將題目定下來。
接著第一天下午的工作就是找資料，資料庫、資料搜尋方面的知識這裡就不詳細敘述了，數學中國上都能找到。這一階段的任務就是大量積累資料，資料包括文獻與資料。先不著急閱讀，把能下載的資料都下載下來，下載不下來的保留網頁。知道再也找不到相關的資料就可以停止搜尋了，當然在做題過程中還需要針對某些細節再次查詢資料，這裡所說的停止搜尋是指停止大範圍集中式搜尋。大概在第一天的晚上開始閱讀資料，這要進行到第二天上午，在這個過程中，要選擇可以接受的模型，想辦法加以創新改進。
第二天一天是閱讀資料理清思路並建立模型框架的過程。第二天晚上之前論文的總體思路要確定下來，就是針對題目中的某個問題選擇什麼方法，主體模型是什麼，創新點在哪都要清楚，而細節問題暫時先不考慮，總之論文思路與模型的總框架要在第二天晚上之前全部搞清楚。如果沒有理清論文思路建議不要睡覺，知道理清楚為止。
第三天，必須開始寫作與實現模型。其實第二天就可以寫一些關於問題介紹、前人研究歷程等的內容。到了第三天就必須動筆了，可以先簡略寫中文，之後再詳細翻譯成英文，也可以直接寫成英文。根據模型所編的程式一定要這一天內跑出結果來，可以根據所得結果來改進模型，爭取得到較優的結果。當然資料的處理也一定要在這一天完成。第三天是對模型的修正與完善，主要是對細節的把握以及模型結果的處理。建議得到比較合適的結果時再休息。
第四天，寫作與翻譯。根據前面的思路與得到的結果進行寫作與翻譯工作。寫作要力求表達清晰準確。另外還有一個工作是為模型配圖與表，圖片能夠生動的表達模型含義，表格可能是模型結果得到的資料，圖與表要按照要求寫標題與註釋，要大小合適、美觀。第四天晚上要完成主體部分的寫作，這時開始寫摘要，先由一個同學寫成中文，然後三個人討論修改，可以請指導老師提供意見，中文定稿後再翻譯，譯好後再修改給指導老師檢查，最終定稿，這一大概需要5小時左右的時間，在這期間另兩位同學完成諸如參考文獻、優缺點之類內容的寫作，在第五天的凌晨完成全文。第四天晚上建議熬夜，如果需要休息建議睡眠3小時以內。
第五天清晨，檢查通讀全文至少3次至無語言錯誤。編輯目錄、頁首等格式內容，待一切就緒後，轉換pdf文件，看有無差錯，有差錯再調整，無差錯就可以將最終論文發到舉辦方郵箱了。確認郵寄成功後，按照要求列印論文，黑白彩色均可。之後，收拾規整物品，休息，建議睡眠10小時以上。最後，按要求寄送郵件，等待成績。大概四月前會出成績初稿，五月前出正式成績與證書。

文獻與圖表：“文獻為王”。閱讀文獻的數量很大程度上決定了你論文的質量。因為看過的文獻越多，知道的方法越多，可選擇的範圍越廣，建立的模型越符合實際。關於文獻搜尋，三個人要分工，即根據題目中可能涉及到的知識，分頭尋找。一般先找中文資料，在知網、維普、萬方等資料庫上進行搜尋。我的建議是把一個數據庫上關於這方面資料10年的所有相關論文都下載下來，然後用瀏覽的方式看完，有了一定的瞭解後選擇其中適合的方法加以改進創新，完成模型的建立。其實很多中文文獻都是借鑑英文文獻而來的，讀中文資料相當於讀英文資料的概要。閱讀完中文文獻後可以開始搜尋英文文獻，根據題目中的關鍵詞進行搜尋，可能搜尋結果並不理想，這時候將關鍵詞換為其近義詞進行再次搜尋，多次嘗試後可能會得到比較滿意的結果。另外就是按照參考文獻歷程搜尋，每篇文獻後面都列有相關的參考文獻，可以通過尋找這些文獻來理解研究歷程，很可能就有新的發現。查詢到文獻後，要注意整理與歸類，方便尋找與最後的記錄。
關於圖表，這是為論文增色的部分。看之前的美賽特等獎論文，普遍圖表都做得很漂亮，或者說很專業。好的圖表能夠清楚的反映模型的思路與結果，令人一目瞭然。圖的製作當然要用一些軟體，PS做一些圖形處理、Visio畫流程圖、幾何畫板解決簡單幾何圖形製作、Matlab製作三維效果圖等等，方法多種，資料也很多。表的製作模仿之前特等論文即可，邊框怎麼設定，字型大小等等，很容易掌握。另外，圖表的排版也需要注意，如何編排圖表的位置才能既美觀又能清楚，這需要不斷觀察與實踐。總之，關於圖表，儘量模仿特等獎範文去做，會為你的論文增色不少。
最後的話：有句話叫做“一次數模，終身受益”，確實是這樣的。拋開獲得的榮譽不說，通過數模所學到的東西也讓人受益匪淺。最重要的是，它使你明白原來自己有這樣的能力去完成一個曾經認為不可能完成的任務。這段經歷將激勵你勇敢地面對生活中的種種挑戰，不退縮、不畏懼。喬布斯說：“過程是最好的獎勵。”數模就是這樣的，儘管十分辛苦，但是堅持下來了，這個過程就是最好的獎勵。

   最後祝所有在數模路上奮鬥的朋友都取得好成績！