HiMCM 美國高中生數學建模競賽備賽輔導課程開始報名！

HiMCM高中生數學建模競賽

全美一半以上的專(zhuan) 業(ye) 機構資助與(yu) 認證，含金量最高的伟德betvlctor1946之一，全球影響力最大的中學生數學競賽之一，HiMCM美國高中生數學建模大賽比賽時間已公布！

數學建模是什麽(me) ？

數學建模，就是根據實際問題來建立數學模型，對數學模型來進行求解，然後根據結果去解決(jue) 實際問題；  

數學建模是一種數學的思考方法，是運用數學的語言和方法，通過抽象、簡化建立能近似刻畫並解決(jue) 際問題的一種強有力的數學手段；  

建模過程一般是：模型準備、模型假設、模型建立、模型求解、模型分析、模型檢驗、模型應用與(yu) 推廣。

競賽簡介

高中數學建模競賽 (HiMCM)是由美國數學及其應用聯盟COMAP於(yu) 1999年創立，麵向全球高中生開放的一項國際性數學競賽活動，旨在為(wei) 高中學生提供作為(wei) 團隊成員參與(yu) 和提高建模、解決(jue) 問題和寫(xie) 作技能的機會(hui) 。

01 參賽對象

⭕適合學生：9~12年級高中生

⭕比賽語言：英語

⭕比賽地點：團隊可以選擇所在地的任意地點

⭕比賽形式：由1-4名學生組成參賽隊伍，並配一名指導老師

⚠注意：HiMCM官方文件要求一支隊伍的所有成員來自同一所學校，因為(wei) 在獎狀上會(hui) 寫(xie) 明學校。

02 參賽費用

⭕100美元/隊

03 參賽內(nei) 容

⭕比賽題量：1題；從(cong) Problem A 和Problem B 中任選一道進行答題

⭕比賽題型：來源實際生活場景的問答題，用一定的數學模型解答後，形成一篇論文提交

⭕競賽要求：競賽時可以用書(shu) 本、計算、軟件、網絡等資源，但不能和隊外的任何人（包括本隊的指導老師）進行任何方式的討論。競賽結束後向COMAP遞交答卷，由COMAP組織專(zhuan) 家評閱。

04 參賽時間

⭕報名截止日期：2023年11月1日，美國東(dong) 部標準時間下午2:00

⭕競賽窗口打開：2023年11月1日，美國東(dong) 部標準時間下午3:01

⭕競賽窗口關(guan) 閉：2023年11月14日，美國東(dong) 部標準時間下午8:00

⭕解決(jue) 方案報告的最後期限：2023年11月14日，美國東(dong) 部標準時間晚上9:00

05 挑戰說明

⭕團隊必須獲取並使用注冊(ce) 時分配給他們(men) 的控製編號和密碼才能參與(yu) HiMCM；

⭕每個(ge) 團隊必須有一名顧問。顧問可以為(wei) 多個(ge) 團隊提供服務；

⭕學生在比賽期間不能更換團隊；

⭕學校可以注冊(ce) 的團隊數量沒有限製；

⭕團隊必須使用腳注、尾注或內(nei) 聯文檔記錄任何外部信息源，並在這些來源的參考列表中包含適當的引文；

⭕論文必須以 Adobe PDF 電子文件的形式提交，並以英文鍵入，可讀字體(ti) 至少為(wei) 12 磅。

06 獎項設置

🥇Outstanding 特等獎：占參賽隊伍總數的1%

🥇Finalist 特等獎提名獎：占參賽隊伍總數的7%

🥇Meritorious 一等獎：占參賽隊伍總數的13%

🥇Honorable Mention 二等獎：占參賽隊伍總數的33%

🥇Successful Participant 成功參與(yu) 獎：占參賽隊伍總數的46%

2022年全球共有來自362所學校，18個(ge) 國家/地區的854支隊伍參與(yu) HiMCM比賽。

• 有9支隊伍獲得Outstanding獎項
• 54支隊伍獲得Finalist獎項
• 132支隊伍獲得Meritorious獎項
• 207支隊伍獲得二等獎Honorable Mentioned獎項

在成功擠進全球前1%的 O獎 隊伍中，有5支隊伍來自中國，4支隊伍來自美國

而在54支斬獲 F獎 的隊伍中，共有42支中國隊伍名列其中，占據獲獎總數的77.8%

 組隊建議

建議參賽同學找3到4名合拍、能力互補的隊友。因為(wei) 建模是一個(ge) 係統性工作，整個(ge) 團隊需要具備建模、編程、寫(xie) 論文的能力。

• 隊伍中至少3人具備理工科背景，具有一定的數學基礎
• 隊伍中至少2人有比較好的英語基礎，能閱讀外文文獻或論文寫作
• 建議隊伍中至少1人有一定的計算機程序基礎，或者有較好的計算機編程學習能力
• 組隊學生需樂觀、主動、積極，具備較好的團隊協作精神

▲特別是寫(xie) 論文，最後呈現的是一篇全英文的科技論文，對高中生的要求是比較高的。但是對於(yu) 國際學校的學生是有一定優(you) 勢的，比如IB學生整天寫(xie) IA、EE等小論文，而建模就是更加實際、詳細、學術罷了。

知識技能準備

• 掌握數學模型的基本知識，常見的經典模型及算法；
• 熟悉操作各種計算工具軟件和代碼，如Matlab，SPSS等；
• 掌握信息檢索、數據查找的技能，會上網找論文；
• 數學寫作軟件的編輯和排版，公式編輯器的使用等，至少會用WORD寫數學公式以及簡單的排版；
• 文書寫作：優秀論文閱讀，英語學術論文寫作練習；

HIMCM賽題回顧01 2022-A題

A 題：The Need for Bees

12600 Shanghai Linstitute School, Shanghai, China

12821 Shanghai Pinghe School, Shanghai, China

13014 North Carolina School of Science and Mathematics, NC, USA

13405 The Nueva School, CA, USA

蜜蜂以及其他一些關(guan) 鍵動物對我們(men) 星球上的人類生存至關(guan) 重要。隨著蜂蜜的生產(chan) ，這些昆蟲為(wei) 許多樹木和植物授粉提供了至關(guan) 重要的作用，為(wei) 我們(men) 的生存提供食物。2007年，蜂群崩潰紊亂(luan) (CCD) 一詞被創造出來，用來描述世界各地蜜蜂數量的下降。蜜蜂的下降可歸因於(yu) 病毒、殺蟲劑、捕食者、棲息地破壞和環境條件等因素。需要考慮的一些信息（但您可能會(hui) 在網上找到其他有用的信息）：

蜜蜂最多可以行進 20 公裏，但通常停留在蜂巢的 6 公裏以內(nei) 。

非典型蜂巢包含 20,000 到 80,000 隻蜜蜂。

單隻蜜蜂一天可以參觀大約 2,000 朵花或更多。

由於(yu) 夏季工作量大，大多數蜜蜂會(hui) 自己工作至死，導致壽命縮短。

在秋季和冬季，蜜蜂的壽命可能會(hui) 更長一些（四到六個(ge) 月）。

蜜蜂的活動水平、花粉消耗和蛋白質豐(feng) 度會(hui) 影響其壽命。

要求

1. 開發一個模型來確定一段時間內蜂群的數量。
2. 對您的模型進行敏感性分析以確定哪些因素（例如，壽命、產卵率、受精/未受精卵比率或其他因素）對蜂群大小的影響最大。
3. 建模並預測您需要多少蜂箱來支持對 20 英畝（81,000 平方米）的土地進行授粉，該土地包含受益於授粉的作物。
4. 為提供您開發的信息的網站創建一個非技術性的單頁博客或信息圖。

02 2022-B題

在工業(ye) 革命之前，大氣中的二氧化碳 (CO2) 始終保持在百萬(wan) 分之 280 (ppm) 左右。2004 年 3 月，大氣中的 CO2 濃度達到 377.7 ppm，這是迄今為(wei) 止最大的 10 年平均增幅。據美國國家海洋和大氣管理局 (NOAA) 和斯克裏普斯海洋研究所 (SIO) 的科學家稱 月平均二氧化碳濃度水平在 2022 年 5 月達到 421 ppm 的峰值。經濟合作與(yu) 發展組織 (OECD) 報告預測到 2050 年二氧化碳水平為(wei) 685 ppm。《今日科學》雜誌的編輯已要求您的團隊解決(jue) 這些關(guan) 於(yu) 當前報告的和未來的 CO2 濃度水平預測的說法。他們(men) 提供了兩(liang) 個(ge) 數據集（CO2 數據集 1 和溫度數據集 2）來協助您的研究。

B 題：CO2 and Global Warming

12465 Nanjing Foreign Language School International Center, Jiangsu, China

12646 Hangzhou No.14 High School AP Center, Zhejiang, China

12678 Shanghai American School (Puxi Campus), China

12911 Ward Melville High School, NY, USA

13010 North Carolina School of Science and Mathematics, NC, USA

要求

問題一：您同意二氧化碳水平聲明嗎？使用 CO2 Data Set 1 分析 CO2 變化。

1. 您是否同意 2004 年 3 月 CO2 的增加導致比以往任何 10 年期間所觀察到的增加幅度更大？為什麽或者為什麽不？
2. 將各種（不止一個）數學模型與數據擬合，以描述過去並預測未來，大氣中 CO2 的濃度水平。
3. 使用您的每個模型來預測 2100 年大氣中的 CO2 濃度。您的任何模型是否同意到 2050 年 CO2 濃度水平將達到 685 ppm 的說法和預測？如果不是到 2050 年，您的模型何時預測 CO2 濃度達到 685 ppm？
4. 你認為哪個模型最準確？為什麽？

問題二：溫度和CO2有什麽(me) 關(guan) 係？許多科學家認為(wei) ，全球氣溫變暖與(yu) 大氣中二氧化碳濃度之間存在關(guan) 聯。使用您在第 1 部分和 Temps Data Set 2 中的工作來幫助您比較陸地-海洋溫度和 CO2 濃度水平。

1. 建立一個模型來預測未來陸地海洋溫度的變化。你的模型預測什麽時候陸地海洋平均溫度將比 1951-1980 年的基期變化 1.25C、1.50C 和 2C？
2. 建立一個模型來分析自 1959 年以來 CO2 濃度和陸地海洋溫度之間的關係（如果有的話）。解釋這種關係或證明沒有關係。
3. 將您的模型從第 2.b.部分擴展到未來。你的模型在未來多遠的時候是可靠的？如果有的話，您對模型預測未來二氧化碳濃度水平和/或陸地海洋溫度的能力有什麽顧慮？

C 題：Polygon Paradise Park

• 12704 Wenzhou Nanpu Experimental Middle School, Zhejiang, China
• 13296 Princeton Charter School, NJ, USA
• 13338 NUS High School of Math and Science, Singapore

問題三：為(wei) 《今日科學》準備一篇非技術文章（最多 1 頁），向您解釋 S 團隊的發現和對未來可能的建議。

賽事亮點

01 國際賽事

HiMCM是美國的一個(ge) 非營利機構——美國數學及其應用聯合會(hui) （COMAP）主辦的一項國際性的數學競賽活動，旨在為(wei) 高中生提供作為(wei) 團隊成員參與(yu) 和提高建模、解決(jue) 問題和寫(xie) 作技能的機會(hui) 。

該項賽事得到了美國國家科學基金會(hui) （NSF）、運籌和管理科學研究所（INFORMS）、美國數學協會(hui) （MAA）和美國全國數學教師委員會(hui) （NCTM）的資助。

大賽組委將現實生活中的各種問題作為(wei) 賽題，通過比賽來考驗學生的綜合素質。HiMCM比賽不僅(jin) 需要選手具備編程技巧，更強調數學，邏輯思維和論文寫(xie) 作能力。

02 鍛煉綜合能力

HiMCM比賽的核心是以數學建模為(wei) 載體(ti) ，培養(yang) 學生探索解決(jue) 實際問題的能力。一份完整的參賽方案，不但需要參賽者具備編程技巧，同時還要有較強的數學思維能力。HiMCM的每支隊伍都需要完成一篇全英文的學術論文，這能充分鍛煉學員學術寫(xie) 作能力；所以想要參賽，最好能夠提前選擇優(you) 秀的同學組隊，並提前掌握比賽需要的技能。一個(ge) 隊伍裏應該有擅長寫(xie) 作、計算機或編程以及數學的同學，這樣可以有明確分工，能力上可以互補。以團隊合作形式參賽，也提高了參賽者的團隊協作和分工的能力。

03 開放性比賽

比賽內(nei) 容上，組委設置了A、B 兩(liang) 個(ge) 題目，參賽者要從(cong) 中選擇一個(ge) ，將該題目中問題的解決(jue) 方案整理成一個(ge) 學術論文，提交參賽。賽事的評審更看重參賽隊伍解決(jue) 問題的方法，沒有固定的答案，屬於(yu) 開放性的比賽，參賽者擁有充分的自由發揮空間。所以即使不太完整的解決(jue) 方案，也可以提交。

04 助力留學申請

優(you) 質的數學競賽獎項能夠提升申請者的學術背景，數學建模比賽更能體(ti) 現申請者用數學知識解決(jue) 各種實際問題的能力。HiMCM每年不超過1%的參賽者能夠獲得O獎，不論是最後的比賽論文還是參賽者用建模思維對社會(hui) 問題的思考，都可以作為(wei) 申請材料。

HiMCM特訓營

機構數學競賽課程由數學方向金牌導師帶隊，采用體(ti) 係化教研的專(zhuan) 業(ye) 教材，將競賽知識點與(yu) 國際課程知識點重新整合。985高校教授全程指導，線上線下相結合集中備賽，大幅提升獲獎幾率！

Professor D

985高校教授，數學建模教學團隊核心成員。主要從(cong) 事計算機理論、最優(you) 控製、人工智能及數學建模研究，承擔或主持過國家自然科研基金、省自然科學基金、省教育廳課題等近10項，發表國內(nei) 外學術刊物論文200餘(yu) 篇，主編實踐教材1部。曾帶隊參加國際大學生程序設計競賽、EDA大賽等獲得200多個(ge) 獎項。

Professor Z

985高校教授，數學建模教學團隊核心成員。主要研究方向為(wei) 最優(you) 化技術、圖論、計算幾何、圖形學、計算複雜性以及數學建模，已發表論文40餘(yu) 篇，其中SCI收錄30餘(yu) 篇，主持國家自然科學基金項目和省自然科學基金項目各2項，並參與(yu) 多項省部級以上項目，獲得多項獎項。

Professor Q

數學建模教學團隊核心成員。主要從(cong) 事數據挖掘、社區發現、隨機動力係統等方麵的研究工作，現已發表學術論文30多篇，並參與(yu) 完成國家自然基金麵上項目3項和青年項目2項。

培訓時間

2023年9月-2023年11月（具體(ti) 課程安排可1對1詳詢）