2019年11月2日,2019“高教社”杯全国大学生数学建模竞赛获奖名单公布,我校取得了1支队伍获国家级一等奖,6支队伍获北京市一等奖,5支队伍获北京市二等奖的好成绩。其中,经济学院经济学专业的郝鑫泓、刘京泰、田姗三位同学荣获国家级一等奖。这次比赛对他们来说,是一次难忘的经历,荣光背后,不仅仅是三个无眠的夜晚......
组建队伍,夯实基础
数学建模是指:根据实际问题建立数学模型,再对数学模型进行求解,最后根据结果去解决实际问题。同学们曾在经济学院组织的一期名师讲座——“走进数学建模”中感受到了数学建模的魅力,参加数学建模竞赛的愿望也在心中埋下了种子。大一下学期时,同学们得知数学建模的赛事后都跃跃欲试。要知道:如果能在一个“含金量”极高的A类比赛中崭露头角,将是证明自己能力的极好方式。
▲国家级一等奖获得者:田姗(左)、郝鑫泓(中)、刘京泰(右)
郝鑫泓很快联系了田姗和刘京泰,组成了由郝鑫泓任队长,刘京泰负责编程,田姗负责收集数据的团队,三人共同进行论文写作,最后由郝鑫泓负责论文润色。
为了夯实基础,从大一下学期起,每周二晚九点到十点,三位同学都会准时参加经济学院数学老师们主讲的网课,与老师线上交流、学习数学建模知识。此外,三位队员还选修了建模相关课程,以扩充知识量。由于数学建模知识覆盖范围很广,面对堆积如山的建模资料,队员们为了提高效率,将阅读内容进行了分工,目标是不放过任何一本可以摄取养分的书。本次比赛C题“机场出租车问题”中涉及的排队论(又称随机服务系统理论,为运筹学的一个分支),正是因为队员们在赛前刚好了解过这一方法,才能在比赛题目中准确使用。
▲比赛中的郝鑫泓(左)和田姗(右)
克服困难,分秒必争
建模比赛的节奏十分紧张,收集数据是完成比赛的基础。而在数据收集过程中,队员们面对着花四五个小时找北京机场的数据却一无所获的被动局面,立即决定转变策略——先寻找公开的基础数据,再进行合理估计与推算,同时把重心放在模型完整性和模型的实现上。为了获得机场一天中到港离港旅客频次信息,他们没有选择与机场客服联系,而是通过网上公布的机场时刻表查找飞机型号,再结合已有的研究论文查找空座率等数据来估计航班人数,最后结合机场航班频次算出了每小时到港人数与离港人数。这一决定极大地提高了效率。因为没有收集到更详细的数据,他们便没有使用技巧性更强的现代算法,转向了较为基础的传统算法。由于时间紧迫,队员们只能优先保证模型尽量完整,不得不舍弃将模型进一步精确优化的过程,最终赶在比赛截止前20分钟提交了作品。
除了要与时间赛跑,队员们还要克服睡眠严重不足的困难。比赛进入到后半程,三位队员已由第一天能睡6、7个小时,缩短至后两天的每天只能睡2、3个小时,困了就靠咖啡提神。然而神奇的是,思维快速运转的时候并不觉得困,哪怕书桌旁就是床,在完成建模任务前也不会想到去睡觉。这对于队员们来说,也是一种奇妙的体验。比赛恰逢中秋节三天假期,三位队员顾不上与家人的团聚,更无暇顾及秋意正浓的美景,静谧的夜晚,他们心中只有明确的目标,那就是以最好的状态完成比赛。
▲编程中的刘京泰
培养兴趣,提升能力
对于有志于大学期间进入经济学领域学习的学弟学妹们,队员们有几点建议:一是培养数学学习兴趣。由于经济学的高级阶段会用到大量的数学知识,在解决现实问题时也需要使用多种复杂的优化算法,因此队员们建议,在学习的过程中要不断培养对数学的兴趣。二是要提高英语水平。由于前沿的文献都由英语书写,而且一些英文原版文献比中译本更易于理解,因此较高的英语水平显得至关重要。三是注重计算机编程的能力,在面对大量数据时,往往只有使用计算机编写程序才能得出结论,通过编程把想法与逻辑具象化,才能将问题的求解真正落到实处。
数学建模竞赛,不仅是对同学们数学能力的考验,更是对意志力的考验。面对困难不认输,关注重点、有舍有得,才能有所收获。队员们用实践证明着“笃学、慎思、明辨、尚行”的校训,比赛结果也正是他们艰辛付出后,收获的丰饶果实。
于小童|采写招生与就业处|摄影