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【学霸万字原创】2022年美赛D题思路解析(附获奖论文中的信的原稿)

点蓝字关注领国奖 数学建模比赛 2023年01月28日 11:00
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我们知道美赛中D题主要涉及到运筹学与网络科学这两部分内容。基于以上这两点,我们可以通过专门的训练提升我们的能力。所以,我们将2022年美赛D题的思路分享如下,以方便同学们学习与思考。

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第一问要求我们衡量ICM公司当前D&A系统成熟度水平的度量指标。包括衡量其D&A人员、技术和流程的成功成都的关键绩效指标


首先本文旨在要求我们多维度的选择指标,从而客观公正直观地评价该系统地成熟度水平。我们可以设置以下几类因子:关键因子,如人的技能成都、技术和流程的成功度;配合因子,如人、技术和流程的配合情况;能力银子,如有新增用户数量所决定的能力指标;其他因子,指不在上述讨论情况中且会对系统造成影响的相关因素


确定好我们所需要的指标之后,就是要确定我们所要用的度量方法和模型,这也是第二问所提到的问题

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第二问原文如下:“在ICM公司使用您的模型来确定他们当前的D&A成熟度之后,演示他们如何使用您的模型来对系统更改,使公司能够最大限度地发挥其数据资产的潜力。”


本问可以简单的分成两个部分,其一是基于第一问建立评价模型。其中,根据往常的学习我们可以知道,评价问题可以有两个建立方法:一是建立机器学习模型,最简单的如BP精神网络,复杂的可以是决策树随机森林等,这种方法的好处是可以输入各个指标的具体数值,经过网络的学习即可输出D&A模型相对应的分数,通过分数值更加直观的评价系统的成熟度水平,而该方法的不足之处便是无法形成直观的数学表达式


其二是用统计学的方法建立模糊综合评价模型、层次分析模型、熵权法,通过这种方法我们可以建立直观的表达式,使结果更具可解释性,不足便是对于各类指标的判定受主观因素影响过大,容易造成误差,对评价结果产生偏离。

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针对各个指标的数值,可以根据关键绩效指标的定义来确定,即:对业务绩效的度量,以了解进度向着预期目标所取得的进展。也可以通过多种定义方式,如直接采用数学表达式(可以参照概率统计中的条件概率的公式),用(目前人员+技术+流程下业务完成量)/总规划量,作为配合因子。用条件概率分别计算人的技能程度、技术和流程的成功程度。


参考题目中第三面的资料,也可以基于人的技能程度、技术和流程的成功程度下的各个影响因素进行加权,从而计算得到各个指标的值。


针对如何使用模型推荐进行系统的更改,如果采用的第二类评价模型,可以根据公式进行判断。如果采用第一类评价模型,即神经网络,可以先控制变量,再在一定取值区间内,不断改变变量的大小,让模型输出结果,设变量的值为x,输出的结果为y,绘制图像,根据二维图像直观的得到取何值时结果最优,即公司最大限度地发挥其数据资产的潜力

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第三问要求我们建议ICM应制定协议来衡量其D&A系统的有效性。

这一问是结合第二问给出的模型,需要给出指定协议的必要性(即结合

第二问来说明可以较好的衡量D&A系统,可以实现D&A系统的优化,有助于提高效率并有助于用户对公司建立信心)。


同时还需要指出可以如何建立协议

(如从衡量模型的假定条件出发、各个部分如何配合等)

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第四问让我们演示如何将模型应用于较大或小的海港。分析我们的系统成熟度指标如何能够适应于其他行业。具体来说,卡车运输公司能使用你的成熟度指标吗?如果ICM公司的客户,比如一家大车运输公司,也使用了你的指标,那么这对ICM公司有什么好处呢?


本问考察的是对模型的灵敏度判断。首先针对卡车运输公司是否可以使用我们的数据,需要先对卡车运输和原应用场景类比,首先大致的分类也可以只包含关键环节因子、配合因子、其他因子。除此之外我们还要考虑出其他关键因素,如关键环节因子中还需考虑车的情況、路况、路径规划等情况。这一问中不涉及具体模型,所以我们言之有理即可


而第二个问题关于好处,可以进行文字描述,好处可以列出掌握信息业务拓展,也可以再次类推,或者推广到更多的领域等等。也可以数学建模描述,但这需要再新建一个评价模型,同样也对数据有要求。我们队伍只是对该文进行了相关的文字解释。

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最终,ICM公司关心客户的满意度和信心。给ICM公司的客户(港口用户)写一封信,概述您提出的测量方法,并对ICM公司的D&A系统灌输信您的PDF解决方案总共不超过25页,应该包括:一页的摘要表表的内容在你完整的解决方案写给ICM公司的客户 (港口用户)的一页纸的信

信的内容主要是描述队伍提出的方案,并尽可能说明该方案的优势尤其是在客户满意度与信任方面。


在思路的最后附上了去年2022D题我们自己团队写的获奖论文中的信的原稿供参考


供稿同学为:华中科技大学数模基地,李天蔚

A Letter to Customers

Dear customers,


We have completed the evaluation and optimization of ICM’s D&A system. It’s my honor to introduce to you our analysis results of the model.


Before optimization, we have obtained through evaluation and analysis that although the company has obvious advantages in performance, its development has reached a bottleneck. There are certain development restrictions on the cultivation of talents by the management and the universality of models in difffferent environments. Therefore, we fifirst fifind out the indicators of its D&A model through AHP method. Through calculation, we know that among many evaluation indicators, the quality of employees is particularly important.


Next, through the established improved model, we have put forward reasonable suggestions to the company and improve its performance. Firstly, establish a database for goods to record the ship shutdown and cargo information in detail, which could help manage metadata and provide data flflow view more effiffifficiently. Such changes could enable non-technical talents to read the data smoothly and quickly, thus making the cargo transportation in the port more intuitive and obvious.


Of course, we also attach great importance to the security of customers’ personal information by desensitizing the access and output of data warehouse. Although it increases the cost of the company, it is necessary given customers’ information security. In terms of organization construction, we also improve its D&A system. Data organization is particularly important in high-level competition. Establishing a cross-responsibility data organization can greatly improve the effiffifficiency of data processing and cargo transportation.


After our optimization, we can be very responsible to suggest that ICM’s new D&A system deserves your trust. Considering its cost-effffective and information security, the company is your best choice.

Yours Sincerely,

Team # 2222711


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