12月7日,2024“高教社杯”全國大學生數學建模競賽頒獎典禮在北京舉行。來自中國、美國、英國、澳大利亞、新加坡、馬來西亞等國家1700余所院校的近20萬人報名參賽。華南理工大學代表隊獲全國一等獎2項、二等獎7項,其中一項研究成果入選競賽優秀論文,獲獎團隊受邀出席頒獎典禮。
在大力促進學科融合、學科交叉的時代背景下,數學作為一門重要的基礎學科,在生產生活的各個方面有著越來越廣泛的運用。本次華南理工大學兩個獲得一等獎的項目均為生產決策提供了數學模型支持,在提高生產效率、提高企業利潤等方面展現了優秀的應用潛力。
部分獲獎師生在頒獎現場(圖片由華南理工大學提供)
華南理工大學自動化科學與工程學院本科生林佳訊、熊韜力、董嘯炎團隊提交的參賽項目“基于蟻群算法與遺傳算法優化的蒙特卡洛模擬在生產決策優化中的應用研究”獲得一等獎,項目成果論文入選競賽優秀論文,指導老師為數學學院朱遠鵬。項目以蒙特卡洛模擬為基礎,通過蟻群算法與遺傳算法的多維度智能優化,構建出面向生產決策的復合建模框架,深入剖析生產系統中的關鍵經濟指標,包括零部件價格波動、裝配工藝成本、產品不合格率等多元化因素,并運用數理統計與隨機優化理論,建立融合多變量分析的數學模型,通過算法迭代與智能優化,精準模擬生產過程的隨機性和復雜性,在此基礎上實現生產決策的動態調控與利潤最大化。
華南理工大學電力學院本科生楊嘉木、王子源、李孜為團隊提交的參賽項目“基于動態規劃的多階段生產過程成本最小化研究”獲得一等獎,指導老師為數學學院劉深泉。項目通過構建基于次品次數、樣本量和檢測次數的檢驗模型,結合SPRT確定最佳抽樣策略,并通過動態規劃方法優化生產過程,實現成本最小化和收益最大化。在多工序和多零配件的生產優化問題中,團隊構建期望總成本模型,并運用馬爾科夫決策模型和動態貝葉斯網絡進行決策規劃;在情景變化時,則采用貝葉斯更新模型提高次品率估計的準確性,降低次品比例,提升產品質量,協助企業作出生產決策。
“這次比賽不僅是對數學建模能力的鍛煉,也教會了我們如何合理分配時間。”林佳訊表示,選擇賽題這一環節尤為重要,要仔細、審慎地分析賽題,有了總體思路后再做選擇。“面對新知識,我們要快速學習、靈活運用,解題時勇于嘗試新方法,享受解題過程。”
華南理工大學長期重視數學、物理等基礎學科的建設和發展,競賽得到了教務處等相關職能部門的全力支持。華南理工大學數學學院負責組織來自各學院的271支本科生隊伍報名參賽,組建了由劉深泉教授領銜的指導教師團隊,邀請多位數學建模領域的專家舉辦專題講座,開展集中培訓指導。華南理工大學數模電子協會也積極協助組織培訓,參賽團隊從暑期開始投入集訓,逐步解決了項目邏輯性、合理性、排版陳述性等多方面的問題,同時增強了團隊協作能力,為比賽中的出色表現奠定基礎。
全國大學生數學建模競賽創辦于1992年,是首批列入“高校學科競賽排行榜”的19項賽事之一,也是全國規模最大的基礎性學科競賽之一,旨在培養學生分析實際問題的能力,夯實數學基礎,提升數據理解力和模型建立、科學計算的能力,同時培養嚴謹的科研態度和邏輯思維。競賽不僅為學校發掘和選拔優秀創新人才提供了重要途徑,也為數學課程建設與學科發展搭建了堅實平臺。