廣東碧桂園學(xué)校AP學(xué)子喜獲美國高中生數(shù)學(xué)建模競賽最高殊榮

第21屆美國高中生數(shù)學(xué)建模競賽（HiMCM）賽果公布，博實樂廣東碧桂園學(xué)校AP項目11年級的一支參賽隊伍（張熙庭、陳啟、陳子迅、尹俊杰、指導(dǎo)老師周軍旗）經(jīng)過激烈的角逐，從全球283所學(xué)校785支參賽隊伍中脫穎而出，一舉奪得賽事最高獎項——特等獎（Outstanding Winner），全球僅7支隊伍獲此殊榮。

HiMCM不是普通的數(shù)學(xué)競賽，而是一個需要團隊協(xié)作的數(shù)學(xué)建模競賽。競賽隊伍由最多4名高中生組成，配備一名指導(dǎo)老師，在11天內(nèi)，參賽隊伍需要完成一篇高水平的英文論文。賽題是來自現(xiàn)實生活中的兩個實際問題，本屆賽題為“過山車”(Roller Coaster)和“智能家居”(Cozy Smart House)。參賽者使用數(shù)學(xué)建模、編程等手段解決問題。建模競賽論文提交后，由COMAP組織專家評閱，最后進行評獎。

△ AP參賽隊伍論文節(jié)選

為鼓勵學(xué)生參與的積極性，只要隊伍能成功完成論文并提交給組委會便可獲得成功參賽獎。但是每年獲得特等獎(National Outstanding)的隊伍嚴(yán)格控制在參賽隊伍總數(shù)的1%以內(nèi)，因而特等獎(National Outstanding)在全球范圍內(nèi)具有極高的認(rèn)可度和含金量，獲獎學(xué)生一直以來受到各大常青藤名校的青睞。

△ AP參賽隊伍獲Outstanding Winner

(從左到右依次為：陳啟、陳子迅、尹俊杰、張熙庭)

賽事感言

張熙庭：HiMCM是一項真正跨學(xué)科的競賽。所學(xué)到的統(tǒng)計學(xué)、微積分、計算機科學(xué)等知識都可以結(jié)合運用到比賽中。這是因為比賽的題目是十分貼近現(xiàn)實的生活的。今年的比賽題目就是要求我們分析全世界的過山車的數(shù)據(jù)，給出前十名的過山車推薦，并且把分析、思考的過程以數(shù)學(xué)論文的形式來展示。

我認(rèn)為團隊協(xié)作能力在HiMCM中是一個很關(guān)鍵的要素。在11天內(nèi)寫出一份30頁左右的數(shù)學(xué)論文不是僅憑一個人的努力可以完成的。團隊的分工合作既要合理高效，又要利用好每個人的特長。

尹俊杰：首先要感謝超越哥哥給我們這次機會(個人覺得在finalist中1%還是挺拼考官的Personal Preferences)。接下來的篇幅我再來理一理我們拿獎的心路歷程。

比賽開始前(距離Himcm 1-2月)

Himcm年的比賽時間都是相當(dāng)固定的，都是在每年的10月份中旬左右。我們早在九月開學(xué)初的時候就已經(jīng)打造好了我們的crew。還要聲明的一點是我們已經(jīng)是第二次參加Himcm這個比賽了，去年的一位學(xué)長畢業(yè)了，所以我們就請來了SAT1590大佬陳同學(xué)做為四員的其中一員。

1. 要有非常明確的分工

我們組是有非常明確的分工的，而建模的職責(zé)主要有：organizer(安排所有準(zhǔn)備過程，在比賽期間負(fù)責(zé)組織會議的人)、 author(撰寫并修改論文的人)，coder(碼農(nóng)，主打技術(shù)活)、editor(負(fù)責(zé)梳理整篇論文，補全漏洞)。具體情況根據(jù)組內(nèi)的配置而定，建議組員都有stem的基礎(chǔ)，一位組員純碼字，還要有文筆比較好的(因為論文才是體現(xiàn)你的模型是否好的關(guān)鍵)。就拿我們組打個比方，我們四個都是有stem相關(guān)的經(jīng)驗，參加過多次活動等。

2. 要刷題!刷題!

在確定好人員的配置后，最關(guān)鍵的是要進行?？肌Ｒ驗镠imcm的組織者comap每年都會把歷年的題目放上去，同時也可以找到相關(guān)的范文。我們組一共進行了大大小小三場的模擬，刷題的側(cè)重點在于想法!想法!想法! HiMCM很大一部分考察的是解決方案和構(gòu)建的模型是否新穎，不一定是要最優(yōu)解(個人想法)。

比賽進行階段(10月中旬)

其實這次剛好給我們趕上了好時代。為什么這么說?是因為Himcm的比賽機制有了變革，從原來的3天3夜非常intense的比賽(如果有參加hackathon的同學(xué)應(yīng)該有類似的痛苦經(jīng)歷)變成了為期10天的比賽。其實在比賽過程中個人覺得要比去年更加累，因為這個時候又要頂著不能比去年差的壓力(我們隊伍去年表現(xiàn)一般，是Meritorous，一等獎)要每一天改善自己的模型和論文。比賽過程一波三折，大大小小的觀點在brainstorming的時候涌現(xiàn)，時間分配方面主要是在2天內(nèi)把所有建模的hardcore的東西打造好框架，后面再進行大修大補，再在3天的時間內(nèi)把建模的idea梳理成文。我們大部分時間都側(cè)重于把我們的論文寫得更加簡練易懂。剩余的3天時間用于查缺補漏，人手一份打印版的first draft進行分析討論，進行包括語句、圖表、結(jié)構(gòu)上的調(diào)整。我們是在deadline的前一天提交的，切記不要最后一秒交給你們的tutor，學(xué)長賭你必翻車。

陳啟：特等獎既是情理之中，又是意料之外。我們的論文，無論是在數(shù)學(xué)方面，還是在英文寫作方面，參照歷年的論文，都是有潛力取得特等獎的，然而，鑒于論文是由人評選的，所以我們也無法確信我們是否能夠摘得特等獎。

我認(rèn)為，假使我們的隊員分開來，一人寫一篇，或許這些論文都可以拿到一等獎。但正是因為我們成為了一個隊伍，一個整體，正是我們同心協(xié)力的合作，我們才能從無數(shù)“名?！睂W(xué)子間脫穎而出，取得如此佳績。所以，我想對我的隊友表示感謝(特別是張同學(xué)，理由略)。不僅僅是成績，我們在這些天里收獲的歡笑更是千金難買。所以，就算給我一群一定可以得大獎的隊友讓我選擇，我或許還是會選擇與我現(xiàn)在的隊友們組隊!

陳子迅：我很榮幸在這次HiMCM數(shù)模競賽中獲得Outstanding獎。我很感謝數(shù)學(xué)和英語老師平時對我的教導(dǎo)以及同學(xué)們對我的幫助。當(dāng)然如果只靠老師和同學(xué)的幫助是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，更要靠自己的不斷努力和學(xué)習(xí)，使自己在原先的基礎(chǔ)上一點一點的進步。比賽期間我們隊伍寄宿于張熙庭家中，所以也要感謝張熙庭的家人在競賽的這幾天中對我們的包容、理解與支持。在許多的夜晚，我們必須工作到深夜，在學(xué)校的時候也需要加緊時間修改論文。這一點一點的付出，才造就了這個具有偉大榮耀的獎項。

△ 隊伍合影

(從左到右依次為：張熙庭、陳啟、陳子迅、周軍旗老師)

指導(dǎo)老師周軍旗：在AP項目，我們除了完成日常教學(xué)任務(wù)，還希望通過多樣的數(shù)學(xué)活動和競賽，讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)文化的魅力，培養(yǎng)他們對數(shù)學(xué)的興趣，并提高他們應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力。HiMCM除了因其高度的認(rèn)可度成為美本申請的重要資本外，賽事本身所要求學(xué)生具有的解決實際問題的能力、溝通交流能力、團隊合作能力、抗壓能力等均是國外著名大學(xué)所青睞的學(xué)生素質(zhì)。因此，AP項目學(xué)生自2017年第一次參賽以來，HiMCM成為博實樂廣東碧桂園學(xué)校AP項目學(xué)生的常規(guī)數(shù)學(xué)賽事之一，并一如既往的取得了優(yōu)異的成績，且在今年一舉突破了特等獎。

HiMCM給參賽學(xué)生提供了一個很好的平臺，讓學(xué)生學(xué)會將知識和實際生活中的問題聯(lián)系起來，并學(xué)會用專業(yè)的學(xué)科術(shù)語與表達方式去闡述自己的觀點和解決問題的方法，并在和參賽成員協(xié)作的過程中體會到團隊合作的魅力與能量。學(xué)生在建模的過程中，需要在浩如煙海的資料中，學(xué)會如何進行思辨和取舍，甄別對建模及解題有效的方法。更重要的一點是“創(chuàng)造性”，它要求學(xué)生在合理的假設(shè)條件下建立一個有效的模型，并根據(jù)實際情況創(chuàng)造出獨特的模型。如果直接利用別人現(xiàn)成的模型，一來模型不是特別有效，二來也不是賽事的真正目的。

在今年的“過山車”(Roller Coaster)題目中，參賽隊員張熙庭等(參賽隊伍編號8744)，合理利用多樣的數(shù)據(jù)處理方法，如統(tǒng)計學(xué)中的最小二乘法補充缺失數(shù)據(jù)、離散數(shù)據(jù)連續(xù)化等，并合理定義了“綜合指數(shù)”(Comprehensive Index)，成功的把一個排名問題進行量化。論文最后也根據(jù)賽題給出的數(shù)據(jù)及隊伍自己查詢到的數(shù)據(jù)給了全球的過山車一個排名，并與其它模型進行了比較，給出了非常合理、有效的解決方案。獲特等獎團隊成員張熙庭、陳啟，陳子迅、尹俊杰在此次賽事過程中展現(xiàn)了較高的知識應(yīng)用能力、論文寫作能力、問題遷移能力及團隊協(xié)作能力，特等獎實至名歸。

可以說，一篇成功的HiMCM參賽論文本身上就已經(jīng)是一篇高質(zhì)量的專業(yè)數(shù)學(xué)學(xué)術(shù)論文，在語言、結(jié)構(gòu)和邏輯性方面都達到了專業(yè)論文的標(biāo)準(zhǔn)。

AP項目概況

博實樂廣東碧桂園學(xué)校AP項目成立于2014年，目前有9-12年級近200名學(xué)生，課程以AP Capstone文憑為核心，涵蓋語言、人文、科學(xué)、藝術(shù)、體育等八十余門課程，其中包括21門AP課程。

AP項目以美國常春藤盟校為目標(biāo)，托福目前最高118分，SAT最高1590分，學(xué)生參加各項競賽獲獎眾多，成績優(yōu)異，包括美國高中生數(shù)學(xué)建模競賽最高等級National Outstanding。

AP項目2018屆16位同學(xué)收到110封大學(xué)錄取通知，其中8位同學(xué)獲得16封前30 offer，包括芝加哥大學(xué)2人、康奈爾大學(xué)2人、萊斯大學(xué)1人、范德堡大學(xué)1人、加州大學(xué)伯克利分校3人、加州大學(xué)洛杉磯分校1人、南加州大學(xué)1人、弗吉尼亞大學(xué)3人、紐約大學(xué)1人 、北卡羅來納大學(xué)教堂山分校1人。