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

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

HiMCM不是普通的數(shù)學(xué)競(jìng)賽，而是一個(gè)需要團(tuán)隊(duì)協(xié)作的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。競(jìng)賽隊(duì)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(duì)伍需要完成一篇高水平的英文論文。賽題是來(lái)自現(xiàn)實(shí)生活中的兩個(gè)實(shí)際問題，本屆賽題為“過(guò)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(jìng)賽論文提交后，由COMAP組織專家評(píng)閱，最后進(jìn)行評(píng)獎(jiǎng)。

△ AP參賽隊(duì)伍論文節(jié)選

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

△ AP參賽隊(duì)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(xiàng)真正跨學(xué)科的競(jìng)賽。所學(xué)到的統(tǒng)計(jì)學(xué)、微積分、計(jì)算機(jī)科學(xué)等知識(shí)都可以結(jié)合運(yùn)用到比賽中。這是因?yàn)楸荣惖念}目是十分貼近現(xiàn)實(shí)的生活的。今年的比賽題目就是要求我們分析全世界的過(guò)山車的數(shù)據(jù)，給出前十名的過(guò)山車推薦，并且把分析、思考的過(guò)程以數(shù)學(xué)論文的形式來(lái)展示。

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

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

比賽開始前(距離Himcm 1-2月)

Himcm年的比賽時(shí)間都是相當(dāng)固定的，都是在每年的10月份中旬左右。我們?cè)缭诰旁麻_學(xué)初的時(shí)候就已經(jīng)打造好了我們的crew。還要聲明的一點(diǎn)是我們已經(jīng)是第二次參加Himcm這個(gè)比賽了，去年的一位學(xué)長(zhǎng)畢業(yè)了，所以我們就請(qǐng)來(lái)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(guò)程，在比賽期間負(fù)責(zé)組織會(huì)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(bǔ)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?yàn)檎撐牟攀求w現(xiàn)你的模型是否好的關(guān)鍵)。就拿我們組打個(gè)比方，我們四個(gè)都是有stem相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，參加過(guò)多次活動(dòng)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(jìn)行?？肌Ｒ?yàn)镠imcm的組織者comap每年都會(huì)把歷年的題目放上去，同時(shí)也可以找到相關(guān)的范文。我們組一共進(jìn)行了大大小小三場(chǎng)的模擬，刷題的側(cè)重點(diǎn)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(gè)人想法)。

比賽進(jìn)行階段(10月中旬)

其實(shí)這次剛好給我們趕上了好時(shí)代。為什么這么說(shuō)?是因?yàn)镠imcm的比賽機(jī)制有了變革，從原來(lái)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(shí)在比賽過(guò)程中個(gè)人覺得要比去年更加累，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候又要頂著不能比去年差的壓力(我們隊(duì)伍去年表現(xiàn)一般，是Meritorous，一等獎(jiǎng))要每一天改善自己的模型和論文。比賽過(guò)程一波三折，大大小小的觀點(diǎn)在brainstorming的時(shí)候涌現(xiàn)，時(shí)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(jìn)行大修大補(bǔ)，再在3天的時(shí)間內(nèi)把建模的idea梳理成文。我們大部分時(shí)間都側(cè)重于把我們的論文寫得更加簡(jiǎn)練易懂。剩余的3天時(shí)間用于查缺補(bǔ)漏，人手一份打印版的first draft進(jìn)行分析討論，進(jìn)行包括語(yǔ)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(zhǎng)賭你必翻車。

陳啟：特等獎(jiǎng)既是情理之中，又是意料之外。我們的論文，無(wú)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(jiǎng)的，然而，鑒于論文是由人評(píng)選的，所以我們也無(wú)法確信我們是否能夠摘得特等獎(jiǎng)。

我認(rèn)為，假使我們的隊(duì)員分開來(lái)，一人寫一篇，或許這些論文都可以拿到一等獎(jiǎng)。但正是因?yàn)槲覀兂蔀榱艘粋€(gè)隊(duì)伍，一個(gè)整體，正是我們同心協(xié)力的合作，我們才能從無(wú)數(shù)“名校”學(xué)子間脫穎而出，取得如此佳績(jī)。所以，我想對(duì)我的隊(duì)友表示感謝(特別是張同學(xué)，理由略)。不僅僅是成績(jī)，我們?cè)谶@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(jiǎng)的隊(duì)友讓我選擇，我或許還是會(huì)選擇與我現(xiàn)在的隊(duì)友們組隊(duì)!

陳子迅：我很榮幸在這次HiMCM數(shù)模競(jìng)賽中獲得Outstanding獎(jiǎng)。我很感謝數(shù)學(xué)和英語(yǔ)老師平時(shí)對(duì)我的教導(dǎo)以及同學(xué)們對(duì)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(diǎn)一點(diǎn)的進(jìn)步。比賽期間我們隊(duì)伍寄宿于張熙庭家中，所以也要感謝張熙庭的家人在競(jìng)賽的這幾天中對(duì)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(shí)候也需要加緊時(shí)間修改論文。這一點(diǎn)一點(diǎn)的付出，才造就了這個(gè)具有偉大榮耀的獎(jiǎng)項(xiàng)。

△ 隊(duì)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(xiàng)目，我們除了完成日常教學(xué)任務(wù)，還希望通過(guò)多樣的數(shù)學(xué)活動(dòng)和競(jìng)賽，讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)文化的魅力，培養(yǎng)他們對(duì)數(shù)學(xué)的興趣，并提高他們應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。HiMCM除了因其高度的認(rèn)可度成為美本申請(qǐng)的重要資本外，賽事本身所要求學(xué)生具有的解決實(shí)際問題的能力、溝通交流能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、抗壓能力等均是國(guó)外著名大學(xué)所青睞的學(xué)生素質(zhì)。因此，AP項(xiàng)目學(xué)生自2017年第一次參賽以來(lái)，HiMCM成為博實(shí)樂廣東碧桂園學(xué)校AP項(xiàng)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(jī)，且在今年一舉突破了特等獎(jiǎng)。

HiMCM給參賽學(xué)生提供了一個(gè)很好的平臺(tái)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)將知識(shí)和實(shí)際生活中的問題聯(lián)系起來(lái)，并學(xué)會(huì)用專業(yè)的學(xué)科術(shù)語(yǔ)與表達(dá)方式去闡述自己的觀點(diǎn)和解決問題的方法，并在和參賽成員協(xié)作的過(guò)程中體會(huì)到團(tuán)隊(duì)合作的魅力與能量。學(xué)生在建模的過(guò)程中，需要在浩如煙海的資料中，學(xué)會(huì)如何進(jìn)行思辨和取舍，甄別對(duì)建模及解題有效的方法。更重要的一點(diǎn)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(gè)有效的模型，并根據(jù)實(shí)際情況創(chuàng)造出獨(dú)特的模型。如果直接利用別人現(xiàn)成的模型，一來(lái)模型不是特別有效，二來(lái)也不是賽事的真正目的。

在今年的“過(guò)山車”(Roller Coaster)題目中，參賽隊(duì)員張熙庭等(參賽隊(duì)伍編號(hào)8744)，合理利用多樣的數(shù)據(jù)處理方法，如統(tǒng)計(jì)學(xué)中的最小二乘法補(bǔ)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(gè)排名問題進(jìn)行量化。論文最后也根據(jù)賽題給出的數(shù)據(jù)及隊(duì)伍自己查詢到的數(shù)據(jù)給了全球的過(guò)山車一個(gè)排名，并與其它模型進(jìn)行了比較，給出了非常合理、有效的解決方案。獲特等獎(jiǎng)團(tuán)隊(duì)成員張熙庭、陳啟，陳子迅、尹俊杰在此次賽事過(guò)程中展現(xiàn)了較高的知識(shí)應(yīng)用能力、論文寫作能力、問題遷移能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，特等獎(jiǎng)實(shí)至名歸。

可以說(shuō)，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(yǔ)言、結(jié)構(gòu)和邏輯性方面都達(dá)到了專業(yè)論文的標(biāo)準(zhǔn)。

AP項(xiàng)目概況

博實(shí)樂廣東碧桂園學(xué)校AP項(xiàng)目成立于2014年，目前有9-12年級(jí)近200名學(xué)生，課程以AP Capstone文憑為核心，涵蓋語(yǔ)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(xiàng)目以美國(guó)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(xiàng)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)眾多，成績(jī)優(yōu)異，包括美國(guó)高中生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽最高等級(jí)National Outstanding。

AP項(xiàng)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(lái)納大學(xué)教堂山分校1人。