一、各题涉及知识点
| 知识领域 | A题(煤矿巷道支护) | B题(多工序协同调度) | C题(边坡预警) |
|---|
| 线性回归/最小二乘 | ✓ | ✓ |
| 分段回归/变点检测 | ✓ | ✓ |
| 假设检验(F检验/Chow检验) | ✓ |
| 力学公式推导 | ✓✓ |
| Von Mises等效应力 | ✓ |
| 约束优化 | ✓ | ✓✓ |
| 灵敏度分析 | ✓ | ✓ |
| 整数规划/约束规划 | ✓✓ |
| 调度理论(Job-Shop) | ✓✓ |
| 甘特图/关键路径 | ✓ |
| 组合枚举/启发式搜索 | ✓ |
| 时序数据处理 | ✓✓ |
| 滤波去噪(中值/小波) | ✓ |
| 异常检测(3σ/IQR) | ✓ |
| 灰色关联/相关性分析 | ✓ |
| 多元回归/机器学习 | ✓ |
| 变量选择(LASSO/逐步) | ✓ |
| 预警阈值设计 | ✓ |
二、各题特征画像
A题 — 力学建模型
- 本质:基于物理机理的解析建模,公式推导为主
- 数据量:极少(表1仅21个点,表2/3约60~75个点)
- 代码量:轻量,主要是回归和数值计算
- 写作重心:公式推导过程、物理意义解释、参数讨论
B题 — 组合优化型
- 本质:带约束的离散调度问题,NP-hard
- 数据量:中等(工序表+设备表+距离表,结构化数据)
- 代码量:重,需要实现完整的约束规划求解器
- 写作重心:模型建立(决策变量+约束+目标函数)、求解结果展示(甘特图+调度表)
C题 — 数据驱动型
- 本质:时序数据分析+预测+预警,统计/机器学习方法
- 数据量:大(多变量时序,采样频率10分钟/次,跨数月)
- 代码量:中等,但数据处理步骤多
- 写作重心:数据预处理流程、模型选择对比、预测精度评估
三、选题优劣对比
| 评估维度 | A题 | B题 | C题 |
|---|
| 上手难度 | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐ |
| 拿分下限 | 中 | 低 | 高 |
| 拿分上限 | 高 | 极高 | 中高 |
| 区分度 | 高 | 极高 | 低 |
| 对编程能力要求 | 低 | 高 | 中 |
| 对数学功底要求 | 高 | 中高 | 中 |
| 对数据处理要求 | 低 | 低 | 高 |
| 论文写作难度 | 中(公式多) | 高(表格多) | 中(图多) |
| 结果可验证性 | 中(部分解析解) | 高(可精确验证) | 低(预测类难验证) |
| 选题人数预估 | 中 | 少 | 多 |
四、详细优劣分析
A题优势
- 数据量小,不怕跑不出来— 不依赖大规模计算,笔算都能验证
- 物理意义明确— 每个公式都有力学背景,论文"有话可说"
- 图表容易出彩— 3D曲面、等高线、分区图等视觉效果好
- 问题递进清晰— 1→2→3→4层层递进,不容易跑偏
A题劣势
- 力学基础要求高— 不熟悉材料力学/弹性力学的队伍容易卡在问题3
- τ-E关系等经验公式需要从题目中精确提取— 漏读信息就会全盘错误
- 创新空间有限— 模型框架基本被题目限定,难以体现"独特方法"
B题优势
- 结果唯一可验证— 最短完工时间是确定值,做对了就是对了
- 区分度极高— 能做出最优解(结果是个范围)的队伍很少,做出来就是高分
- 图表直观— 甘特图、时间线一目了然
- 问题4有决策空间— 设备购置+调度联合优化,可以展示优化能力
B题劣势
- 编程门槛高— 需要掌握CP-SAT/遗传算法等求解器,否则无法得到可行解
- 约束建模复杂— 双设备同步、C车间循环3遍、跨车间运输等约束容易遗漏
- 调试困难— 一个约束写错,整个结果不可行,排查成本高
- 选题人数少但竞争激烈— 选B题的要求是算法实现能力强
C题优势
- 上手最快— 数据处理+回归/机器学习,大多数队伍都有经验
- 拿分下限高— 即使方法简单(线性回归+3σ检测),也能拿到基本分
- 问题独立性强— 问题1~3相对独立,做不出后面的不影响前面得分
- 填表题有明确答案— 校正值、异常点数、预测值等可以直接给出
C题劣势
- 区分度低— 大家方法类似(都是滤波+回归+阈值),难以脱颖而出
- 选题人数最多— 竞争激烈,评审标准更严
- 数据依赖性强— 如果数据预处理做得不好,后续全部受影响
- 创新性难体现— "去噪+回归+预警"是标准套路,很难写出新意
五、选题建议
| 队伍特点 | 推荐选题 | 理由 |
|---|
| 力学/工科背景,数学功底扎实 | A题 | 公式推导是核心竞争力,别人抄不来 |
| 编程能力强,熟悉运筹优化 | B题 | 能做出最优解就是碾压级优势 |
| 数据分析经验丰富,求稳 | C题 | 下限高,不容易翻车 |
| 时间紧张,想快速出成果 | C题 > A题 > B题 | C题流程最标准化 |
| 想冲奖,愿意承担风险 | B题 > A题 > C题 | B题区分度最高 |