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宁波高校唯一!他们一举摘得国际顶尖数学建模竞赛特等奖

新闻出处:竞赛组委会| 2022年05月12日

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“我们拿到了特等奖!”近日,当看到宁波财经学院代表队的名字与清华大学、中国人民大学、浙江大学、武汉大学等一同出现在“2022美国(国际)大学生数学建模竞赛Outstanding Winner(特等奖)”行列中时,守在电脑前的指导老师魏麒教授格外激动,马上拨通了获奖学生团队负责人蔡怡航的电话,第一时间告知喜讯。

全球仅44项 获奖率0.16% 摘得这个特等奖不容易

听到电话那头传来的欢呼声,魏麒心里也是百感交集。今年,他和王聚丰、吴用两位老师共同指导蔡怡航、赵铭润、张玉颖三人团队从全部参赛的27205支队伍中脱颖而出,他们研究比特币与黄金投资策略的论文《Trading strategies based on voting systems》获得了特等奖。

“美国大学生数学建模竞赛是现在各类建模竞赛的鼻祖,是唯一的国际性数学建模竞赛,也是世界范围内最具影响力的数学建模竞赛之一,其特等奖更是堪称‘大学生数模界巅峰’。”指导竞赛那么多年,这还是三位老师第一次带着学生团队拿到特等奖,“今年在全球范围特等奖仅授44项(获奖率0.16%),浙江省内也仅有浙江大学和宁波财经学院两所高校拿到特等奖。”

与此同时,宁财院还与西安交通大学、哈尔滨工业大学等国内顶尖的C9联盟院校共同分享了学会冠名奖中的AMS奖(美国数学学会冠名奖),该奖仅授予获奖作品中特别优秀者,每道赛题均只授1项,今年同时获特等奖与冠名奖的队伍仅23支(获奖率0.085%)。

“同时收获特等奖(O奖)和冠名奖(AMS奖),宁财院不仅是迄今为止在甬高校中的首个,也是全国民办高校中的唯一。”魏麒说。

他们给出的是组合投资热点问题解决方案

“这个选题能获得特等奖,也有一定的必然性。”指导老师王聚丰教授说,“选题重点研究比特币与黄金投资策略,其中涉及的极大化投资回报问题,是当今组合投资的热点问题。”

比特币和黄金投资与股票投资在交易周期等方面有所不同。股票交易中使用的参数不一定适用于比特币和黄金交易。团队基于既往数据采用数学规划模型优化了MACD、KDJ、MACD等指标的阈值参数,利用优化后的指标构建了投票决策系统,结合均值-方差模型确定投资产品的持仓比例,在引入LSTM预测模型和强制止损风险控制机制后,创新性地提出了一种基于预测和风险控制改进的投资策略模型。

“同学们运用了投票决策系统,并引入LSTM模型预测和风控阈值设计组合投资策略,LSTM是一个常用于推断序列的神经网络算法,没想到同学们能够在金融投资类模型中将其作为其中的一个运算支撑。实在太妙了!”王聚丰说。

提前两年开始集训 备赛是一场漫长的马拉松

从大一就开始集训,每周四下午一对一指导、从校内选拔赛再到省赛国赛……与获知比赛结果时一瞬的喜悦相比,他们备赛的故事则更像是一场漫长的马拉松。

“能够组建这支队伍,就很不容易!”来自金信学院信管专业的赵铭润今年大三,他和蔡怡航是同班同学,而张玉颖则来自经贸学院大宗商品专业,“我们的选题是研究比特币与黄金投资策略,所以非常考验团队成员的专业互补和团队合作。”

三人不仅需要具备专业技能的优势,还要经过学校的层层考核、筛选,才能最终组队。

“一般我们都是利用课余时间组织他们一起做题、讨论,也会给他们推荐一些文献资料,教他们一些前沿研究方法和建模思路。”三位指导老师一般会根据学生各自擅长领域,针对性地在经典模型运用、软件编程、论文写作格式和解题技巧上给予指导。

从“环保”转到“投资” 扎实的专业基础让选题峰回路转

今年2月18日,美国大学生数学建模竞赛如期而至,蔡怡航、赵铭润、张玉颖在线上参赛。虽然此前已经身经百战,但拿到选题,三人还是有些“纠结”:林业的碳封存、数据和分析系统、国际外太空公平性……该选哪一个呢?

团队最初选择的是E题《建立碳封存模型以确定一个森林及其产品在一段时间内可封存多少二氧化碳》。

“当时我们正好学过运用新软件绘制带数据地图,想着或许可以做出一些更为出众的可视化效果,而且这个选题在文献库中有较多可供参考的文献,建模难度相对较低。”赵铭润说这样可以提前写完,留出更多时间进行论文的翻译润色。

然而,没想到的是,实际操作却远没有他们所想象的那么容易。因为需要处理的数据太多,再加上对环境科学领域的不了解,团队很难在规定的时间里完成项目。

经过讨论,团队当机立断更改方案,放弃这题,寻找新的选题。很快,他们把目光聚焦到了C题《研究比特币与黄金投资策略》。

“我们的专业都与金融相关,专业知识储备扎实,也有相关比赛的参赛经历,做这个选题大家更感兴趣。”张玉颖说,虽然更改选题意味着之前都是在“白忙活”,而且新选题较其他选题来说建模和编程难度更大,但是团队的优势就是量化交易上的实战经验,“美赛相对于国赛而言,评判更注重实践性和应用性,如果我们能在C题论文中给出操作性强、效果好的策略,或许还有逆袭翻盘,成为‘黑马’的机会。”

连续“作战” 科学分工 奋战60小时 书就25页论文

方案要推翻,数据要重算、模型要重建……一切都得从头再来!距离比赛结束只剩下三天。

“按照正常的做题流程,四天时间也不是很宽裕,而现在,则连正常吃饭、睡觉也必须压缩了!”在这种情况下,三人的神经都绷成了一条线,他们将倒计时由天数改成了小时,以此计量任务进度。夜以继日的“倒班”作战开始了!

赵铭润负责处理数据,蔡怡航负责建模,张玉颖负责翻译,三人各司其职,与时间赛跑。

“不敢睡觉,几乎快忘了白天黑夜。睡着了梦里也都是公式、模型。”赵铭润回忆起比赛的那些天还是无限感慨,“基本是语音永不断线,队友随喊随到。”

虽然是连续作战,但这群“00后”也更讲方法、讲策略,不搞疲劳战术。“做分析、写论文本身最关键的不是在电脑前坐了多久,最重要的还是保持清晰的思路、清醒的头脑。”蔡怡航说,他们在数据分析、模型建立上采取了轮流协作的方式,既保证了速度,也最大限度缓解了疲惫感,提高了效率和准确性。

而在最后的论文翻译上,他们也摸索出了新方法。“专业词汇在借助机器翻译时容易词不达意,这很可能造成‘以讹传讹’,导致最后定稿翻译成英文时意思差之千里。”负责翻译的张玉颖拿出比赛时的笔记本,上面密密麻麻地写满了专有名词的英文翻译,这为团队节省了宝贵的修改时间,仅用6小时就完成了论文翻译。

把论文投进组委会邮箱的那一刻,三个人的心才松了下来,睡了一个踏实觉。

笃行不怠 奋勇向前 他们都是出彩的“00后”

“我们学校在专业教学中一直非常注重应用型和实践性,常常会组织我们参与实操实训来推动课程教学,我们对模型可能遇到的实际困难心里更‘有数’,对其变量设置、算法设计也得心应手。”在赛后总结中,蔡怡航、赵铭润、张玉颖都提到了学校专业教学对他们的促进,“在此次比赛中,我们论文在实操性上的进步,确实是与我们的课程讲实践、讲实操息息相关。”

“近年来,学校通过导师制和卓越人才成长激励计划的实施,促进学生学业成长与个性化发展,激励学生勇于挑战、追求卓越;学校依托‘学习社区’积极推动学生参与创新创业活动,开发商务数据分析、大数据分析等课程为学生数字赋能,本次竞赛成绩的获得正是得益于此。”作为指导老师的教务处副处长吴用教授说。

据悉,今年宁波财经学院在美国大学生数学建模竞赛中斩获颇丰,除获特等奖团队外,还获得特等奖提名奖(Finalist)1项(获奖率2.514%),一等奖(Meritorious Winner)2项(获奖率6.605%),二等奖(Honorable Mention)3项(获奖率21.330%),奖项质量与数量均获得历史性突破。

出处:央广网宁波


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