数学建模三人行——记美国“大学生数学建模竞赛”我校参赛团队

2010年美国“大学生数学建模竞赛”我校参赛团队获一等奖的信息经校报报道后迅速在校园传开，同学们在钦佩、羡慕的同时，也产生了强烈的好奇，这是一次怎样的比赛?这个团队何以获得了这样的成绩?4月15日，记者采访了这个团队的三位同学——数学科学学院数学与应用数学专业2006级吴迎，自动化工程学院电子信息工程专业2008级杜若琪、胡然。

初见三位同学，在潜意识里把吴迎和胡然当作了男生的记者，不禁惊异于她们俩女生的身份，而三人一见面就有说有笑的情形，又让记者疑惑自己是不是在采访三兄妹。

美国大学生数学建模竞赛与美国大学生交叉学科数学建模竞赛(MCM/ICM)是由美国数学学会、美国工业与应用数学学会、美国运筹及管理科学研究所、美国国家安全局等机构联合举办的国际性大学生数学建模竞赛。自1985年举办以来，已成为全球性知名度最高的大学校园学科竞赛之一。竞赛采用开放式，将试题以全英文形式公布于网上，允许参赛者在规定时间内使用包括计算机、教科书、软件包等各种外部资源完成建模，最后以论文的形式给出答案。最终评出特等奖、一等奖、二等奖和成功参赛奖，获奖比例一般不超过三分之一。本届竞赛于北京时间2月19日—2月23日在全球同步举行，共吸引了中国、美国、澳大利亚、英国等15个国家和地区的高校、研究单位的2610支队伍参赛。

三个人来自不同的学院，是共同的友谊和志趣把他们联系在一起。胡然和吴迎是在数学科学学院赵维加教授主讲的数学建模培训中认识的，他们的参赛小组在2009年9月的全国大学生数学建模大赛中夺得全国二等奖。杜若琪也同队友一起参加了这次大赛并获山东赛区一等奖。吴迎善于数学计算，杜若琪长于计算机操作，而胡然则在论文写作上很有优势。三人一起参赛可以说是一个完美的组合。然而即便如此，在强手如林的国际大赛中，他们并不占多少优势。

2月18日是大年初五，浓浓的年味还没有散去，杜若琪、吴迎离开家乡回到青岛和胡然会合。他们坐在肯德基店面里的那张小桌子上，进行了两个多小时的讨论，这应该算是他们参赛的开场。而真正的挑战是在2月19日至23日。

2月19日上午九点，竞赛在全球同步展开。选题，是他们面对的第一个难题：要在最短的时间内于三个试题中选择一个最适合自己，最易于走得通、走得最远的选题。竞赛给出两个类型的试题：包括“犯罪预测”在内的两个试题属于综合类，而“棒球球棒最佳击球点”则专业性更强。“像犯罪预测之类，我们从来没有接触过，所以只好硬着头皮选择了其实也并不怎么熟悉的‘棒球击球点’试题。”吴迎说。读题、选题的工作在一个小时内完成了，接下来，他们制定了明确的计划：第一天完成资料查找;第二天建立第一问模型;第三天建立其余几问的模型;最后一天完成论文写作。他们还明确了各自的任务：吴迎主要负责查找资料，建模的担子主要由杜若琪来挑，论文写作则由胡然做主力。

棒球的具体形状是什么样?用什么材质制作?国外是否已经有研究者做出过论证?他们的实验过程是怎样的?这些都是他们必须了解的。“这是一个关于美国国球的研究问题。”胡然感慨道，“汉语资料太少了，我们只能用英语查找。”第一天过去，他们得到了既定结论：棒球球棒的最佳击球点不是在端点，而是在离端点大概11厘米处!然而他们所要做的工作的关键在于：用数学理论为这样一个结论建立起自己的数学模型。这意味着，挑战才刚刚开始。

即使大量资料在手，找到门路依然不是件简单的事情。到底要建立什么样的模型呢?动量模型还是能量模型?哪一条路才能打通从试题通向结论的道路?难度完全超出了他们的预料，本来完整的计划也被打乱了。“那时候我们几乎要绝望了。”胡然回忆道，然而他们坚持下来了。在考虑了诸多因素之后，三个人决定回归到“能量守恒”的应用上来，大胆做出更多假设，把问题简单化。在吴迎进行了大量的数学运算之后，模型终于初步建立起来。之后杜若琪进行电脑编程，用程序印证了他们第一问模型的正确性。

模型建立起来，工作完成了一大半，然而还没有到可以松懈的时候。建模过程中零零散散写下的观点等还需要系统的整理和严谨的表述。时间只剩8个小时了，论文才写了一半。主要负责论文写作的胡然根本睡不着，论文是要用英文来写的，对于一篇专业性要求很高的论文来说这是又一难题。英汉、汉英、双解、金山词霸，全都用上了。

23日九点，准时提交了关于“棒球球棒的最佳击球点”的数学模型!三个人终于长舒了一口气。四天里，他们每天凌晨三四点钟睡觉，算下来，也就睡了十二三个小时。竞赛结束了，吴迎没有再回家，去书城看书的她，坐在地板上，抱着书睡着了;杜若琪在回家的汽车了睡了一路;而准备去参加同学聚会的胡然换着衣服就睡倒在床上。