2021年美国国际大学生数学与交叉学科建模竞赛（MCM/ICM，简称“美赛”）落下帷幕，上海交通大学学子成绩优异，共斩获5个特等奖（Outstanding Winner）、27个特等奖提名（Finalist）、66个一等奖（Meritorious Winner）、112个二等奖（Honorable Mention）。由计算机系高晓沨老师组织的“数学建模培训营”包揽交大今年特等奖，并荣获1个美国工业和应用数学学会特别奖（SIAM Award）和美国数学及其应用联合会奖学金特别奖（COMAP Scholarship Award），2个运筹学和管理科学研究协会特别奖（INFORMS Award）。这是上海交通大学首次获得SIAM Award，该奖项全球每年获奖不超过2个队，被认为是数学建模竞赛中的最高奖项之一，上海交通大学今年也成为美赛37年历史上累计荣获特等奖数目最多的高校。
表1：1995年以来美赛累计特等奖世界排名前十五的高校
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排名
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美赛累计特等奖世界排名前十五高校
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累计特等奖数量
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1
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Shanghai Jiao Tong University
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28
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2
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Harvey Mudd College
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26
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3
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Univeristy of Colorado - Boulder
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19
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4
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Duke University
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13
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4
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NC School of Science and Mathematics
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13
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4
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Tsinghua University
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13
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7
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University of Electronic Science and Technology
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12
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8
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Zhejiang University
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11
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9
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Harvard University
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10
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9
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Xi'an Jiaotong University
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10
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11
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United States Military Academy
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8
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11
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University of Washington
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8
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13
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Northwestern Polytechnical University
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8
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14
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Rensselaer Polytechnic Institute
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6
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14
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Peking University
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6
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14
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XIDIAN University
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6
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14
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National University of Defense Technology
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6
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表2：2021年上海交通大学美赛特等奖获奖名单
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竞赛
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奖项
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获奖团队
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指导教师
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MCM
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Outstanding Award, COMAP Scholarship, SIAM Award
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周颀 (数学科学学院，数学与应用数学吴文俊班)
夏瑜葭 (致远学院，生物医学科学)
陈嘉恒 (致远学院，数学与应用数学)
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高晓沨
(计算机系)
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ICM
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Outstanding Award, INFORMS Award
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周睿文 (电子信息与电气工程学院，信息工程)
杜劲达 (船舶海洋与建筑工程学院，工程力学)
郑婉 (数学科学学院，统计学)
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高晓沨
(计算机系)
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ICM
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Outstanding Award, INFORMS Award
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姚逸飞 (电子信息与电气工程学院，自动化)
黄柳豫 (电子信息与电气工程学院，IEEE试点班)
徐一翀 (电子信息与电气工程学院，测控技术与仪器)
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高晓沨
(计算机系)
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MCM
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Outstanding Award
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刘子林 (巴黎高科卓越工程师学院，法语)
沈世杰 (巴黎高科卓越工程师学院，法语)
倪文韬 (致远学院，计算机科学ACM班)
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高晓沨
(计算机系)
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MCM
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Outstanding Award
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王淏辰 (机械与动力工程学院，工业工程)
李旭 (机械与动力工程学院，核工程与核技术)
杨若峰 (船舶海洋与建筑工程学院，船舶与海洋工程)
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高晓沨
(计算机系)
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图1：特等奖师生合影
此外，在今年高老师指导的培训营参赛336支队伍中，还获得26个特等奖提名奖（Finalist）、64个一等奖（Meritorious Winner）、109个二等奖（Honorable Mention），获奖队伍数占交大总获奖队伍数的96%，高晓沨老师也以17篇O奖论文、50篇F奖论文的成绩，在近27年来美赛指导老师中，顶奖论文数位列全球第一。
表3：历年美赛指导5篇以上顶奖论文的指导老师（1995年起）
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指导教师
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所在大学
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执教年数 (从第一次O奖算起)
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获奖年份
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共计O奖数
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Xiaofeng Gao
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Shanghai Jiao Tong University
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5
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2021*5、2020*3、2019、2018*2、2017*6
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17
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Anne Dougherty
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University of Colorado - Boulder
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22
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2019、2018、2013*2、2012*2、2010、2009、2005、2004、2003、2002、2000
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14
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Bengt Fornberg
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University of Colorado - Boulder
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18
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2021、2019、2016、2015*2、2006*2、2005、2004
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9
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Daniel Teague
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NC School of Science and Mathematics
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20
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2020、2017*2、2016*2、2015、2011、2002
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8
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David Kraines
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Duke University
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21
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2019、2007*2、2006*2、2002、2000、1999
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8
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Jon Jacobsen
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Harvey Mudd College
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6
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2008、2005*3、2004*3、2003
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8
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James Morrow
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University of Washington
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9
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2010、2007、2005、2004、2003*2、2002
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7
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Clifford Taubes
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Harvard University
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6
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2009、2008、2007、2006、2005、2004、
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6
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Michael Moody
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Harvey Mudd College
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5
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2002、2001、2000、1999、1998*2
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6
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美国大学生数学建模竞赛（MCM）自从1985年开始举办，并于1999年设立交叉学科建模竞赛（ICM），是当今影响力最大的国际性数学建模竞赛。竞赛要求三名本科或本科以下学历的学生组队，在100小时内选择一道题目，完成一项包括建模、分析、求解、验证和论文写作的完整作品。2021年，全球共有来自16个国家和地区的26112支队伍参赛，仅36支队伍获得O奖，比例为0.14%；585支队伍获得F奖，比例为2.06%；M奖和H奖的获奖比例分别约为7.0%和20.0%。在参与培训营的同学中，获得O奖或F奖的比例为9.20%，获得M奖的比例为19.00%，获取H奖的比例为32.40%，远远高出全球平均获奖比例。
图2：2021年美赛中培训营队伍与全球队伍的获奖比例对比图。其中，O/F为特等奖或特等提名奖、M为一等奖、H为二等奖、S为成功参与奖。
事实上，自2016年起，高晓沨老师便向全校学生系统开展数学建模培训。本次比赛自赛前4个月起，便以线上线下联合教学的方式，由高老师、往届顶奖获得者、营内成员共同开展了线上线下共计30余次专题报告，内容涵盖模型专题讲解、真题剖析、写作指导、顶奖经验谈等方面。培训营建立了QQ群，便于参训同学自由交流，共享资料，老师和各队进行单独辅导。
在赛前，培训营组织了全仿真美赛模拟训练，特约上海交通大学电子信息与电气工程学院田晓华教授、胡岳高级工程师，上海海事大学白响恩老师，根据自身研究内容结合实际撰写模考题目，并邀请曾经获得过国际顶级数模竞赛优异成绩的任桐鑫、郑心浩、孔德鋆、高宇岑、刘畅、史涵雯、王时杰、罗媛、邱祚雨、黄宇轩同学参与模考辅导和管理，让培训营同学能够在比赛前更好感知美赛氛围，熟悉美赛流程，锻炼建模能力。
此外，自2020年起，培训营开展了十余轮线上培训，包括扫题以及各专题的技巧培训，使培训变得更加灵活和高效。同时，培训营管理员们有序组织线上报名、模考等工作，以极高的效率完成了后勤保障的工作，有力保证了同学们在家安心备考、顺利地进行线上参赛。
图3：2021美赛备赛期间培训营线下培训盛况
这样的大环境下，同学们反响热烈。同学们纷纷表示，自己在这一过程中，建模能力得到了长足的提升，更在比赛内外获益良多。“高老师的培训营会从多维度进行建模比赛的指导。在培训营中，我们可以快速入门建模比赛，并获得关于建模、算法和写作方面的系统知识。此外，赛前的模拟可以让我们更深入地体会比赛的流程，并进行队员间的磨合。此次美赛已经是我第四次参加高老师的建模培训营了，每一次的培训都让我收获良多，感谢培训营的每一位老师和工作人员！。”在本次美赛中获得A题O奖和SIAM Award的夏瑜葭同学如是说道。她的队友周颀同学更是表示：“我参加了三年的建模比赛，如今有如此大的斩获，我认为与参加了高老师的建模培训营是分不开的，并且心怀感激。三年来，专业课教会我广阔的数学知识，而高老师的建模培训营，逐渐教会了我如何将它们运用并完成模型的构建与提升，直至最后的出彩。并且在培训营中，我们的写作能力、编程能力及可视化能力都得到了一定程度的提升，这些除了对建模竞赛有很大的帮助之外，在我看来对我们之后的科研或工作都有着深刻的影响。最后，再次感谢高老师的建模培训营这一平台，让我一个萌新小白积累了经验并得到了成长。强烈建议各位对建模或是数学应用相关课题感兴趣的同学参加高老师的建模培训营!”
本次竞赛的组织、培训与指导获得了计算机科学与工程系领导的大力支持，同时也获得电院团委、电院教学发展与学生创新中心、图书馆、致远学院、巴黎高科学院、密歇根学院等多个机构的全力帮助，这份成绩也饱含着培训营的管理员、所有分享经验的历届顶奖获得者、为培训营撰写模考题的专家学者、为讲座、作业、组织付出劳动的同学们的努力和汗水，所有师生的付出都是免费无酬，真心感谢大家！
2021年全国大学生数学建模竞赛（CUMCM，简称“国赛”）和中国研究生数学建模竞赛（GMCM，简称“研赛”）将在今年9月份进行，欢迎感兴趣的同学前来高老师的数模培训营报名，报名网站：http://anl.sjtu.edu.cn/mcm/。
供稿 | 李之尧，李子牧
数据图 | 王海诚