光伏建筑一体化板块指数发展趋势分析及预测（2020 电工杯 B 题）
历年真题解法库 · 本题为公开赛题要点整理，完整原题请到官方渠道获取（链接见下）；
下方「练习数据」说明仅列官方来源，本站合成练习数据集与真源脚本将随优秀范文一并发布，避免断裂链接。
一、赛题要点
- 赛事：2020 年电工杯数学建模竞赛 · B 题（真实题名「光伏建筑一体化板块指数发展趋势分析及预测」）。
- 问题实质：以光伏建筑一体化（BIPV，Building Integrated Photovoltaics）相关板块的资本市场指数为对象，做数据清洗、联动关系刻画与发展趋势预测。典型设问包括：①对板块指数序列做缺失值/异常值/平稳性预处理；②分析 BIPV 板块与光伏产业链上下游（硅料、组件、逆变器、电站运营等）板块指数的相关性与联动强弱；③刻画发展趋势（阶段性涨跌、波动率、动量）；④建立预测模型，给出短中期走势预测与置信区间；⑤讨论外部因素（政策、原料价格、装机量）冲击下的情景。
二、需要产出什么
- 清洗后的板块指数面板（日频/周频），含缺失与异常的处理说明。
- 板块间相关/协整/格兰杰因果等联动关系结论。
- 趋势与波动率刻画（移动平均、年化波动、回撤等）。
- 预测模型（至少一种统计 + 一种机器学习方法对比）及往前若干期的预测值与区间。
- 不确定性/情景分析（如政策利好或硅料涨价两种情景下的走势差异）。
三、数据说明（官方来源）
- 官方数据/赛题：http://www.mcm.edu.cn（请以当年官网发布为准）。赛题通常提供若干板块指数历史序列与部分宏观/行业辅助数据。
- 练习数据说明：本题的合成练习数据集与真源生成脚本（
tools/gen_dgcup2020b.py）将在对应优秀范文发布时一并放出，确保正文 / 配图 / 附录 / 真源四路数字一致，可独立核验。当前请先用官方原题数据或公开财经数据接口练手。
四、可用解法 → 对应手册
题型：时间序列 / 预测类
先看选型 👉 🧭 时间序列选型指南 · 🧭 预测选型指南
题型：评价 / 综合指数类
先看选型 👉 🧭 评价类选型指南
题型：不确定性 / 稳健类
先看选型 👉 🧭 不确定性选型指南
五、建模思路提示
- 指数序列先判平稳性（ADF 检验）与季节性，非平稳先做差分/对数收益变换；异常日（停牌、除权）要单独标记而非简单插值。
- 板块联动优先用相关系数矩阵 + 滚动相关刻画结构变化，必要时做协整/格兰杰因果判断领先-滞后关系。
- 预测采用「基线（指数平滑/ARIMA）+ 进阶（LSTM/GBM）」双轨对比，用 MAE/RMSE/MAPE 选优，并给出预测区间而非单点。
- 趋势刻画与预测要区分「水平（点位）」与「波动（风险）」两件事，别只用一条预测线掩盖不确定性。
六、常见坑与规避
- 金融序列非平稳且厚尾：直接用原始点位建模易过拟合，建议对收益率或差分序列建模。
- 多板块一起预测时易发生共线，下游板块常被上游带动，应做去趋势/去共同因子后再比较。
- 预测区间不是「把点预测加减常数」，应来自残差分布或分位数模型（如 GBM 的 quantile loss）。
- 合成/历史数据只验证逻辑，正式参赛务必用官方原题数据并做样本外回测。
七、优秀范文（本站手写，非生成器）
本题为系列范文（同一赛题、多视角递进）：全部手写（≥2500 字 · SVG 配图 · 可运行 Python 附录，正文 / 配图 / 附录 / 真源四路数字一致）。
| 视角 | 链接 | 字数 · 配图 · 附录 |
|---|---|---|
| 数据清洗·联动·预测（一） | 📄 范文：BIPV 板块指数清洗、联动与趋势预测 | 约 2650 字 · 4 图 · 可运行附录 |
| 波动率·情景·厚尾压力测试（二） | 📄 范文：BIPV 指数收益分布诊断、滚动联动演化与蒙特卡洛概率化情景 | 2944 字 · 8 图 · 可运行附录 |
| 可预测性边界·样本外竞赛（三） | 📄 范文：BIPV 指数的可预测性边界——滚动样本外竞赛、安慰剂检验与区间覆盖 | 2741 字 · 8 图 · 可运行附录 |
八、配套资源
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- 避坑总览：⚠️ 建模避坑指南专区
- 真源模型与配图脚本将在对应优秀范文发布时一并放出（见第七节）。