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能量生产(美赛 2018 MCM-B)

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」为本站生成的合成数据集,仅用于跑通方法,非官方原题数据。

一、赛题要点

  • 赛事:美赛 2018 年 · 题号 MCM-B
  • 问题实质:要求优化多种能源的调度使供应可靠且成本最低。

二、需要产出什么

建立能源供需模型;以可靠/成本最优做优化。

三、数据说明(官方来源 + 练习数据集)

  • 官方数据/赛题:官方给出负荷与发电参数;需做预测与调度。
  • 官方获取渠道:https://www.comap.com/undergraduate/contests/mcm/(请以当年官网发布为准)
  • 本站练习数据集:data/mcm2018b.csv —— 按本题结构生成的合成数据(params 型),可下载后用上面的算法手册直接练手。
  • 字段说明:CSV 表头即各变量名;数值为合理量级的随机样本,仅用于方法验证,不代表真实赛题数据。

四、可用解法 → 对应手册

下面按本题涉及的题型,给出对应的「方法选型指南」与可直接套用的算法手册跳转。

题型:优化类

先看选型 👉 🧭 优化类选型指南

可套用算法手册:

题型:预测 / 回归类

先看选型 👉 🧭 预测类选型指南

可套用算法手册:

题型:时间序列类

先看选型 👉 🧭 时间序列选型指南

可套用算法手册:

参考手册速查

📘 线性规划 · 📘 整数规划 · 📘 非线性规划 · 📘 多目标规划 · 📘 遗传算法 · 📘 模拟退火 · 📘 粒子群算法 · 📘 蚁群算法 · 📘 线性回归 · 📘 多元回归 · 📘 BP 神经网络 · 📘 支持向量机 · 📘 逻辑回归 · 📘 贝叶斯分类 · 📘 时间序列 ARIMA · 📘 灰色预测 GM(1,1) · 📘 指数平滑 · 📘 移动平均 · 📘 马尔可夫链

五、建模思路提示

  • 负荷用时间序列预测
  • 调度用优化求解
  • 可靠性用约束处理

六、常见坑与规避

  • 不要把赛题要点当原题照搬,先独立重述问题再建模。
  • 拿到数据先检查量纲、缺失与异常,再决定用预测/评价/优化哪类方法。
  • 方法选型别凭感觉:先看「方法选型决策指南」对应题型那本,再进具体算法手册。
  • 合成练习数据只验证逻辑,正式参赛务必用官方数据并做敏感性/误差分析。

七、优秀范文(本站精写,一题一题手写)

每篇均:中文正文 ≥2500 字、8 张 SVG 配图、附录代码可独立运行复现全部数字(图/正文/附录/工具四路一致)。

篇 侧重 核心数字
一:区域负荷特性与现状结构 Q1 负荷 + 现状调度 峰 18 时/谷 6 时、峰值合计 1800 MW、清洁占比 57.9%、弃风 45.2 MWh
二:merit-order 经济调度 Q2 成本最小调度 总成本 625012 $/天、总碳 12696 t/天、煤 34.7%/气 7.3%、TX 18 时气顶峰 213 MW
三:碳税机制与 25 年规划 Q3 碳税 + Q4 规划 λ*=33.34 触发切换、减排 37.8%(7901 t/天)、6 轮扩容 4500 MW/4350 M$、碳强度 0.378→0.277(−26.7%)

权威数字速览:四区域日负荷率 0.850;现状发电 36720 MWh/天、煤 12759(34.7%)贡献 90.4% 碳排、气 2695(7.3%)仅峰时顶峰;碳税临界 33.34 $/t 处碳 12696→7901(−37.8%)、成本 +25.6%,50% 减排目标(6348 t/天)不可行;2025-2050 六轮扩容(每轮光 250+风 200+气 300 MW)、2050 煤退役 47%、清洁占比 44.3%→49.5%、可靠性全程满足 1.15×峰值。

八、配套资源