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阿片成瘾(美赛 2019 MCM-C)

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 2019 年 · 题号 MCM-C
  • 问题实质:基于成瘾治疗数据,要求预测复发风险并评估干预效果。

二、需要产出什么

建立治疗-复发模型;做风险分类与时间序列预测。

三、数据说明(官方来源 + 练习数据集)

  • 官方数据/赛题:官方给出治疗与复发时序;需做特征工程。
  • 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/mcm2019c.csv —— 按本题结构生成的合成数据(series 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:时间序列类

先看选型 👉 🧭 时间序列选型指南

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:分类 / 聚类类

先看选型 👉 🧭 分类聚类选型指南

可套用算法手册:

参考手册速查

📘 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 · 📘 多元回归 · 📘 BP 神经网络 · 📘 线性回归 · 📘 支持向量机 · 📘 逻辑回归 · 📘 贝叶斯分类 · 📘 K-Means 聚类 · 📘 层次聚类 · 📘 模糊 C 均值 · 📘 决策树

五、建模思路提示

  • 复发用时间序列预测
  • 风险用分类模型
  • 干预用前后对比评价

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

以下三篇为逐题手写的优秀范文(非生成器),每篇 ≥2500 字、8 图、附可运行 Python 附录,数字与真源 tools/gen_mcm2019c.py 四路一致。

范文 聚焦 关键结论
范文一 · 时间序列分析与预测 Q1 加性分解(趋势+季节+干预阶跃)、留出校验、区间预测、模型对比 📄 阅读
范文二 · 个体复发风险分类 Q2 逻辑回归+决策树、OR 与特征重要性、高危/低危亚组、混淆矩阵 📄 阅读
范文三 · 干预效果评估 Q3 中断时间序列反事实、避免死亡数、强度/时点敏感性、高危定向 📄 阅读

权威数字速览(来自 tools/gen_mcm2019c.py,种子 2019 可复现)

  • 序列:月度死亡率,长度 T=84(7 年),干预启动 t0=54(第 55 月)、爬坡 12 月;加性分解 a=29.847、b=0.165、c=−8.790。
  • 预测:留出 MAPE=1.335%;未来 12 月预测值 [37.26→38.51]/10 万,95% 区间 [32.54, 39.46]。
  • 朴素外推(忽略干预)误差达 26.13%,证明"必须把干预放进模型"。
  • 分类:N=2000(训练 1599 / 测试 401),患病率 0.558;逻辑回归 AUC=0.755、决策树 AUC=0.699;最强风险信号为既往复发史(OR=2.06),最强保护为规范治疗时长(OR=0.54);低危 25% 复发率 25.0% vs 高危 25% 达 86.4%。
  • 干预:相对降幅 16.78%、逆转上升趋势(前斜率 +0.165 → 后 −0.568);百万人口 30 个月累计避免约 2066 例死亡;早启动(提前 1 年)可多救约 1054 人,边际收益大于加强度;高危前 25% 占 38.3% 死亡负担。

八、配套资源