math-modeling-skill

数学建模竞赛辅助技能

Math Modeling Helper · V3.0.1

赛题分析 · 算法优选 · 代码实现 · 论文润色 —— 从赛题输入到论文定稿的一站式 AI 建模技能

中文 | English

项目简介 · 核心亮点 · 使用 · 快速开始 · 工作流程 · 环境依赖 · 算法库 · 论文与排版规范 · 可视化规范 · 评分体系 · 目录与文件 · 许可证

项目简介

面向数学建模竞赛的全流程 AI 辅助技能：赛题理解 → 模型构建 → 算法实现 → 论文输出 → 质量自评。技能本体是一份 Markdown（SKILL.md），复制即装；定稿一次给出 PDF 与 Word（公式为 Word 原生可编辑数学），不需人工二次排版。

适用赛事 —— 全国大学生数学建模竞赛（高教社杯 CUMCM）、美国大学生数学建模竞赛（MCM/ICM）、中国研究生数学建模竞赛（“华为杯”）、MathorCup 大学生数学建模挑战赛、全国大学生统计建模大赛、亚太地区大学生数学建模竞赛（APMCM）等；默认按国赛规范执行。

免责声明：本工具生成的所有内容仅供学习参考，使用者须自行核实准确性，并严格遵守赛事学术诚信相关规定。论文排版以官方发布的最新规范为准。

核心亮点

使用

把根目录的 SKILL.md 复制到所用 agent 的技能目录即可（各工具目录位置不同，以其文档为准；文件夹名须与 SKILL.md 头部的 name: math-modeling-helper 一致，例如 ~/.claude/skills/math-modeling-helper/SKILL.md）。依赖清单见环境依赖。

快速开始

技能装入 AI IDE 后，三步即可完成建模：

1️⃣ 上传赛题文件（PDF / Excel / 文本）或直接粘贴赛题内容
 ↓
2️⃣ 技能自动执行七阶段工作流（见下文「工作流程」）
 ↓
3️⃣ 获取完整项目目录：code/ + figures/ + paper/（结构见下文「目录与文件」）

工作流程

阶段零 环境预检 → 阶段一 赛题分析 → 阶段二 目录创建 → 阶段三 算法选择
 ↓
最终输出 ← 阶段六 评分 ≥ 85？ → 阶段五 论文输出 ← 阶段四 代码实现
 ↓ 未达标
 针对性修改 → 重新评分（≤ 3 轮）

环境依赖

以下依赖在阶段零自动预检，缺失项将自动安装或给出安装指引。

一键安装 Python 依赖（xelatex 与 pandoc 为系统级安装，见上表）：

pip install numpy pandas scipy matplotlib seaborn openpyxl xlrd python-docx pymupdf pulp cvxpy scikit-learn xgboost networkx statsmodels

自检缺哪些包（全部可用则无输出）：

python -c "import importlib.util as u; [print('MISSING:', m) for m in ['numpy','pandas','scipy','matplotlib','seaborn','openpyxl','xlrd','docx','fitz'] if u.find_spec(m) is None]"

按题需要另装：pymoo（NSGA-II/III）、prophet（时间序列）、pywt（小波）。

算法库

论文与排版规范

• 匿名一票否决 —— 全文任何位置（含页眉页脚、图片、代码注释、文件名）禁止出现姓名、学校、赛区、队号、指导教师，页眉必须留空
• 双格式交付 —— .tex 源文件 + .pdf 成品 + .docx Word（pandoc 转换，公式为 OMML 原生数学格式，可在公式编辑器中编辑）
• 页面设置 —— A4 纸、四边 2.5cm 页边距；中文正文宋体小四、西文与数字 Times New Roman；页码页尾居中，摘要页即第 1 页
• 结构规范 —— 题目、摘要（800–1000 字、含具体数值与误差分析）、关键词三者同页；模型假设强制三线表（4–6 条，含合理性说明）；全文表格禁止竖线
• 公式规范 —— 核心公式（目标函数 / 关键约束 / 状态方程）独立编号并在正文引用；推导从简；检测量公式（R²/MAE/RMSE/MAPE）全文仅首次定义一次
• 正文表述 —— 问题—回应结构，每问结尾给出明确结论段；问题间强制承上启下；去 AI 化自查（禁模板腔开头、套话升华、过渡词滥用）
• 参考文献 —— GB/T 7714 格式，5–8 篇，至少 2 篇近 5 年文献、1 篇英文文献，逐条在线查证

可视化规范

• 出版级质量 —— 分辨率 ≥300 DPI（密度类图可降至 200），线条 / 柱状类优先矢量 PDF
• Nature 三色职责配色 —— 颜色只承担身份（主角蓝打头）、方向（红绿仅表增减并带 ↑/↓）、层级（TONE_RAMP 明度）三种职责，基准恒为灰；禁 jet / rainbow / 纯黑 / 脚本内硬编码色值，灰度打印仍可辨
• 图表数量 —— 每小问至少 1 张彩色图，全文建议 6 张以上、保底 4 张；第二章强制插入问题分析流程图 / 技术路线图
• 统一样式模块 —— 色板、色图、纹理、三档尺寸、分级字号与样式助手（style_axes / annotate_bars / delta_annotation 等）单点定义于 plot_style.py，正式图与预览图同品质
• 图库不是边界 —— 图型随数据结构与要论证的结论选，模板库外可自由创新现绘；但样式零自由：全文一律共用同一套常量与「先登记方法-颜色对照」的跨图统一契约
• 高频模板内置 —— 三维曲面（定比三维框 + 独立 colorbar）、热力图（上三角遮罩）、拟合对比（置信带 + 残差子图）、迭代收敛曲线、Pareto 前沿、问题分析流程图（内容 dict 驱动 + 自动正交连线 + 字宽门禁）；泰勒图、云雨图、交叉验证 ROC、SHAP 组合等进阶图型另可套 mathmodel-figure 的同名模板作补充

评分体系

未达标时列出扣分项、针对性修改后重新评分，最多优化 3 轮；3 轮后仍未达标则输出当前版本并标注「需人工复核」，熔断机制防止无限循环。

目录与文件

建模产出目录

第X题_赛题简称/
└── answer/
    ├── code/       # Python 代码（q1_*.py、q2_*.py，含 plot_style.py 统一样式模块）
    ├── figures/
    │   ├── final/  # 交付图（语义命名，须被论文引用）
    │   └── tmp/    # 调试图（与正式版同品质，交付前整体删除）
    └── paper/      # paper.tex + paper.pdf + paper.docx

仓库文件

许可证

MIT License © 2026 Escap1ng