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2018年美国大学生数学建模竞赛(MCM)C题聚焦能源领域,要求参赛者分析全球主要国家的能源消耗结构与趋势。题目提供了多维度数据集,包括各国化石能源、可再生能源的历年使用量、GDP相关性指标等核心数据。参赛队伍需要建立数学模型解决三个关键问题:首先量化评估不同能源类型的消耗模式,其次预测未来20年能源结构变化,最后为指定国家设计优化路径。
解题核心思路通常包含三阶段:数据清洗阶段需处理缺失值和异常值,尤其要注意发展中国家数据不完整问题;建模阶段多采用时间序列分析(如ARIMA)结合回归模型,部分优秀论文引入了机器学习算法处理非线性关系;策略建议环节需结合碳排放约束条件,常见解法包括多目标规划或博弈论框架。该题目对跨学科能力要求较高,需融合能源政策知识、计量经济学方法和编程实现技巧。