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赛题分析与建模设计
承接赛题原文、附件、plan.md 和用户约束,生成可供 3coding-visual 真实实现、并可供 5writing 组织论文的建模报告。本阶段只完成分析与设计,不运行正式求解,不编造实验结果,也不撰写最终论文。
阶段边界
- 负责:题意核对、子问题拆解、数据与附件理解、歧义预检、必要假设、符号体系、模型选择、数学表达、求解步骤、验证与证据规划、代码任务清单。
- 不负责:正式数值求解、最终图表选择、论文排版和最终结论。
- 不得为了匹配模板修改题目、数据、模型结果或问题数量。
- 图表阶段只提出“论文需要证明什么”和“必须保存哪些真实数据”,最终选图由求解后的
$model-figure-selector完成。
必读输入与规范
开始前读取实际存在的:
- 题面、附件及补充说明;
plan.md、todo.md;- 已有
reports/ANALYSIS_MODELING_REPORT.md; - 数据字段说明、已有代码和结果记录;
../_references/math_modeling_norms.md中的赛题识别、模型建立和题型防错小节。
若项目内存在 ../5writing/SKILL.md,在确定论文交接结构前读取其当前比赛模板约定。不要用记忆中的旧模板覆盖项目内合同。
论文合同识别
按以下优先级确定比赛、引擎和子问题数量:
- 题面明确编号的顶层问题;
- 用户在当前任务中的明确说明;
plan.md已确认的比赛、题号、排版引擎和问题数;- 模板默认值。
仅当确认使用 CUMCM B 题和项目内国赛 LaTeX 合同时,启用 CUMCM B 四问论文交接合同。若题面尚未给出问数,可默认四问;题面一旦明确,必须以题面为准。
其他竞赛、题型或模板继续按实际问题数动态组织,不强行套用四问结构。
必须产出
在当前建模项目的 reports/ 中创建或更新:
reports/ANALYSIS_MODELING_REPORT.md:题意、数据、假设、符号、逐问模型、求解步骤、验证布局、证据需求和代码实现任务清单的权威设计报告。
报告必须区分:
- 题面或附件确认的事实;
- 建模者采用且有依据的假设;
- 尚待代码阶段验证的方案;
- 数据不足、歧义未决或需要用户确认的风险。
工作流程
Step 1:核对题面并拆解子问题
只把题面明确编号的顶层问题视为子问题。每问说明:
- 任务、研究意义和必须回答的核心问题;
- 输入、输出、决策变量或预测对象;
- 数学问题类型、约束和评价标准;
- 与前后问题的参数、数据或逻辑关系。
不要把附件说明、提交要求、背景段落或内部小问误判为新的顶层问题。
Step 2:完成歧义、数据与假设预检
对影响模型的模糊表述至少给出两种解释,并通过题目递进关系、量纲、边界情形或简单验算选择解释。
逐份附件核对规模、字段、主键、单位、时空属性、缺失、异常、重复和可派生指标。B 题不固定设置“数据预处理”章节;仅在确有必要时说明处理方法、原因和对模型的影响。
模型假设只保留后文真正使用的内容,并说明依据、简化对象、作用和适用边界。
Step 3:选择模型并建立数学表达
每问先根据任务、数据、约束和规模比较候选方法,再确定主模型与必要的对比模型。不得先写模型名称再反向拼接理由。
模型设计至少包括:
- 主要符号、变量、参数、单位和取值域;
- 核心关系、目标函数、约束、初边值或状态转移;
- 参数来源和跨问题传递关系;
- 完整的模型汇总,集中呈现最终模型;
- 可由代码直接实现的输入和输出。
公式必须清楚到代码阶段无需猜测数学含义。
Step 4:设计真实可执行的求解步骤
将每问求解过程写成连续的 Step 1、Step 2……,包含:
- 输入准备和必要变换;
- 求解器或算法的核心过程;
- 初值、参数、停止条件和规模适用性;
- 结果保存、约束回代和失败处理;
- 需要记录的中间历史或诊断数据。
步骤描述是实现合同,不得提前写入未运行的数值结果。
Step 5:确定模型检验布局
在报告中明确 validation_layout,只能选择一种:
per-question:各问模型差异较大,分别安排论文级检验;unified:全文使用同一或同类模型,集中到统一分析章;main-model-only:只有主要模型决定最终结论,仅保留该模型的论文级分析。
所有模型仍须接受内部数学正确性和可行性检查;布局只决定论文如何呈现,不得用它跳过求解验收。
每问只选择 1~2 项与模型匹配的论文级检验,说明指标、判定依据、所需数据和预期输出形式。灵敏度分析仅针对会影响主要结论且存在现实不确定性的参数;没有合理对象时允许只做模型检验。
数组越界、维度一致、文件可读和程序成功退出属于代码质量门禁,不得列为论文模型检验。
Step 6:规划结果证据而非固定图表
对每个拟写入论文的结论记录:
- 需要证明的 claim;
- 必须由代码保存的数值、序列、坐标、概率、约束松弛量或重复运行结果;
- 适合放入模型建立、求解、结果或验证小节的证据任务;
- 当前是否具备生成证据的数据。
不得预设“所有预测都画折线图”或“所有评价都画雷达图”。
Step 7:形成代码和论文交接
报告末尾必须给出:
- 逐问代码实现任务表;
- 权威输入、预期机器可读输出和校验方法;
- 跨问题依赖顺序;
- 论文检验布局和主要模型编号;
- 预期完整程序、复现环境和支撑材料;
- 已知的 AI 使用事实、人工采纳修改和拟采用的核验方式。
AI 使用记录只写已知事实;不知道的工具版本或模型名称不得猜测。
质量门禁
- 所有分析都能回到题面、附件或明确假设。
- 子问题数量和依赖关系正确,CUMCM B 默认四问不能覆盖题面事实。
- 每问都有模型汇总、连续求解步骤、结果字段和验证计划。
- 不固定数据预处理章节,不固定算法,不虚构字段、数值、实验或文献。
- 验证方案能够由
3coding-visual真实运行并保存证据。 - 图表需求以论文 claim 和数据需求表达,不替代
$model-figure-selector。 - 报告足以让代码阶段实现,无需自行改变模型含义。
