【数学建模题目翻译】保护区核心要素：野生生物与栖息地

目录核心任务研究要求1. 保护工作优先级与 “保护” 的定义2. 资源分配模型3. 长期保护成效与人员需求测算4. 敏感性分析与情景分析5. 模型的优势与局限性6. 模型向其他保护区的适配性7. 成果沟通文件致国际保护监测特派团的信函提交格式人工智能 / 大语言模型使用说明成果呈现说明埃托沙国家公园地图​编辑术语表2026 年国际数学建模挑战赛规模化保护野生生物 —— 埃托沙国家公园背景资料埃托沙国家公园参考数据集野生生物概况示例人力资源与管理概况威胁背景参考偷猎压力自然事件地理 / 自然地理特征2026 年国际数学建模挑战赛完整提交指南一页摘要页一页目录致国际保护监测特派团的建议信函不超过两页研究报告正文最多 20 页阐释解决方案的核心要点完整解决方案的格式规范合规性要求参考文献列表、附录与人工智能使用报告国际数学建模挑战赛中大型语言模型与生成式人工智能工具的使用政策参赛团队操作指引引用与标注规范人工智能工具使用报告国家公园包括大型野生生物保护区在保护濒危动植物物种方面发挥着关键作用但其面积与地形条件往往让持续监测工作难以开展。纳米比亚的埃托沙国家公园这类保护区面积达数千平方公里涵盖开阔的稀树草原、盐沼、水坑、道路网络及多个出入口。尽管园区配备了专业护林员但人力与资源的短缺使得偷猎、未经许可进入等非法行为的防控工作举步维艰。无人机航拍、卫星监测、固定式监控系统、人工智能辅助检测等技术为助力护林员开展工作提供了新可能然而这些工具的有效应用同样需要统筹协调、专人运维与科学的部署规划。环保组织必须找到人力巡逻与技术手段的平衡之道实现对保护区的时空全域有效保护。国际保护监测特派团IMMC委托贵团队研发一套建模方法为大型野生生物保护区和国家公园的保护策略制定提供指导并以埃托沙国家公园作为首个案例研究对象。核心任务国际保护监测特派团需要一套基于建模的方法为地形复杂、面积广阔的埃托沙国家公园制定保护规划。贵团队的研究需考量如何统筹有限的人力与技术资源实现园区内野生生物的全域时空across the park over time 保护同时需以现实、可行、量化的方式定义并衡量 “保护” 的成效。研究要求1. 保护工作优先级与 “保护” 的定义梳理并明确园区面临的主要保护挑战基本要素动植物的稀缺性、动植物种群数量、环境破坏因素需注意不同物种、栖息地、区域所面临的风险存在差异威胁类型既包括人为因素也涵盖自然因素如黑犀牛偷猎2022年以来频发物种濒危偷猎压力大 因此优先级高偷猎、森林火灾自然环境变化如盐沼水坑的水文波动等栖息地破坏行为、人兽冲突游客未经允许进入导致的栖息地干扰等 物种的特殊性 大型捕食者的种群维持。基于梳理出的工作优先级(重要的自然保护资源保护 次要 风险监控环境检测 再次要的 游客游览 进行宣传 常规巡逻 非法行为排查)从实际应用角度清晰定义园区野生生物的 “受保护状态” Using these priorities, clearly define what it means, in practical terms, for wildlife in the parkto be “protected” 对于野生动物可以考虑生命安全、食物安全跟自然保护区的自然资源有关熵权法量化。该定义可根据物种或区域的不同有所区分且需能在建模方法中进行量化衡量量化什么to be protected。多指标加权评分 层次分析AHP权重不能直接 很容易给出来熵权法因为要考虑 决策 资源分配 多因素权衡 要把主观判断变成数学权重 把定量判断转化为定量权重2. 资源分配模型构建数学模型为保护资源的分配提供方案资源既包括园区现有资源也包括贵团队提出的新增资源类型如工作人员、巡逻队伍、监测技术设备、其他干预手段等以应对上述已明确的保护工作重点。建模方法需考虑资源有限性、地理环境特征与各类不确定性核心聚焦资源的战略部署而非追求保护区的全域无死角覆盖。明确各类资源的能力参数、成本以及地域适配性多目标整数规划、地理网格划分马尔科夫链预测风险发生概率模型求解 遗传算法 模拟退火 最终输出每个地理网络的资源部署方案3. 长期保护成效与人员需求测算利用所建模型分析园区的长期保护成效并测算维持选定保护水平所需的人力规模。本研究不要求开展详细的成本分析但需充分考量资源使用效率、方案的可行性与实际操作性。4. 敏感性分析与情景分析探究假设条件或可用资源的变化对保护策略的影响。例如分析人力减少、技术设备数量不足、巡逻计划调整等情况对保护成效的作用机制。5. 模型的优势与局限性阐述所建建模方法的优势与不足包括可能限制模型适用范围的各类假设条件。6. 模型向其他保护区的适配性论证所建建模方法如何适配另外两个位于不同大洲的国家公园或野生生物保护区。国际保护监测特派团要求贵团队制定一份适配方案明确以下内容模型框架中哪些核心模块可保持不变哪些输入参数或变量需要调整如地形与通行条件、园区出入口、道路网络、威胁类型、物种保护优先级、监测检测能力等校准调整后参数所需的各类数据新环境下保护成效指标与资源部署建议会发生何种变化。7. 成果沟通文件致国际保护监测特派团的信函撰写一份两页以内的非技术类信函向国际保护监测特派团清晰阐述研究方法、建议方案与核心研究发现。信函内容需通俗易懂便于无专业技术背景的决策者理解。若有需要可在其中一页加入一幅可视化图表辅助阐释保护策略。提交格式提交的 PDF 论文需为英文打字稿字体不小于 12 号纸张规格为 A4页边距不小于 1.5 厘米或美式信纸页边距不小于 0.6 英寸。关于国际数学建模挑战赛的详细提交指南及各部分成果的撰写要求请参阅完整提交指南。提交的 PDF 文件需包含以下内容一页摘要页一页目录致国际保护监测特派团的信函最多两页非技术类完整研究报告最多 20 页参考文献列表人工智能使用报告若使用了相关工具。以下内容不计入 24 页的篇幅限制参考文献列表、附录、人工智能使用报告若有。人工智能 / 大语言模型使用说明本次国际数学建模挑战赛对提交成果无最低页数要求允许参赛团队谨慎使用 ChatGPT 等人工智能工具且此类工具并非解决本问题的必需工具。凡使用生成式人工智能工具的团队均需遵守挑战赛的人工智能使用政策并在 PDF 提交文件末尾附上人工智能使用报告。若未提交该报告即表明团队在研究全过程中未使用任何生成式人工智能或大语言模型工具。人工智能使用报告不计入 24 页的篇幅限制。成果呈现说明参赛团队可通过加入可视化图表或结构化内容辅助清晰阐释建模方法与解决方案的核心要点例如展示园区不同时期保护成效指标的地图 / 表格阐释巡逻队伍、工作人员、监测技术等资源部署方式的示意图至少一份敏感性分析或稳健性分析报告简要对比分析模型适配其他保护区时可保留的模块与需调整的内容。参赛团队希望评委评审的所有相关内容均需纳入研究报告正文因此计入 24 页的篇幅限制。埃托沙国家公园地图访问链接Etosha National Park Map Distances访问链接https://www.etoshanationalpark.org/media/Etosha-Map-2025.jpg术语表野生生物wildlife独立于人类活动生存、通常处于自然环境中的动植物。2026 年国际数学建模挑战赛规模化保护野生生物 —— 埃托沙国家公园背景资料本部分资料旨在帮助参赛团队初步了解埃托沙国家公园的定性与定量特征所有数据均为近似值 *仅用于支撑建模工作不构成对研究假设的限制。参赛团队可在充分论证数据来源与调整合理性的前提下对现有数据进行完善或补充。研究过程中团队可能会获取更具体的相关数据、不同的估算结果或存在分歧的资料需将此类差异纳入建模决策的考量范围。埃托沙国家公园参考数据集类别近似值备注园区面积22935 平方公里埃托沙国家公园是非洲最大的野生生物保护区之一年游客量约 20 万人次疫情前的数量级估算值道路总长度3551 公里包含供通行与巡逻使用的砂石路、土路野生生物概况示例物种 / 类群生存状态 / 特征备注哺乳类物种114 种涵盖大型与小型哺乳动物鸟类物种400 余种包含留鸟与候鸟黑犀牛濒危埃托沙国家公园拥有庞大的黑犀牛种群偷猎问题持续存在非洲象数量充足整个周边生态系统中约有 2500 头非洲象狮子有分布核心捕食者群落成员豹子、猎豹有分布数量较少核心捕食者群落成员草原食草动物斑马、跳羚、剑羚、捻角羚等常见猎物物种人力资源与管理概况资源类型近似值备注园区工作人员政府部委派驻295 人由纳米比亚环境与旅游部派驻埃托沙国家公园围栏周长约 850 公里园区边界围栏为管理工作提供支持威胁背景参考偷猎压力有报告显示2022 年以来黑犀牛偷猎行为频发。自然事件近年来森林火灾已对园区大片区域造成影响。地理 / 自然地理特征特征近似值 / 描述备注埃托沙盐沼约 4800 平方公里园区核心地理特征景观随季节发生显著变化主要地形类型——稀树草原、盐沼、草原生态环境影响动物迁徙活动水坑86 处天然 人工野生生物聚集的重要场所* 本页所有数据及信息均来源于多类渠道包括但不限于纳米比亚共和国环境、林业与旅游部发布的相关资料。2026 年国际数学建模挑战赛完整提交指南参赛团队可使用各类无生命数据来源、资料、计算机、软件、参考文献、网站、书籍等所有使用的来源均需注明出处。参赛团队不得与团队成员以外的任何人讨论研究问题或获取解题思路也不得向指导老师或其他人员寻求解题帮助。任何与具备相关从业经验或专业知识的人员讨论研究问题的团队将被取消参赛资格。本规定的核心考量为研究意图参赛学生团队需独立完成所有实质性分析工作不得接受外部协助。不完整的解决方案同样可提交本次挑战赛无合格分数线也不会为成果评定具体数值分数。评委主要关注参赛团队的研究方法与分析思路。提交成果需全部由书面文字及可能附带的图表、示意图等书面材料构成不接受电脑磁盘、应用程序等非纸质形式的辅助材料。研究报告的每一页顶部均需标注团队控制编号与页码建议为每一页添加页眉示例团队编号 2024000第 6 页共 13 页。研究报告的任何页面均不得出现参赛学生、指导老师或所属机构的姓名除团队控制编号外不得包含任何其他身份识别信息。参赛团队撰写研究报告时需遵循以下指南内容简洁、结构清晰至关重要核心表述需提炼主要研究思路与成果适当时可对研究问题进行阐释或重新表述清晰说明所有变量、假设条件与研究假说对研究问题进行分析论证所选用建模方法的合理性与必要性详细说明模型设计思路探讨模型的验证方法分析所建模型或研究方法的显著优势与不足冗长的推导过程、计算步骤或示例可纳入附录正文仅呈现核心总结研究结果需在报告正文中明确阐述。提交的 PDF 研究报告需包含以下内容一页摘要页摘要页的阅读对象为不了解本研究问题的人群因此需用参赛团队的语言简要概述研究问题、核心解决方案与研究结论。撰写优质摘要的关键读者可能会根据摘要内容决定是否阅读报告正文因此摘要需清晰阐述研究方法并重点突出核心研究结论吸引读者进一步了解研究细节简洁的表述方式更能提升阅读吸引力。一页目录目录需方便读者快速查找报告各部分内容尤其适用于非顺序阅读的场景这也是阅读长篇报告的常见方式。致国际保护监测特派团的建议信函不超过两页撰写一封不超过两页的信函向国际保护监测特派团清晰阐述建模方法、建议方案与核心研究发现。信函的核心目的是为无专业技术背景的决策者总结研究核心内容重点突出研究结论、论证依据与实际意义而非详细的数学分析过程。研究报告正文最多 20 页阐释解决方案的核心要点完整解决方案的格式规范纸张规格A4页边距不小于 1.5 厘米或美式信纸页边距不小于 0.6 英寸报告需为英文打字稿字体不小于 12 号。注除参考文献、附录与人工智能使用报告见下文外研究成果的总篇幅限制为 24 页摘要页、致决策者的信函、可视化图表、目录均计入该 24 页篇幅限制参考文献、附录、人工智能使用报告除外。合规性要求未遵守上述格式规范或试图规避篇幅限制的团队其成果评级可能被降低甚至被取消参赛资格。参考文献列表、附录与人工智能使用报告参考文献列表、各类附录与人工智能使用报告不计入 24 页篇幅限制需置于研究报告正文之后。参赛团队不得使用受版权法保护的未授权图片与资料需注明所有观点与资料数据、图片等的来源确保读者能够清晰区分参赛团队独立完成的观点与数学分析工作以及借鉴引用的他人研究成果。国际数学建模挑战赛中大型语言模型与生成式人工智能工具的使用政策本政策的制定源于人工智能工具的快速发展与广泛应用包括大型语言模型、生成式人工智能、数学软件、翻译软件、代码辅助工具、自动补全技术及其他人工智能辅助技术。政策旨在为参赛团队、指导老师与评委提供更明确的透明度要求与操作指引适用于学生研究工作的各个环节包括模型研发含代码编写、研究报告撰写甚至从团队常用语言到英文的翻译工作。鉴于此类新兴技术更新迭代速度快国际数学建模挑战赛将根据实际情况对本政策进行修订。参赛团队需如实披露人工智能工具的所有使用情况包括嵌入式人工智能工具如数学软件、翻译软件、代码辅助工具、其他人工智能辅助自动补全技术等。团队与提交成果的透明度越高其研究工作就越易获得充分的认可、信任与实际应用。此类披露有助于厘清研究成果的创作过程合理认定各方贡献。若未以清晰的引用方式说明人工智能工具的使用情况报告中存在争议的内容与研究工作可能被认定为抄袭团队将被取消参赛资格。本赛事的研究问题不要求必须使用人工智能工具但允许负责任地使用此类工具。国际数学建模挑战赛认可人工智能工具作为生产力工具的价值其可助力参赛团队完成成果提交工作例如为研究框架搭建提供初步思路、协助内容总结、改写润色、语言打磨等。但模型研发的诸多环节仍需依托人类的创造力与团队协作过度依赖人工智能工具会带来诸多风险。因此建议团队在将此类技术用于模型选择与构建、代码编写辅助、数据与模型结果解读、科学结论推导等工作时保持谨慎。需重点注意的是人工智能工具存在局限性无法替代人类的创造力与批判性思维。若参赛团队选择使用人工智能工具国际数学建模挑战赛提醒其注意以下风险客观性风险人工智能生成的文本中可能出现包含种族主义、性别歧视等偏见的既往公开内容且部分重要观点可能未被涵盖准确性风险人工智能工具可能产生 “幻觉内容”即生成虚假信息在其应用领域之外或处理复杂、模糊问题时该问题尤为突出。工具可能生成语言通顺但不符合科学逻辑的内容出现事实性错误甚至生成不存在的文献引用。部分人工智能工具的训练数据仅截至特定日期因此其输出内容可能存在信息片面的问题语境理解风险人工智能工具无法像人类一样理解文本的语境在处理习语、讽刺、幽默、比喻性语言时极易出现理解偏差进而导致生成内容出错或解读失真训练数据风险人工智能工具的最优性能依赖于大量高质量的训练数据而在部分领域或语言体系中此类数据难以获取这将严重限制工具输出内容的实际价值。参赛团队操作指引参赛团队需履行以下义务在研究报告中清晰标注人工智能工具的使用情况包括使用的模型类型及应用场景需采用文内引用方式标注并在 24 页研究报告的参考文献部分列出所有使用的人工智能工具同时在 24 页研究报告后附上《人工智能工具使用报告》详见下文验证人工智能工具生成内容及文献引用的准确性、有效性与恰当性并修正所有错误与不一致之处按照本指南要求进行引用与标注仔细核对文献引用信息确保其准确且格式规范警惕抄袭风险因人工智能工具可能大量复制其他来源的文本内容需核查原文来源确保未抄袭他人研究成果。国际数学建模挑战赛将对未披露人工智能工具使用情况的提交成果采取相应的处理措施。引用与标注规范参赛团队需审慎思考如何记录并标注所使用的各类工具目前已有多种文献体例指南纳入了人工智能工具的引用与标注规则。请采用文内引用方式标注并在 24 页研究报告的参考文献部分列出所有使用的人工智能工具。无论参赛团队是否使用人工智能工具研究报告正文的篇幅限制均为 24 页。若团队使用了相关人工智能工具需在研究报告末尾新增一个标题为《人工智能使用报告》的章节该章节无页数限制且不计入 24 页的篇幅限制。以下为标注示例非穷尽性示例可根据实际情况调整人工智能工具使用报告百度翻译2025 年 9 月 10 日版本将全篇中文论文上传翻译为英文。开放人工智能公司 ChatGPT2023 年 11 月 5 日版本ChatGPT-4查询指令录入输入人工智能工具的完整文字内容输出内容 录入人工智能工具的完整输出内容 开放人工智能公司文心一言2023 年 11 月 5 日版本文心一言 4.0查询指令录入输入人工智能工具的完整文字内容输出内容 录入人工智能工具的完整输出内容 代码托管平台 GitHub 代码辅助工具2024 年 1 月 16 日版本为建模所用代码提供自动补全功能。注文中所有标注 * 的内容均表示相关数据为近似值所有机构、工具名称均为官方标准译法网址保留原始英文链接。