2025年（第十一届）全国大学生统计建模大赛选题参考

迎风斯黄

已于 2025-02-19 18:59:12 修改

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分类专栏： 2025年统计建模大赛文章标签：统计建模数学建模数学建模竞赛选题指导

于 2025-02-19 18:52:10 首次发布

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摘要： 本文以2025年（第十一届）全国大学生统计建模大赛为背景，围绕统计创新应用数据引领未来主题，探讨多领域数据分析与模型构建的具体思路。文章从金融风险预警、智慧城市交通、公共卫生疫情防控、环境监测治理以及跨学科融合等方向，详细介绍了各选题的研究框架、数据来源、方法论及创新点，为参赛队提供系统性、操作性强的选题指导与思路参考。整个方案既突出传统统计理论的严谨性，又融合了大数据与人工智能等新技术，旨在为未来数据驱动决策和社会治理提供有效支持。
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一、引言

随着数据量激增和计算能力的不断提升，统计学与数据科学正迎来前所未有的发展机遇。2025年全国大学生统计建模大赛提出统计创新应用数据引领未来的主题，鼓励参赛队在确保统计理论严谨性的基础上，探索大数据、机器学习、人工智能等新技术在各行业中的应用。本文旨在为参赛队员提供具体的选题思路和研究框架，以期在实践中展示统计学的创新力量和跨学科应用能力。

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二、具体选题方向与研究框架

（一）金融风险预测与监管

选题示例：
“基于深度学习与时间序列统计模型融合的金融风险预警研究”

研究思路与框架：

数据采集与预处理：
- 利用公开的股票市场数据、银行信用记录等，获取金融市场的历史数据。
- 进行数据清洗、缺失值填补和异常值检测，确保数据质量。
模型构建：
- 传统统计模型：采用ARIMA、GARCH等模型分析数据中的线性特征与波动性；
- 深度学习模型：运用LSTM、GRU等循环神经网络捕捉非线性时序特征；
- 模型融合：结合贝叶斯方法对参数不确定性进行分析，构建混合预警模型。
模型验证与应用：
- 通过历史数据回测模型的预测准确性，比较传统模型与融合模型在风险预警提前期、准确率等指标上的差异；
- 针对金融监管部门提供可视化的风险传导分析报告，为决策提供科学依据。

创新点：
利用多模型融合技术，并引入参数不确定性分析和实时数据更新机制，为金融风险监管提供更具前瞻性的预警体系。

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（二）智慧城市与交通数据分析

选题示例：
“基于多元统计分析与机器学习的智慧城市交通流量预测及优化调度研究”

研究思路与框架：

数据整合：
- 收集城市交通传感器数据、GPS定位数据、电子支付记录等多源数据；
- 整合天气、节假日等影响交通的辅助信息。
数据分析：
- 运用主成分分析（PCA）、因子分析对高维数据进行降维处理；
- 通过聚类分析识别出交通流量的时空分布规律与高峰区域。
模型构建与优化：
- 利用支持向量机（SVM）、随机森林等机器学习方法进行短期流量预测；
- 构建基于优化理论的信号调度模型，设计动态调整交通灯控制策略，降低拥堵风险。
应用验证：
- 模拟实际路况下模型效果，利用仿真软件对优化调度方案进行测试；
- 对比优化前后交通流量及拥堵指数，评估模型应用效果。

创新点：
结合物联网实时数据与突发事件响应机制，使交通预测和调度策略更加灵活、智能，提升城市管理水平。

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（三）公共卫生与疫情防控数据建模

选题示例：
“多层次贝叶斯模型在区域性传染病传播预测与干预评估中的应用”

研究思路与框架：

数据采集：
- 利用历史传染病数据（如流感、SARS等）以及当前区域卫生数据；
- 收集人口流动、医疗资源分布和社交媒体预警数据。
模型设计：
- 构建多层次贝叶斯模型，区分不同区域、不同人群的传播特性；
- 利用马尔科夫链蒙特卡罗（MCMC）方法对模型参数进行估计，评估模型的不确定性。
干预措施模拟：
- 模拟封城、疫苗接种等不同政策对传染病传播的影响；
- 结合GIS技术对疫情传播路径进行动态可视化，形成直观的防控策略展示。

创新点：
将传统统计模型与现代计算方法结合，利用实时数据实现疫情早期预警，并通过模拟不同干预措施效果为公共卫生决策提供定量依据。

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（四）环境监测与污染治理

选题示例：
“基于空间统计与机器学习的城市空气污染源解析及治理路径优化研究”

研究思路与框架：

数据来源：
- 采集环保部门公布的空气质量监测数据、气象数据以及卫星遥感数据；
- 整合交通、工业排放等辅助数据。
数据分析：
- 利用空间自相关、热点分析方法识别污染集中区域；
- 构建空间回归模型（如空间滞后模型、空间误差模型）揭示污染物浓度与各因素之间的关系。
模型构建与治理路径优化：
- 引入随机森林、XGBoost等机器学习算法，对污染物影响因子进行排序和敏感性分析；
- 结合不同治理方案下的模拟结果，优化污染治理策略，并形成定量化的政策建议。

创新点：
跨越传统监测方法的局限，融合卫星遥感与地面监测数据，实现宏观与微观数据的无缝对接，提升环境治理的科学性和实效性。

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（五）跨学科融合应用：社会网络与消费者行为

选题示例：
“基于社会网络分析与统计建模的线上消费者行为与营销策略研究”

研究思路与框架：

数据采集与构建：
- 获取社交媒体数据及电商平台公开数据，构建消费者社交网络；
- 提取用户互动、评价、分享等关键数据指标。
网络与行为分析：
- 利用图论方法构建消费者关系网络，分析节点重要性和信息传播路径；
- 结合结构方程模型（SEM）或多层次回归模型，探讨社交影响与购买行为之间的内在联系。
策略制定：
- 分析网络效应对品牌口碑、销售额和用户留存率的影响；
- 提出精准营销策略，为企业营销决策提供数据支持和理论依据。