对数学建模的热爱与坚持

我从小就是一个“科技迷”，对科技创新有极大的兴趣，从小学就开始接触科技创新相关项目，并屡获奖项。同时，我十分崇敬丘成桐、陈省身等大科学家，渴望自己也能像他们一样在科学研究上有所成就。到了初中，在学校教师的指导下，我开始对生活中遇到的数学问题进行研究、处理，通过建立相应的数学模型，追求较为准确的拟合效果。尽管相关研究取得了一些小成绩，但研究过程还是存在不够严谨等问题，尚且无法称其为真正的科研。

英才计划赋能科技创新梦想

在一场中学生英才计划宣讲会上，我被英才计划培养的专业和严谨深深吸引，意识到这是我实现“科研梦”的绝佳机会。我作好了参与选拔的各项准备，最终在层层选拔中脱颖而出，成功入选中山大学英才计划数学学科培养项目。经过与导师团队的充分沟通，确定了数学建模研究的大致方向，导师姚正安教授还为我推荐了相关书籍，在他的指导下，我学习了《数学分析》《线性代数》《离散数学》和《运筹学》等课程，为后续的研究作好知识铺垫。同时，我也开始留意生活中的具体问题，希望找到有实际应用价值的研究方向。

发现问题 解决问题

在大型高中，宿舍楼电梯排队问题无法避免，通过问卷调查，我发现宿舍楼电梯排队问题给高中生的日常生活带来了极大的不便。结合之前的数学建模知识学习，我意识到这个实际问题可以数学化，通过建立模型优化排队策略，减少不必要的排队时间。在与导师团队的交流会议上，我汇报了这一研究设想，得到了导师的肯定与指导，极大地增强了我的信心。

正如牛顿所言“如果我看得更远，那是因为我站在巨人的肩膀上”，科研创新离不开对前人研究的总结与归纳。通过阅读大量相关文献，发现关于电梯排队论的研究各有特点，我筛选出其中较为典型的文献，并加以总结归纳，找出其中相似的研究思路，比如发现问题、模型建立、算例应用等共性，也说明了其中研究模型结构、研究模型特征、研究目的等不同之处，撰写了文献综述。结果发现，文献中关于宿舍楼电梯排队问题的研究较少，关于排队策略优化的研究更是凤毛麟角，表明我的研究具有一定的创新性与独特性，极大地激励了我继续开展研究的决心。与此同时，对于已有研究的总结与归纳也使我明晰了研究的大致思路和一般过程，学会了正确运用数学建模工具，让我能结合实际问题的特点，引入必要的实际参数建立数学模型。

随后，我开始对学校的实际情况进行调查，研究宿舍楼电梯排队系统的相关排队论参数，并试图对相关具体情况进行量化。然而，科研之路远没有我想象得一帆风顺。一是来客流不稳定，不同时期的客源不一，难以量化；二是电梯分布地点不同，同学对电梯的选择偏好不一，从而影响离散电梯客源分布；三是电梯品牌多样，参数不同，难以简单量化。

为此，我积极与导师团队交流，并在多轮实践考察后找到了对策。在长达数月的实地考察、数据分析后，我发现尽管来客较为分散，但在多数情况下有着“集合来客源”特征，比如多数同学放学后会先去食堂就餐再回宿舍，通过对集合源的分析，可将离散的教学区来客源转移到食堂这一较为单一客源处分析，再结合离散数学相关知识，可对来客源的泊松流进行简化，从而继续研究。与此同时，通过调查问卷、考察分析等方式，我创新性地引入了电梯选择偏好系数概念，将同学由于电梯距离远近和运载效率不同的选择偏好量化，使得总体泊松流进一步细分为多个小泊松流，对离散电梯系统进行细化处理，得到策略的优化方案。此外，对于电梯参数不同的情况，我在学校教师的帮助下联系了采购厂家，并在厂家技术人员的帮助下测得了实际运行参数，极大地提升了模型的拟合效果，得到了符合实际情况的优化策略。

陈梓杰

2023级英才计划数学学科学生

就读于广东省广州中学，师从中山大学姚正安教授。完成“基于排队论的宿舍楼电梯排队策略研究”项目，撰写电梯排队论相关研究文献综述和研究论文各1篇，获评2023年度英才计划数学学科优秀学生。