关于某竞赛网评结果的建模与分析-数学建模论文.docx
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1、 衡阳师范学院数学与计算科学系数 学 建 模 课 程 论 文论文名称: 关于某竞赛网评结果的建模与分析 系 别: 数计系 年级: 2011 专业班:数学3班与信1队 员: 学 号: 11090310 11090344 开课时间: 2013年上学期 摘要本文主要研究的是关于网评阶段与集中评审阶段的相关性与公平性问题,针对题目中的六个问题,我们分别建立了相应的的模型,并给出了相应的答案。 针对问题一,描述参数与之间的关系,为论文进入集中评审的比例,为评委“通过”比例。所以1-为论文被淘汰的比例,1-为评委“未通过”的比例。从的角度可以知道,一篇论文的淘汰率为1-,从评委的通过比例角度可以知道一篇论
2、文的淘汰率为。由此可知,当=1/2或2/3时,即可算出的值。 针对问题二,我们将网评成绩可细分为每篇竞赛论文有0个通过,1个通过,2个通过,3个通过,根据获得通过的成绩与最终获奖成绩的关系,可得出网评成绩与最终成绩的相关性。因此我们将网评成绩中的通过与不通过符号化,用1和0代替通过与不通过,统计出最终成绩获奖等级中的论文分别含有多少份0个通过,1个通过,2个通过,及3个通过的论文,根据数据,画出条形图。即可观察分析。 针对问题三,对评价评委的公正性以及阅评水平,我们建立模型,计算出整体的样本方差,来比较不同评阅员对试卷打分公平度的分析,在模型中,当样本方差小时,我们能够得出,评阅员评分较公平,
3、打分比较客观,但是,当样本方差很大时,阅评员的就可能存在公平性问题。 针对问题四,基于第三题的分析,我们同样采用计算方差的模型分别求出四个题目的均值,方差,针对问题五,第一种评审方案:即竞赛论文由三位评委评阅,每位评委以“通过”、“不通过”记分,若一篇竞赛论文获得3个“不通过”,则被淘汰,不再进入集中评审阶段的评审。第二种方案:即第一步,每篇论文由两位评委评审,获得一个以上“通过”的论文直接进入集中评审阶段,而获得两个“不通过”的论文进入下一步,请第三位评委评审,根据评审结果确定是否进入集中评审。我们根据附件一分别算出总工作量,并进行比较。 关键字 相关性 方差 均值一、 问题的重述 某竞赛的
4、评阅过程分两阶段进行,分别称为网评阶段与集中评审阶段。在网评阶段,竞赛论文被随机平均分配给每位评委,每份竞赛论文由三位评委评阅,每位评委以“通过”、“不通过”记分,若一篇竞赛论文获得3个“不通过”,则被淘汰,不再进入集中评审阶段的评审。评委将“通过”比例控制在这个参数左右集中评审阶段不考虑论文的网评成绩。为了控制进入集中评审阶段的论文数量比例,需要确定一个参数,要求评委将“通过”比例控制在这个参数左右。请完成以下建模任务:1. 请建立模型描述参数与之间的关系。如果希望=1/2或2/3,分别应取什么值?2. 竞赛组织者希望知道网评成绩与最终成绩的相关性,请根据附件中的评审结果,给出你们的结论。3
5、. 请建立评价评委的公正性以及评阅水平的数学模型,并将其运用于附件中的评审数据,给出你们的结论。4. 附件中ABCD表示不同题目,试分析不同题目的评委的整体表现之间是否存在差异?如果存在,分析出现差异的可能原因。5. 为了减少网评工作量,有人建议网评分两步进行:第一步,每篇论文由两位评委评审,获得一个以上“通过”的论文直接进入集中评审阶段,而获得两个“不通过”的论文进入下一步,请第三位评委评审,根据评审结果确定是否进入集中评审。显然这样做能减少评审工作量。试问:这样能减少多少工作量?两种评审方案的评审结果的差异如何?6. 如果集中评审阶段要参考网评成绩,你们认为应如何应用网评信息?给出你们的评
6、审方案,并做出评价。二、模型假设1、 假设评委经验和知识背景都足够的丰富,这样就不会因为自身的一些原因造成评阅的不公平性。2、 假设评阅过程当中不会出现集体作弊的情况。3、 假设每个评卷速度,阅卷量,阅卷水平相近。4、 假设每个评委在评卷过程中不会交流讨论评卷信息,独立自主的评出每份试卷。对于同一份试卷,其他评委不会相互透露各自所评的分数。三、符号说明符号 含义 评委“通过”比例 进入集中评审阶段的论文数量比例 每位评委阅评论文的通过量 每位评委阅评论文的未通过量 E(x) 论文通过的均值 D(X) 论文通过的方差 E(Y) 论文未通过的均值 D(Y) 论文未通过的方差 四、问题分析1、问题一
7、的分析问题一,建立模型描述参数与之间的关系。为论文进入集中评审的比例,为评委“通过”比例。所以1-为论文被淘汰的比例,1-为评委“未通过”的比例。从的角度可以知道,一篇论文的淘汰率为1-,从评委的通过比例角度可以知道一篇论文的淘汰率为。由此可知,当=1/2或2/3时,即可算出的值。2、问题二的分析问题二、分析网评成绩与最终成绩的相关性,根据附件中的评审结果,给出结论。将网评成绩可细分为每篇竞赛论文有0个通过,1个通过,2个通过,3个通过,根据获得通过的成绩与最终获奖成绩的关系,可得出网评成绩与最终成绩的相关性。因此我们将网评成绩中的通过与不通过符号化,用1和0代替通过与不通过,统计出最终成绩获
8、奖等级中的论文分别含有多少份0个通过,1个通过,2个通过,及3个通过的论文,根据数据,画出条形图。即可观察分析。3、 问题三的分析问题三中,评价评委的公正性以及阅评水平,我们建立模型,计算出整体的样本方差,来比较不同评阅员对试卷打分公平度的分析,在模型中,当样本方差小时,我们能够得出,评阅员评分较公平,打分比较客观,但是,当样本方差很大时,阅评员的就可能存在公平性问题。4、 问题四的分析 问题四中,要分析A、B、C、D不同题目的评委的整体表现之间是否存在差异?如果存在,分析出现差异的可能原因。我们根据问题三,算出A、B、C、D不同题目的均值和方差,根据方差的差异,比较不同评委的整体表现。5、
9、问题五的分析1. 问题五中,要分析两种评审方案的评审结果的差异如何?我们可分别算出两种方案的工作量,并分析产生差异的可能原因。五、模型的建立与求解问题一、从的角度可以知道,一篇论文的淘汰率为1-,从评委的通过比例角度可以知道一篇论文的淘汰率为。由此可知, 当=1/2或2/3时,即可算出的值。,=1/2. ,= 2/3 问题二、用办公软件excel将附件里网评成绩中的“通过”与“不通过”符号化,用1和0代替“通过”与“不通过”,统计出最终成绩获奖等级中分别含有多少份0个通过,1个通过,2个通过,及3个通过的论文数,由统计数据得表一,如下 表一成功参赛奖一等奖二等奖三等奖试卷1通过31801514
10、34762通过225161171995573通过102593072347020通过775000775和1420754395762510根据表一数据,做条形图 图一计算比赛等级占的频率,如表二 %一等奖二等奖三等奖成功参赛奖总和0通过0001001001通过03.1530.0466.811002通过2.8721.0135.7340.391003通过8.443.7333.3314.53100从图一可分析,显然,网评成绩为0通过的论文全为成功参赛奖。当论文网评成绩为1个通过时,最终成绩能获得二等奖的频率为3.15%,三等奖的频率为30.04%,大约2/3的频率为成功参赛奖。当论文网评成绩为2个通过时
11、,最终成绩能获得一等奖的频率为2.87%,二等奖的频率为21.01%,三等奖的频率为35.73%,40.39%的频率为成功参赛奖。而当论文网评成绩为3个通过时,最终成绩能获得一等奖的频率为8.40%,二等奖的频率为43.73%,三等奖的频率为33.33%,14.53%的频率为成功参赛奖。由此可知,在初步的网评阶段,当论文获得全部通过时,显然这是一篇优秀的论文,在后面的集中评审阶段获奖的几率有85.47%,有8.4%可能得一等奖,是获得2个通过的论文的四倍。当论文获得2个通过,得一等奖的几率只有2.87%,但获得二三等奖的几率有56.74%。当论文只有1个通过时只有大概1/3的可能获奖。当然0通
12、过的论文只有成功参赛奖。所以,有这些数据可以看出网评成绩获得通过多的论文,获奖率高,且获得一等奖的可能也高。即网评成绩与最终成绩的相关性好。问题三、根据下列表三中的数据,我们统计出所有试卷的通过数量与未通过数量,并结合每位评委平均阅评试卷的的通过数与未通过数,分别计算出均值和方差。评委01020304050607080910通过35375433374143413839不通过44422846454040434444评委11121314151617181920通过41413741403838364438不通过42384742404643433541评委21222324252627282930通过4
13、0403933374139383645不通过 39424449424140444637评委31323334353637383940通过41374839383745374044不通过41423443414634424238评委41424344454647484950通过38383845334039403841不通过41434334484243424241评委51525354555657585960通过30413842504057414437不通过51404442284026413743评委61626364656667686970通过37473843404038383743不通过423541384
14、23943434436评委71727374757677787980通过35403938414334394035不通过48424043403945443943评委81828384858687888990通过40404639403637413739不通过40423843394543384540评委919293通过364236不通过444044则所有评委阅评试卷通过的均值和方差分别为均值 39.76 方差 所有评委阅评试卷未通过的均值和方差分别为均值 41.19 方差 =16.73根据均值和方差我们可以得出:若每一位评委阅评试卷的通过数与未通过数的最终方差与整体的方差相比,越接近整体方差则该评委阅评
15、试卷就越公正,他的水平就越高。问题四、根据下列表四,我们分别归纳出A、B、C、D不同题目的均值和方差如下:A题评委03092228293133404647通过54384038364148444039不通过28444244464134384243评委48586465686972768284通过40414340383740434039不通过 42413842434442394243评委8792通过3742不通过4340均值:40.82 方差:均值:40.95 方差:14.32B题评委01020412151819202125通过35373341403644384037不通过4442463840433
16、5413942评委27323537384144495556通过39373845373845385040不通过40424134424134422840评委60616366707377798081通过37373840433934403540不通过 43424139364045394340评委85889091通过40413936不通过39384044均值:39.30 方差:均值:40.12 方差:12.47C题评委10111314162336545771通过39413741383937425735不通过44424742464446422648评委7883通过3946不通过4438均值:41.07 方
17、差:均值:42.29 方差:24.88D题评委05061724263034394243通过37413833414539403838不通过45404349413743424343评委45505152535962677475通过33413041384447383841不通过48415140443735434340评委868993通过363736不通过 454544均值:39.04 方差:均值:42.35 方差:15.18 问题五、根据附件一,我们可以知道若采用第一种评审方案:即竞赛论文由三位评委评阅,每位评委以“通过”、“不通过”记分,若一篇竞赛论文获得3个“不通过”,则被淘汰,不再进入集中评审阶
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