2024年亚太地区数学建模竞赛（亚太杯）C题保姆级教程思路分析

亚太赛C题保姆级教程思路分析

C题题目：宠物行业及相关产业的发展分析和策略

今年的C题是一道典型的数据处理、预测类题目，题目背景设定简单易懂，对小白非常友好，整体难度不大，注意各个题目之间的联系。

1 总体分析

1.1 问题背景：

随着人们消费理念的发展，宠物行业这一新兴产业在全球范围内逐渐兴起，得益于经济的快速发展和人均收入的提升。1992年，中国小动物保护协会成立，随后国际宠物品牌如皇家和玛氏于1993年进入中国市场。宠物相关产业——如宠物食品、宠物诊所、宠物用品和宠物护理——也逐渐享有了广阔且快速增长的市场，因为“宠物陪伴”在中国日益流行。基于附件中的数据及你们团队收集的额外数据，请分析宠物行业的发展趋势和市场需求。根据你的分析和当前经济环境，请为中国宠物行业的发展制定相应的战略建议。 

1.2 问题设定：

问题一

根据附件 1 中的数据和你团队收集的额外数据，请分析过去五年中国宠物行业按宠物种类的发展情况。并分析中国宠物行业发展的因素，以制定一个合适的数学模型来预测未来三年中国宠物行业的发展。

问题二

近年来，如欧洲国家和美国的海外宠物行业也快速发展。请根据附件2中的数据和你团队收集的额外数据，分析全球宠物行业按宠物种类的发展情况。并制定一个合适的数学模型来预测未来三年全球宠物食品的需求。

问题三

鉴于附件3中中国宠物食品的生产和出口值，根据全球宠物食品市场需求的趋势和中国的发展，请分析中国宠物食品行业的发展并预测其未来三年的生产和出口（不考虑经济政策的变化）。

问题四

中国宠物食品行业将不可避免地受到欧洲国家和美国新外经济政策（如关税政策）的影响。请制定一个合适的数学模型，考虑附件中的数据、你收集的额外数据以及上述问题的计算结果。根据你的计算，制定出中国宠物食品行业可持续发展的可行策略。

附件：

附件 1. 2019-2023 中国宠物猫和狗的数量（单位：万）

附件 2. 2019-2023 海外宠物猫和狗的数量（单位：万）

附件 3. 2019-2023 中国宠物食品生产和出口价值（单位：亿） 

1.3 核心要点：

本题要求我们基于提供的附件数据和团队收集的额外数据，对中国和全球宠物行业的发展趋势和市场需求进行深入分析，并建立合适的数学模型来预测未来的发展情况。同时，需要考虑国际经济政策（如关税政策）对中国宠物食品行业的影响，制定可持续发展的战略建议。

问题求解的关键如下：

数据分析与处理：充分利用附件和收集的额外数据，进行历史数据的整理和分析，计算增长率，识别趋势。

影响因素识别：分析影响宠物行业发展的主要因素，包括经济、社会、文化、政策等方面。

模型选择与建立：根据数据特点和分析需求，选择合适的数学模型（如时间序列模型、回归分析、灰色预测模型等）进行预测。

策略制定：结合模型预测结果和政策环境，制定符合行业可持续发展的战略建议。 

1.4建模思路：

（1）数据整理与初步分析，了解行业发展的现状和趋势。

（2）识别影响行业发展的关键因素，为模型建立提供依据。

（3）根据数据和因素，选择并建立适当的数学模型，进行预测分析。

（4）针对预测结果，考虑政策变化，提出具体的战略建议。

2 问题分析与解题思路

首先针对问题一，给出问题分析与解题思路。

问题1

（1）数据收集与处理

查找数据

描述性统计：计算宠物数量的平均值、标准差、最大值、最小值等基本统计量。

数据可视化：绘制时间序列图、散点图、直方图等，直观展示宠物数量的变化趋势和分布情况。 

（2）主控因素确定

经济因素：

人均可支配收入：居民收入水平提高可能促进养宠物的意愿。

GDP增长率：反映整体经济状况，对消费行为有影响。

社会因素：

城市化率：城市居民可能更倾向于养宠物。

人口结构：独居人口、老龄人口比例的变化。

文化因素：

宠物文化普及度：社会对宠物的接受程度和认知。

媒体影响：宠物相关的影视、广告等对养宠物的推动作用。

政策因素：

宠物管理政策：政府对宠物饲养的监管和支持政策。

技术因素：

宠物医疗和服务水平：相关配套服务的发展促进养宠物的便利性。

相关性分析、多元回归分析、主成分分析、决策树、随机森林等

（3）预测模型建立与求解

时间序列预测、回归模型预测、混合模型（结合时间序列预测和回归模型的优点，提高预测精度）

问题一思路总结

搜集数据，对附件1和团队收集的额外数据进行整理和初步分析，计算宠物猫和狗数量的增长率，绘制趋势图，了解其发展趋势；其次，识别影响中国宠物行业发展的主要因素，包括经济、社会、文化和政策等方面，通过相关性分析和多元回归等统计方法，确定哪些因素对宠物数量增长有显著影响；然后，利用统计模型（如时间序列模型、回归模型）或机器学习算法（如决策树、随机森林）建立数学模型，量化影响因素与宠物数量之间的关系；最后，基于所建立的模型，预测未来三年中国宠物行业的发展情况，并对结果进行分析，提出相应的策略建议。 

2-4问后续更新

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