math-modeling-paper-writer

name	math-modeling-paper-writer
description	撰写数学建模相关内容的技能。触发条件：用户要求写数学建模内容、数学建模国赛论文、数学建模美赛论文、MCM/ICM论文、数学建模竞赛 solution report、基于某道赛题撰写论文、把建模结果写成论文，或需要将 md 转换为 docx。根据用户语言自动选择规范：中文走国赛（CUMCM）规范，英文走美赛（MCM/ICM）规范。支持完整论文撰写、部分内容撰写、以及 md→docx 格式转换。

数学建模竞赛论文撰写

根据用户语言自动选择规范：中文使用国赛规范，英文使用美赛规范。识别用户意图后，分别进入「完整论文撰写」「部分内容撰写」或「单纯格式转换」三种模式。

环境准备与安装

执行本 Skill 前，先确认环境：

node -v && npm -v

• 若返回版本号且 Node.js >= 18，直接执行第 2 步。
• 若未安装或版本过低，先执行第 1 步安装 Node.js。

1. 安装 Node.js

   • macOS：brew install node
   • Ubuntu/Debian：sudo apt update && sudo apt install -y nodejs npm
   • CentOS/RHEL：sudo yum install -y nodejs npm
   • Windows：winget install OpenJS.NodeJS 或 choco install nodejs

2. 安装项目依赖

   npm install
   

3. 安装 Mermaid 渲染依赖（Chromium）

   本 Skill 在理论部分需要绘制流程图，流程图通过 scripts/render_mermaid.js 调用 Mermaid CLI 渲染，Mermaid CLI 依赖 Chromium。请按以下任一方式配置：

   方式 A：安装时自动下载 Chromium（下载失败时设置镜像）

   export PUPPETEER_DOWNLOAD_BASE_URL=https://registry.npmmirror.com/-/binary/chrome-for-testing
   npm install
   

   方式 B：使用系统已安装的 Chrome

   PUPPETEER_SKIP_CHROMIUM_DOWNLOAD=true npm install
   export PUPPETEER_EXECUTABLE_PATH="/Applications/Google Chrome.app/Contents/MacOS/Google Chrome"
   

4. 验证安装

   node scripts/preflight_md.js <paper.md>
   node scripts/convert_md_to_docx.js <paper.md> --lang cn --output test.docx
   

---

快速开始

完整论文（中文示例）

请根据下面这道国赛题和建模结果，帮我写完整论文。题目：……，结果：……

→ 进入完整论文模式，按国赛模板组织全文，每个问题分「理论内容 + 结果内容」撰写。

完整论文（英文示例）

Write an MCM paper for Problem C. Here is the problem and our results: ...

→ 进入完整论文模式，按 MCM/ICM 模板组织全文。

部分内容

帮我写一下摘要 / 帮我写问题一的理论部分 / 把问题二的求解结果整理成文字 / 帮我把当前已有结果整理成论文形式

→ 进入部分内容模式，阅读对应参考文档后撰写。

格式转换

把这份 markdown 论文转成 docx / convert this md to docx

→ 进入格式转换模式，直接调用 scripts/convert_md_to_docx.js。

触发条件

触发关键词

中文：数学建模论文、国赛论文、美赛论文、建模论文、写数模论文、撰写竞赛论文、数学建模竞赛论文、根据题目写论文、问题一/问题二论文、md转docx、markdown转word。

English: math modeling paper, MCM paper, ICM paper, mathematical modeling competition paper, write solution report, modeling competition thesis, convert md to docx, markdown to docx.

不触发场景

场景	应使用
仅进行文献综述或研究搜索	deep-research / academic-research-skills
仅对已有论文进行同行评审	academic-paper-reviewer
通用学术论文（非数学建模竞赛）	academic-paper

---

第零步：语言识别与规范选择

1. 语言识别：判断用户输入（以及用户提供的赛题、结果等材料）的主要语言。
   • 若主要语言为中文 → 采用 国赛（CUMCM）规范。
   • 若主要语言为英文 → 采用 美赛（MCM/ICM）规范。
2. 规范锁定：一旦确定语言/规范，全文撰写、图表风格、排版、最终 docx 模板均遵循该规范。不允许混用（例如中文论文中出现英文模板元素，或英文论文中出现中文模板元素）。

第一步：意图识别

根据用户表述和提供材料判断进入哪种模式：

模式	判断标准
撰写完整论文	用户提供了较完整的赛题与建模结果，并明确要求撰写「完整论文」「全文」「solution report」等。
部分内容撰写	用户未提供完整赛题/结果，或仅要求撰写论文结构中的某部分（摘要、参考文献等），或仅要求撰写某个问题的理论/结果。
单纯格式转换	用户明确只要求把 markdown 文件转换为 docx，不需要额外撰写内容。

若用户意图模糊，先向用户确认：

• 是否需要撰写完整论文？
• 当前提供的材料是否完整？
• 最终是否需要生成 docx？

---

模式 A：撰写完整论文

A.1 阅读完整论文模板

根据语言选择阅读对应模板参考：

• 中文：references/cn_full_paper_template_guide.md
• 英文：references/en_full_paper_template_guide.md
• 获奖论文风格参考：references/prized_paper_style_guide.md

模板参考明确：

• 论文章节安排（摘要、问题重述、问题分析、模型假设、符号说明、模型的建立与求解、模型评价、参考文献、附录等）。
• 字体、字号、行距、页边距、标题样式、图表标题位置、页码等排版要求。
• 问题章节以「问题一 / 问题二 / Problem 1 / Problem 2」形式组织。

获奖论文示例只用于参考各模块写作形式与风格，不复制内容；PDF 转 md 造成的格式错误可以忽略。模板参考不涉及每个章节的具体撰写风格，因此继续阅读以下参考文档。

A.2 阅读问题撰写规范

阅读对应语言的问题撰写规范：

• 中文：references/cn_problem_writing_guide.md
• 英文：references/en_problem_writing_guide.md

该规范明确：

• 每个问题拆分为 理论内容 与 结果内容 两部分。
  • 理论内容要求：简洁、精炼、可视化；建模/方法/算法运行路径用流程图，算法伪代码或算法步骤用算法文字图（三线表）。
• 结果内容要求：简洁、精炼，与理论配套，使用折线图、柱状图、表格等可视化结果，并在每张图表后紧跟分析文字。

A.3 阅读图表绘制参考

• 理论部分图表：
  • 中文：references/cn_theory_chart_guide.md
  • 英文：references/en_theory_chart_guide.md
• 结果部分图表：
  • 中文：references/cn_result_chart_guide.md
  • 英文：references/en_result_chart_guide.md

绘制任何图表前，必须先阅读对应参考。流程图、算法流程图、结构图和示意图应先保存 Mermaid 源文件，再渲染为图片并放入 markdown 同级 images/ 目录，在 md 中用标准 markdown 图片语法引用。算法文字图优先写成 markdown 表格，由转换脚本输出三线表。

同一张 Mermaid 图只能维护一份源代码：如果写作说明中展示 Mermaid 代码，就把同一段代码保存为 .mmd 文件并渲染；如果最终 markdown 只引用图片，也必须保留对应 .mmd 源文件。禁止 markdown 预览图和 .mmd 渲染图使用不同结构。

A.4 分问题循环撰写

对每个问题依次执行：

1. 撰写理论内容

   • 说明本题建模思路、使用的方法/模型。
   • 必须配有图表：建模流程、方法流程或算法运行路径用流程图；算法伪代码或算法步骤用算法文字图（三线表）。
   • 图表绘制前阅读理论部分图表绘制参考。
   • 文字简洁，不堆砌公式；核心公式保留。

2. 撰写结果内容

   • 呈现本题求解/分析结果。
   • 必须与理论内容配套：结果是理论的实践。
   • 使用折线图、柱状图、散点图、表格等可视化结果，不得使用流程图、算法图。
   • 每张图表后必须紧跟分析文字。
   • 图表绘制前阅读结果部分图表绘制参考。

3. 重复上述两步直至所有问题撰写完毕。

A.5 组装完整论文

按模板参考中的章节顺序，将摘要、问题重述、问题分析、模型假设、符号说明、各问题的理论+结果、模型评价、参考文献、附录等组合成完整 markdown 文件。

硬性边界：

• 摘要 / Summary 不写公式、图表或引用，只能用文字、关键数据和结论表达；允许用 **...** 对摘要正文中的关键方法、关键数值或关键结论加粗。
• 问题分析只分析题目文本、条件、约束和每个具体问题的解题思路。若题目有几个问题，就只设置几个对应小标题，例如「问题一的分析」「问题二的分析」。灵敏度分析、误差分析、模型检验、稳定性检验、模型评价不得放入问题分析。
• 美赛 markdown 源文件不手写 Summary Sheet / Problem Chosen / Team Control Number 信息栏；该信息栏只在 scripts/convert_md_to_docx.js 转换为 docx 时通过 --mcm-problem、--mcm-year、--mcm-team 参数生成。

A.6 输出与质量门禁

• 生成 {论文标题}.md。
• 若使用 Mermaid 流程图，先调用 scripts/render_mermaid.js 将 .mmd 渲染为 images/*.png。
• 调用 scripts/preflight_md.js 检查 markdown：不允许残留 Mermaid 代码块、缺失图片、占位图、公式分隔符不平衡等问题。
• 预检通过后调用 scripts/convert_md_to_docx.js 生成 {论文标题}.docx。
• 保留 md 与 docx 两种格式。
• 中文论文全部使用中文；英文论文全部使用英文。

---

模式 B：部分内容撰写

B.1 判断用户想要的内容类型

用户请求	处理方式
撰写论文结构中的某部分（摘要、问题重述、模型假设、符号说明、参考文献、附录等）	阅读对应语言的部分内容撰写参考 references/cn_partial_sections_guide.md 或 references/en_partial_sections_guide.md，并阅读 references/prized_paper_style_guide.md 中对应语言示例路径，按该参考撰写。
撰写某个问题的完整内容	按「模式 A」中单个问题的流程（理论 + 结果）撰写，阅读问题撰写规范与两类图表绘制参考。
只撰写某个问题的理论部分	阅读问题撰写规范 + 理论部分图表绘制参考，只输出理论内容。
只撰写某个问题的结果部分	阅读问题撰写规范 + 结果部分图表绘制参考，只输出结果内容（仍需要知道理论配套关系，因此也要快速浏览问题撰写规范）。

B.2 输出

• 生成 {内容名称}.md。
• 若用户需要 docx，调用 scripts/convert_md_to_docx.js 生成对应 docx。
• 若内容包含 Mermaid 或图片，先运行 scripts/render_mermaid.js 和 scripts/preflight_md.js。
• 中文内容使用中文；英文内容使用英文。

---

模式 C：单纯格式转换

1. 确认源文件路径与目标路径。
2. 阅读 references/md_to_docx_guide.md。
3. 若 markdown 中有 Mermaid 代码块，先要求生成或补齐对应 .mmd 源文件并用 scripts/render_mermaid.js 渲染为图片；不要让 Mermaid 原始代码块进入转换。
4. 运行 scripts/preflight_md.js。
5. 根据文件语言选择国赛或美赛 docx 模板参数，调用 scripts/convert_md_to_docx.js 转换。
6. 输出 docx 文件。

---

图表通用规则

国赛图表原则

• 简洁、简约、黑白线条。
• 流程图：使用 Mermaid flowchart，白色填充、黑色描边、黑色文字，避免阴影与渐变。
• 算法文字图：使用 markdown 表格写成三线表，优先列为「步骤 / 操作」。
• 表格：一律使用 三线表（顶线 1.5pt、底线 1.5pt、栏目线 0.75pt，无竖线）。
• 结果图：matplotlib 默认配色尽量克制，优先黑白或单色，线型/标记区分数据系列。

美赛图表原则

• 美观、多配色。
• 流程图：可使用彩色节点、圆角矩形、清晰配色方案。
• 算法文字图：使用 markdown 表格写成 three-line table，优先列为 Step / Operation。
• 表格：同样使用 三线表。
• 结果图：使用清晰、协调的配色，标注完整（标题、轴标签、图例），符合 MCM/ICM 视觉风格。

图表引用

• md 中使用 ![图 1-1 描述](images/xxx.png) 或 ![Figure 1-1 Description](images/xxx.png)。
• 图标题置于图片下方；表标题置于表格上方。
• 图表编号按章节分别计数（图 1-1、图 1-2、表 2-1 等）。

---

Markdown 写作规则

1. 章节标题：使用 markdown #、##、###，对应论文一级、二级、三级标题。
2. 公式：行内用 $...$，行间用 $$...$$。
3. 表格：使用 markdown 表格语法；转换脚本会自动处理为三线表。
4. 引用：中文论文使用 [1] 上标引用；英文论文同样使用 [1] 上标引用。
5. 图片：统一放在 images/ 目录，使用相对路径引用。
6. Mermaid：不在最终 markdown 中保留 Mermaid 代码块；必须先渲染成图片再引用。
7. 算法文字图：使用 markdown 表格，不使用代码块或 Mermaid 代替。
8. 分页：在 md 中不需要显式分页，转换脚本会在摘要后、参考文献前等关键位置自动分页。
9. 标题编号：markdown 的 ## 章节标题可保留国赛「一、」或美赛「1」等章节编号；###、#### 子标题会由转换脚本自动编号。若子标题中已有 2.1、5.1 等编号，转换脚本会先剥离再自动编号，避免重复编号。
10. 美赛参赛信息栏：不要在 markdown 中写 Problem Chosen / MCM/ICM Summary Sheet / Team Control Number 表格；转换 docx 时由脚本统一生成。

---

参考文档索引

文档	用途
references/cn_full_paper_template_guide.md	国赛完整论文模板（章节、排版、格式）
references/en_full_paper_template_guide.md	美赛完整论文模板（章节、排版、格式）
references/cn_problem_writing_guide.md	国赛单个问题撰写规范（理论+结果）
references/en_problem_writing_guide.md	美赛单个问题撰写规范（理论+结果）
references/cn_theory_chart_guide.md	国赛理论部分图表绘制参考
references/en_theory_chart_guide.md	美赛理论部分图表绘制参考
references/cn_result_chart_guide.md	国赛结果部分图表绘制参考
references/en_result_chart_guide.md	美赛结果部分图表绘制参考
references/cn_partial_sections_guide.md	国赛论文结构各部分撰写参考（摘要、参考文献等）
references/en_partial_sections_guide.md	美赛论文结构各部分撰写参考（Summary、References 等）
references/prized_paper_style_guide.md	国赛/美赛获奖论文示例路径与模块风格参考规则
references/md_to_docx_guide.md	md 转 docx 的详细说明与脚本使用

---

脚本清单

脚本	用途
scripts/convert_md_to_docx.js	将 markdown 论文转换为 docx，支持国赛/美赛两种排版
scripts/mathml-to-docx.js	MathML → Word 原生公式（被 convert 脚本依赖）
scripts/render_mermaid.js	将 .mmd Mermaid 源文件渲染为 PNG/SVG/PDF 图片
scripts/preflight_md.js	转换前检查 markdown 中的图片、Mermaid、公式分隔符和引用

---

反模式

#	反模式	正确做法
1	中英文规范混用	根据识别出的语言全程只使用一种规范
2	理论部分缺少图表	流程用流程图，算法步骤用算法文字图（三线表）
3	结果部分使用流程图	结果部分只用数据可视化图表
4	图表后没有分析文字	每张结果图表后必须紧跟结果分析
5	表格使用普通边框	所有表格必须使用三线表
6	未阅读图表参考就绘制	绘制前必须先阅读对应语言的理论/结果图表参考
7	只输出 docx 不保留 md	必须同时保留 md 与 docx
8	虚构引用或结果	所有引用和结果必须基于用户提供的材料
9	使用占位流程图	必须渲染真实 Mermaid 源文件，并通过 preflight
10	最终 markdown 残留 Mermaid 代码块	先渲染为图片，再用图片语法引用

---

输出语言

• 中文输入 → 中文论文（国赛规范）。
• 英文输入 → 英文论文（美赛规范）。
• 术语保留英文（如 MCM、ARIMA、CNN），但解释用对应语言。

---

示例文件

文件	说明
examples/cn_sample.md	中文论文 markdown 示例
examples/en_sample.md	英文论文 markdown 示例
examples/images/problem1_flow.png	示例图片