数学建模论文生成器 (Math Modeling Paper Generator)

给一道数学建模竞赛题，按国赛标准四阶段流程（策略 → 求解 → 写作 → 审查）端到端生成一篇完整论文。主会话顺序内联执行全部阶段，MATLAB MCP 跑真实数据、矢量流程图、自带国赛标准 LaTeX 模板，产出可直接编译的 LaTeX 论文。

• 本分支（LaTeX-only）：只用 xelatex/LaTeX 编译，移除全部 Typst 后端探测、Typst 标准文档与 Typst 模板，仅保留国赛标准 LaTeX 回退模板 references/latex-template.tex。无 PAPER_BACKEND 分支逻辑，环境无需安装 typst。

需要 Typst 输出请改用 Typst 版本；本分支适用于团队统一 LaTeX 工具链、或目标环境无 typst 的场景。

触发词：数学建模 数模 建模论文 国赛 美赛 CUMCM MCM math modeling，或显式调用 /math-modeling-single。

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功能特性

• 四阶段流程：策略讨论 → 代码求解 → 论文写作 → 论文审查，全程在主会话顺序执行
• LaTeX 编译后端：统一用 xelatex 编译，自带国赛标准回退模板
• MATLAB MCP 求解，不可用自动回退 Python（numpy/scipy/sklearn/statsmodels/pandas+matplotlib）
• 矢量流程图：思维流程图 + 全局技术路线图统一渲染为矢量 PDF（钉死淡紫主题、横式 flowchart LR，规避 PNG 缩放失真）
• 灵敏度分析（≥2 参数）+ 5 折交叉验证前置于求解，检验指标按题型选用（回归/分类/优化/反演/时序/成分各有口径）
• 数据型题专项护栏：防泄露三件套（样本单元 / 标签与防泄露候选集 / 特征时点可得性）、🔴 完美指标即红灯（AUC/F1/R²≥0.99 视为疑似数据泄露）、推荐排序题强制 Recall@K/NDCG@K/MAP（禁用回归 R² 充当推荐质量）
• 大数据性能：data_profile.md 数据画像防上下文膨胀 + parquet 缓存（禁重复 read_csv/to_datetime）+ 冒烟测试硬门禁（抽实体保时序跨度，全量跑前 solve_data 留痕）+ GPU 门槛（仅大数据 + XGBoost/LightGBM 才启用，带 CPU 回退）
• 机器强制层（可选 hook）：自带 PostToolUse hook hooks/check_pandas_antipattern.py，写 solve_*.py 时自动拦截 iterrows/apply(axis=1)（O(N²) 卡死的头号成因），把"大表禁逐行"从自律对照升级为系统级硬拦截——这是「生成期自检 + 审查期 grep + 机器强制」三保险的第三层；需手动注册（见下「可选增强」），不注册不影响 skill 运行
• 七维审查 + 直接 Edit 修改 + 终验编译 + 三层版式验收（视觉能力门控，可机检维度强制输出实测结果）
• 写作硬规则：摘要≤900字1页且去 AI 味、正文禁加粗/禁斜体、行间公式强制编号、longtable 三铁律（居中/比例满宽/单底线）、符号唯一定义、图 3-5 张/问、创新点一眼可见、文献 GB/T 7714-2015 真实可检索
• 视觉盲区护栏（编译 0 Error 但 PDF 人眼才发现的错）：示性函数 \mathds{1}（禁 \mathbb{1} 字形回退）、坐标轴自适应防空白图、热力图高饱和暖色顺序图、全文禁斜体——均生成期 grep + 审查期视觉双保险
• 单问 ≤4 次重跑硬上限、输出纪律、执行安全约束（防卡死）
• 自进化日记：自评 fail 时双写项目 + skill 全局 diary，规则提炼半自动落地

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四阶段流程

阶段零：环境探针（MATLAB/LaTeX 编译器/视觉/页数限制）+ 依赖预检 + 目录树 + 数据画像 data_profile.md + TodoWrite 进度清单
   ↓
A 策略讨论：定一套解法 → 自我六维红蓝审查（一轮）→ 写 methods.md
B 代码求解：矢量流程图 + common_utils + 逐问串行求解（灵敏度≥2参数 + 5折交叉验证，单问≤4次重跑）→ 写 solve_data.md
C 论文写作：自检 solve_data → (必要时)补修 ≤5轮 → 写全部章节 + 组装 main.tex + 编译修复≤5轮
D 论文审查：七维审查 + 直接 Edit 修复 → 终验编译≤2轮 → 三层版式验收 → 质量自评 → README → (fail时)diary 双写

中间产物 methods.md、solve_data.md 照常落盘——既是阶段交接契约，也是中断后续作的恢复依据。

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架构（单一事实来源）

职责	文件
输入收集、环境初始化、四阶段执行规程、质量清单、自进化	SKILL.md
格式内容硬规则唯一权威（摘要/表格/文献/附录/图表/检验指标/版式硬错判定）	references/writing-standards.md
各章节内容指导（写"什么"，含图表选用指南）	references/section-prompts.md
建模方法库 + 升级路径（题型 A/B/C/D 两层路由 + 编码防错速查）	references/model-methods.md
国赛标准 LaTeX 模板（用户无自备模板时的回退）	references/latex-template.tex
三线表生成器（生成期保证）：make_longtable(df, caption, label) 从 CSV 吐合规 longtable	references/make_table.py
三线表 lint（审查期检测）：扫 sections/*.tex 查裸列/绝对定宽/非满宽/缺三线/双底线，有 HIGH 退出码≠0	references/check_tables.py
可选 PostToolUse hook（机器强制）：写 solve_*.py 时拦截 iterrows/apply(axis=1)，纯 Python 无依赖，需手动注册	hooks/check_pandas_antipattern.py

本 skill 自带完整 references，独立自洽，可单独分享给同事使用。

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安装与使用

1. 把整个 math-modeling-single/ 目录复制到 ~/.claude/skills/ 下。
2. 准备编译后端：xelatex（TeX Live / MiKTeX）；MATLAB MCP 可选，无则自动用 Python。
3. 在对话中提供：比赛模板（或用自带回退模板）+ 完整赛题（含附录数据）+ 输出目录；可选提供获奖论文、外部解题思路。
4. 显式调用 /math-modeling-single 或说"用这道题生成建模论文"即可启动。

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可选增强：启用机器强制 hook（pandas 反模式拦截）