數(shù)學(xué)建模作業(yè)(1)

1、在3.1節(jié)存貯模型的總費用中增加購買貨物本身的費用,重新確定最優(yōu)訂貨周期和訂貨批量。證明在不允許缺貨模型和允許缺貨模型中結(jié)果都與原來的一樣

(1)不允許缺貨的存貯模型

模型假設(shè) 根據(jù)問題性質(zhì)作如下假設(shè):

1、 產(chǎn)品每天的需求量為常數(shù)r

2、 每件產(chǎn)品的生產(chǎn)成本為k

3、 每次生產(chǎn)準備費為c1,每天每件產(chǎn)品貯存費為c2
4、 生產(chǎn)能力為無限大(相對于需求量),當(dāng)貯存量降到零時,Q件產(chǎn)品立即生產(chǎn)出來供給需求,即不允許缺貨

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圖1 不允許缺貨模型的貯存量q(t)
模型建立

將貯存量表示為時間t的函數(shù)q(t),貯存量q(0)=Q,q(t)以需求速率r遞減

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可得到一個周期的總費用為

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于是每天的平均費用是

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模型求解

求T使(3)式的C最小,容易得到

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帶入(1)式可得

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由(3)式算出最小的總費用為

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結(jié)果解釋

增加購買貨物本身的費用,允許缺貨模型的最優(yōu)解T和Q不變

允許缺貨的模型

根據(jù)問題性質(zhì)作如下假設(shè):

1、 產(chǎn)品每天的需求量為常數(shù)r

2、 沒見產(chǎn)品的生產(chǎn)成本為k

3、 每次生產(chǎn)費為c1,每天每件產(chǎn)品的貯存費為c2

4、 產(chǎn)品生產(chǎn)能力為無限大(相對于需求量),允許缺貨,每天每件產(chǎn)品缺貨損失費為c3,但缺貨數(shù)量需在下次生產(chǎn)(或補貨)時補足

模型建立 因貯存量不足造成缺貨是,可認為貯存量函數(shù)q(t)為負值,如圖2,周期仍幾位T,Q是每周期初的貯存量,當(dāng)t=T1時,q(t)=0,于是有

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圖2 允許缺貨模型的貯存量q(t)

在T1到T這段缺貨時段內(nèi)需求量r不變,q(t)按原斜率繼續(xù)下降,由于規(guī)定缺貨量需補足,所以在t=T時數(shù)量為R的產(chǎn)品立即到達,使下周期初的貯存量恢復(fù)到Q

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利用(8)式將模型的目標函數(shù)記作T和Q的二元函數(shù)

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模型求解 利用微分法求T和Q使C(T,Q)最小,令 ,可得

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結(jié)果解釋

增加購買貨物本身的費用,允許缺貨模型的最優(yōu)解T'和Q'減小

3.6在考慮最優(yōu)定價時設(shè)銷售期為T,由于商品的損耗,成本q隨時間增長,設(shè)q=q_0+βt,β為增長率。又設(shè)單位時間的銷售量為x=a-bp(p為價格)。今將銷售期分為0<t<T/2和T/2<t<T兩段,每段的價格固定,記作p_1,p_2.求p_1,p_2 的最優(yōu)解,使銷售期內(nèi)的總利潤最大。如果要求銷售期T內(nèi)的總銷售量為Q_0,再求p_1,p_2 的最優(yōu)解。
模型假設(shè)
1、 產(chǎn)品投入量等于商品銷售量;
2、 由于商品的損耗,成本q隨時間增長,設(shè)q=q_0+βt ;
3、 利潤等于產(chǎn)品的產(chǎn)值減去成本,由5.3可知利潤r(t)=(p-c)(a-bp),(b>0);其中a為絕對需求量,b為市場彈性系數(shù)。

模型建立
已知

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總利潤為
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模型求解
問題一
把(1)帶入(2)求解得
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對(3)式子分別求p_1,p_2 的偏微分并令其等于0,可得p_1,p_2 最優(yōu)解
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問題二
如果要求銷售期T內(nèi)的總銷售量為Q_0
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對(5)式子分別求p_1,p_2 的偏微分并令其等于0,可得p_1,p_2 最優(yōu)解
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