数学建模报童问题.pdf

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1、数学实验报告计算机模拟实验目的：1.学习计算机模拟的基本过程与方法；2.会做简单的计算机模拟。实验内容：一、了解什么是模拟模拟就是利用物理的、数学的模型来类比、模仿现实系统及其演变过程，以寻求过程规律的一种方法。模拟的基本思想是建立一个试验模型，这个模型包含所研究系统的主要特点．通过对这个实验模型的运行，获得所要研究系统的必要信息模拟的方法：1、物理模拟：对实际系统及其过程用功能相似的实物系统去模仿。例如，军事演习、船艇实验、沙盘作业等。物理模拟通常花费较大、周期较长，且在物理模型上改变系统结构和系数都较

2、困难。而且，许多系统无法进行物理模拟，如社会经济系统、生态系统等。2、数学模拟在一定的假设条件下，运用数学运算模拟系统的运行，称为数学模拟。现代的数学模拟都是在计算机上进行的，称为计算机模拟。计算机模拟可以反复进行，改变系统的结构和系数都比较容易。在实际问题中，面对一些带随机因素的复杂系统，用分析方法建模常常需要作许多简化假设，与面临的实际问题可能相差甚远，以致解答根本无法应用。这时，计算机模拟几乎成为唯一的选择。二、报童问题某报童以每份0.03元的价格买进报纸,以0.05元的价格出售.根据长期统计,报纸

3、每天的销售量及百分率为销售量200210220230240250百分率0.100.200.400.150.100.05已知当天销售不出去的报纸，将以每份0.02元的价格退还报社.试用模拟方法确定报童每天买进报纸数1数学实验报告量,使报童的平均总收入为最大?[1]系统的假设：（1）模拟时间充分大；（2）报童购买报纸量介于销售量最小值与最大值之间；（3）不考虑有重大事件发生时卖报的高峰期，也不考虑风雨天气时卖报的低谷期。[2]问题分析报童购进数量应根据需求量确定，但需求量是随机的，所以报童每天如果购进的报纸太

4、少，不够买的，会少赚钱；如果购进太多，卖不完就要赔钱，这样由于每天报纸的需求量是随机的，致使报童每天的收入也是随机的，因此衡量报童的收入，不能是报童每天的收入，而应该是他长期（几个月、一年）卖报的日平均收入。我们可以应用计算机模拟的方法在模拟时间充分大的条件下（例如10000天），模拟每天的销售量，因而确定每天应买进多少报纸才能使平均总收入达到最大值。设该问题的销售量为离散型随机变量，有分布列P(x)p(i1,26)。所谓对离散型ii随机变量的模拟,其实质就是通过计算机上的模拟试验来取得在

5、真实试验下的样本值U,由分布列知U只取数值x,x中的某一个.对离散型随机变量的一般模拟方法如下:12(1)在直线上将[0,1]区间划分成若干个子区间,其分点记为A,AA,分点A的坐标126iipkpk(i1,2,6)k1如下图所示：0AAAA11245x45p1p1p2pkpkk1k1（2）在计算机上取伪随机数rand；i1i（3）判定rand在x轴上所落的位置，若rand(pk,pk)，则可以认为的一次真实试验样本k1k1值取x。i[3]符号假设BUYMIN：每天

6、的最小购买量BUYMAX：每天的最大购买量SIMUDAY：模拟时间sell_amount：报童销售量buy_amount：报童购买量percentage：销售百分率ave_profit：总平均利润loop_buy：当天购买量loop_day：当天时间2数学实验报告[4]模拟框图初始化：BUYMIN;BUYMAX;SIMUDAY;percentagebuy_amount=0;ave_profit=0;loop_buy=BUYMIN;loop_buy>BUYMAX?YNsum_profit=0;loop_da

7、y=1loop_day>SIMUDAY?YN产生随机数rand，根据rand选取sell_amountloop_buy

8、MUDAYloop_buy++输出max(buy_amount),max(ave_profit);END3数学实验报告[5]计算机程序：在Matlab软件包中编程，共需两个Ｍ－文件:main.m,Getprofit.m,主程序为main.m.%主文件main.m：BUYMIN=200;%每天的最小购买量BUYMAX=250;%每天的最大购买量SIMUDAY=1.0e+5;%模拟时间sell_amount=200:10:250;