摘要:在有效的市场条件下,以彩漆为对象来研究广告费用和销售价格的关系,建立模型来确定广告费和销售价格的使得利润达到最大,达到资金运用合理高效的目的。
关键字:遗传算法 线性回归分析 多项式拟合
一、问题描述:某公司有一批以每桶2元购进的彩漆,为了获得较高的利润,希望以较高的价格卖出,但价格越高,售出量就越少,二者之间的关系由表一给出。于是打算增加广告投入来促销。而广告费与销售量的关系可由销售增长因子来描述。例如,投入3万元的广告费,销售因子为1.85,意味着做广告后的销售量将是未做广告销售量的1.85倍。根据经验,广告费与销售因子的关系如表2,现请你作出决策:投入多少广告费和售价为多少时所获得的利润最大?
表1
售价 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 | 4.00 | 4.50 | 5.00 | 5.50 | 6.00 |
预期销售量(千桶) | 41 | 38 | 34 | 32 | 29 | 28 | 25 | 22 | 20 |
广告费(千元) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
销售增长因子 | 1.00 | 1.40 | 1.70 | 1.85 | 1.95 | 2.00 | 1.95 | 1.80 |
p-----------------------------------------------------------------------------销售价格
s-----------------------------------------------------------------------------销售量
a-----------------------------------------------------------------------------广告费
z----------------------------------------------------------------------------增长因子
y----------------------------------------------------------------------------利润
三、模型假设:
1、模型不考虑运输成本,销售费用,管理费用,职工薪酬等因素。
2、销售量预期有效。
3、增长因子不会随着广告投入无限增加。
4、彩漆市价应富有弹性,即当价格增加时,销量不会增加,售价与销量是线性递减关系。
5、广告费与增长因子是连续的二次关系。
6、销售商有自由定价的权利。
四、模型建立与求解:
(1)由题目的已知条件可以得到如下的模型
模型分析:由于该模型中的变量有四个,且p和s,a和z,有一定的函数关系,所以令,
(2)先研究销售价格与销售量的关系,做出散点图后用一次多项式可拟合,程序如下:
s=[41 38 34 32 29 28 25 22 20]*10^3;
>> p=[2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00];
y=polyfit(p,s,1);
yi=polyval(y,p);
plot(p,s,'.',p,yi)
title('销售价格与销售量的关系图');
xlabel('销售价格p');
>> ylabel('销售量s');
y
输出结果:
y =
1.0e+004 *
-0.5133 5.0422
图像分析:从图中可以看出所有的点基本上都在直线两侧,拟合的效果很好,因此可以得出销售价格与销售量的关系为:
(2) 再研究广告费与增长因子的关系,作出散点图然后用二次多项式拟合:
a=[0 10 20 30 40 50 60 70];
z=[1 1.40 1.70 1.85 1.95 2.00 1.95 1.80];
p=polyfit(a,z,2);
zi=polyval(p,a);
>> a=[0 10 20 30 40 50 60 70];
>> p=polyfit(a,z,2);
>> zi=polyval(p,a);
>> plot(a,z,'.r',a,zi)
>> title('广告费与增长因子的关系');
>> xlabel('广告费a');
>> ylabel('增长因子z');
p
p =
-0.0004 0.0409 1.0188
:
图像分析:从图中可以看出二次函数基本拟合所有的数据点,所以广告费和广告因子的关系为:
(3)从以上过程可以确定利润的模型如下
五、模型的最优值求解:
要求出以上模型的最优解,为了提高精确度,先用遗传算法求出最优解,然后再用fminsearch函数求出最大值。由于fminsearch所求的是最小值,所以要先把模型转换成
首先建立函数文件:
function f=fx1(p)
x(1)=p(1);x(2)=p(2);
f=-((x(1)-2).*(-5133.3*x(1)+50422.2).*(-0.0004*x(2).^2+0.0409*x(2)+1.0188)-x(2)*1000);
调用遗传算法命令:
a=ga(@fx1,2)
Optimization terminated: maximum number of generations exceeded.
a =
5.912917.3969
将a作为初始值代入命令[U,fmax]=fminsearch(@fx1,[ 5.9129 17.3969])
U =
5.9113 35.2075
fmax =
-1.14e+005
再将p=5.9113和a=35.2075代入模型得到.也即是当售价为5.9113元,广告投入费为35207.5元时,得到最大利润为16921元。
六、结论分析:由于在广告投入中的投入金额很难精确到一元,售价也不能精确到分,所以销售价格取5.9元,广告投入费用取35000元,再代入模型得到最大利润为16770元
七、模型评价
模型的优点在于形式简单,在条件假设下能够精确制定销售价和广告投入费,使用者容易推广到其它商品的销售中去。
该模型的缺点是所考虑到的因素太少,在实际引用中会存在很大误差,因为除了广告费和进货成本外,销售商还面临着其它各方面的因素,比如运输成本,销售费用,管理费用,职工薪酬等等,还要考虑到销售商是否有制定零售价的权利。