MATLAB數學建模3廣告效應

2021-06-27 13:41:12 字數 3110 閱讀 8707

廣告費用和效應

某裝飾材料公司欲以每桶2元的價錢購進一批彩漆。一般來說,隨著彩漆售價的提高,預期銷售量將減少,並對此進行了估算,如表1所示。

表1為了盡快收回資金並獲得較多的贏利,裝飾材料公司打算做廣告。投入一定的廣告費用後,銷售量將有乙個增長,可由銷售增長因子來表示。例如,投入4萬元的廣告費,銷售增長因子為1.

95,即銷售量將是預期銷售量的1.95倍。根據經驗,廣告費與銷售增長因子的關係如表2所示。

表2試問:裝飾材料公司採取怎樣的營銷戰略使得預期的利潤最大?

[數學模型]設售貨單價為x(元),預期銷售量為y(桶),廣告費為z(元),銷售增長因子為k。投入廣告後實際銷售量為s(桶),獲得的利潤為p(元)。

預期銷售量y隨售價x的增加而減小,可近似用線性關係表示

y = a0 + a1x1)

其中,a0和a1是待定常數。

銷售增長因子k隨廣告費用z先增後減,可用二次方程表示

k = b0 + b1z + b2z22)

其中,b0,b1和b2也是待定常數。待定常數可根據表中資料擬合。

投入廣告費之後,實際銷售量為

s = ky3)

利潤是收入減支出,收入是售貨單價x乘以銷售量s;支出包括成本和廣告費,成本是進貨單價2乘以銷售量s。因此利潤為

p = sx – 2s - z = ky(x – 2) - z = (b0 + b1z + b2z2)(a0 + a1x)(x – 2) - z (4)

這是二元函式,求最大利潤就是二元函式的最大值。令, 即

km[a1(xm – 2) + (a0 + a1xm)] = 05)

(b1 + 2b2zm)(a0 + a1xm)(xm – 2) – 1 = 06)

由(5)得最大利潤的單價

7)由(6)得最大利潤的廣告費

8)最大利潤的銷售增長因子為

km = b0 + b1zm + b2zm29)

最大利潤的預期銷售量為

ym = a0 + a1xm10)

投入廣告費之後,最大利潤的實際銷售量為

sm = kmym11)

最大利潤為

pm = kmym(xm – 2) - zm12)

[演算法]先計算擬合常數,畫出擬合曲線。再形成利潤的矩陣,求出最大利潤和下標,從而計算最大利潤的售價和廣告費。畫出利潤曲面,標記最大值。

[程式]zqy2_3advertisement.m如下。

%廣告效應

clear清除變數

x=2:0.5:6售價

y=[41,38,34,32,29,28,25,22,20]*1000; %預期銷售量經驗資料

z=(0:7)*1e4廣告費

k=[1,1.4,1.7,1.85,1.95,2,1.95,1.8]; %銷售增長因子經驗資料

figure建立圖形視窗

subplot(2,1,1子圖

plot(x,y,'rx畫預期銷售量曲線

grid on加網格

fs=12字型大小

title('預期銷售量和售價的擬合線','fontsize',fs)%標題

xlabel('售價(元)','fontsize',fs) %橫座標

ylabel('預期銷售量(桶)','fontsize',fs) %縱座標

a=polyfit(x,y,1求係數

xx=2:0.01:6售價

yy=polyval(a,xx求擬合值

hold on保持影象

plot(xx,yy畫擬合線

legend('經驗值','擬合線圖例

subplot(2,1,2子圖

plot(z,k,'rx畫廣告費和銷售增長因子曲線

grid on加網格

title('銷售增長因子和廣告費的擬合曲線','fontsize',fs)%標題

xlabel('廣告費(元)','fontsize',fs) %橫座標

ylabel('銷售增長因子','fontsize',fs) %縱座標

b=polyfit(z,k,2求係數

zz=(0:0.01:7)*1e4廣告費

kk=polyval(b,zz求擬合值

hold on保持影象

plot(zz,kk畫擬合線

legend('經驗值','擬合線',2圖例

[x,z]=meshgrid(xx,zz矩陣

k=polyval(b,z銷售增長因子矩陣

y=polyval(a,x預期銷售量矩陣

p=k.*y.*(x-2)-z利潤

[mi,i]=max(p在單價一定的情況下求最大值向量和下標向量

[m,j]=max(mi求最大利潤和下標

xm=xx(j最大利潤的單價

zm=zz(i(j最大利潤的廣告費

km=polyval(b,zm求最大利潤擬合銷售增長因子

stem(zm,km畫杆圖

text(zm,km,[num2str(zm),',',num2str(km)],'fontsize',fs)%標記結果

subplot(2,1,1子圖

ym=polyval(a,xm求最大利潤擬合預期銷售量

stem(xm,ym畫杆圖

text(xm,ym,[num2str(xm),',',num2str(ym)],'fontsize',fs)%標記結果

sm=km*ym最大利潤的實際銷售量

text(2,2e4,['最大利潤的實際銷售量:',num2str(sm)],'fontsize',fs)%標記結果

figure建立圖形視窗

surf(xx,zz,p畫利潤曲面

shading interp染色

box on加框

title('利潤與售價和廣告費曲面','fontsize',fs)%標題

xlabel('售價(元)','fontsize',fs) %橫座標

ylabel('廣告費(元)','fontsize',fs) %縱座標

zlabel('利潤(元)','fontsize',fs) %高座標

text(xm,zm,m,[num2str(xm),',',num2str(zm),',',num2str(m)],'fontsize',fs)%標記結果

format long數值的長顯示格式

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