2019高教社杯全國大學生數學建模競賽C題

2022-06-24 15:18:03 字數 4211 閱讀 2468

手機「**」優惠幾何

1、針對問題(1)依據附表2的資料,根據**內和**外的本地主叫時間得出北京、上海各**方案的資費計算分段函式,結合該函式利用matlab畫出相應的圖形,通過圖形中的交點得出不同需求的使用者的**方案

2、針對問題(2)主要是利用折合單價模型進行簡化,首先,將客戶通話行為進行分解,從附件1我們可以計算出每種通話行為佔總通話量中的比例權重,該權重與每種通話行為的單價(附件2中已知)相乘後中累加,得到折合單價,針對折合單價的大小來評判各種資費方案;

3、針對問題(3)我們從兩個方面來說明:

「被叫全免費計畫」方案分別與北京移動公司全球通「暢聽99**」即推出新方案之前的全球通從折合單價方面進行比較,。問題(2)已經計算出全球通的折合單價為0.7320元/分鐘,同樣得出「暢聽99**」方案的折合單價為0.

45元/分鐘,顯然,全球通的折合單價大於「暢聽99**」方案的折合單價,則「暢聽99**」相對全球通來說便宜。

然後,以一年的費用將「被叫全免費計畫」方案與被叫不免費計畫方案進行比較,我們首先假定主叫所佔比重為60%,得出時,被叫不免費方案處於優勢,而時,則處於劣勢。

4、 在設計乙個全球通資費方案時,我們所考慮的因素有地區人均收入情況、人們對不同的業務的需求、運營商的收入情況及市場競爭因素。

從以上的因素中我們主要考慮了人們對不同業務的需求,利用線性規劃以及lingo軟體程式設計方法求使用者對不同需求所支付的費用的最小值,並且運營商的收入降低不超過10%條件下使得模型最優化,從而得出其解。

關鍵詞:手機**,分段函式,折合單價模型,線性規劃。

一問題的重述

手機現已成為人們日常工作、社交、經營等社會活動中必備的工具之一,近年來通訊業務量飛速增長。

手機資費問題一直是人們關心的熱點問題, 多少年來資費方案始終沒有實質性變化。但是2023年1月以來上海、北京、廣東等地的移動和聯通兩大運營商都相繼推出了「手機單向收費方案」---各種品牌的「**」,手機「**」的花樣琳琅滿目,讓人眼花繚亂。

參照中國移動公司現行的資費標準和北京的全球通「暢聽99**」、上海的「全球通68**」方案,建立數學模型分析研究下列問題:

(1) 給出北京、上海各「**」方案的資費計算方法,並針對不同(通話量)需求的使用者,分析說明各種「**」方案適應於什麼樣的使用者。

(2) 提出對各種資費方案的評價準則和方法, 據此對北京、上海推出的「**」方案與現行的資費標準作分析、比較,並給出評價。

(3) 北京移動公司2023年5月23日又推出了所謂的全球通「被叫全免費計畫」方案,即月租50元,本地被叫免費,其他專案資費均同現行的資費標準,還要求使用者至少在網一年。對這個方案進行評價,並說明理由。

(4)設計乙個全球通手機的資費方案, 以及下寫出考慮的各種因素。 根據的研究結果和北京、上海的實際情況,在較現有「**」方案運營商的收入降低不超過10%的條件下,用數學建模方法設計乙個合理的「**」方案。

二條件假設

1. 由於北京「暢聽99」**中的資料業務對於評價此**影響不大,所以不考慮北京「暢聽99」**中的資料業務。

2. 在制定通話資費標準中,假定漫遊權重為4,非漫遊為6。

3. 由於各國長途資費不一,為簡化計算我們取平均值為3.6元/分鐘

4. 在評價三種資費時,簡訊業務均不予考慮。

5. 手機卡使用週期以月為計算單位。

三符號說明

某一通話行為的資費標準 (,)

月租費暢聽99**計畫」方案的本地主叫通話時間,分鐘

暢聽99**計畫」方案國內ip長途通話時間,分鐘

為主叫比重

移動通話佔的比重

ip長途**在通話中佔的比重

移動使用者乙個月平均通話時間,分鐘

全球通折合單價,元/分鐘

全球通的手機戶使用的月數

北京移動全球通「暢聽99**」月資費計費()

上海移動公司「全球通68**」月資費計費 ()

四問題的分析

1.對於問題(1)的分析:

北京、上海各**方案的資費是針對使用者的不同通話量的需求,所以我們可以省去對資料業務的考慮,從附件2可以得之,各**撥打長途資費及來電轉駁的資源都相同,所以,最終可以不必考慮這些問題,我們通過分段函式和圖形來說明各種「**」方案的適用情況。

2.對於問題(2)的分析:

附件2中給出了三種資費方案:全球通、神州行及動感地帶觀察三種資費方案,在通話方面三者有一定的共同點,收費大致可以分為以下幾個方面:本地主叫、國內長途、國際長途(港澳台)及ip**(對於各別簡訊**不以考慮)。

於是,我們提出「折合單價模型」。其定義是:將客戶的通話行為進行分解,按照每種通話行為的單價相乘後累加,得到的數值即為折合單價。

用折合單價作為作為評判方案的準則。

通過計算出的折合單價,與北京、上海**進行比較,用matlab做出相關圖形進行比較。

3.對於問題(3)的分析:

北京移動公司推出的「被叫全免費計畫」方案。分別與現行全球通資費標準,以及北京移動公司推出的「暢聽99**」方案進行。進而對這個「被叫全免費計畫」進行評價。

五模型的建立與求解

問題1):

對於北京移動「暢聽99**」方案。

以月為乙個資費計算週期,為簡化問題,不妨不考慮資料業務。利用分段函式對此**進行計費。

同理,對於上海移動公司「全球通68**」方案,得出資費計算方法,如下:

由於「暢聽99**」中的各方案撥打ip長途費用相同,因此使用者選擇方案時可以忽略對它的考慮,故畫圖時只需作話費與時間的函式關係圖來參照,可用matlab程式得出以下圖形:

圖1:北京(藍)上海(紅)**話費時間圖

由上圖我們可以得知:

根據北京使用者通話時間的不同,來選擇不同的**。所選**的基本情況如下表:

根據上海使用者通話時間的不同,來選擇不同的**。所選**的基本情況如下表:

問題2):

根據附件1可以得到移動**使用者46108.2萬戶;移動通話總量為:16868.

7億分鐘。其中本地通話時長1588.7億分鐘、國內長途通話時長977.

8億分鐘、國際長途撕長4.2億分鐘、港澳台時長4.0億分鐘。

ip**通話總量為:1488.6億分鐘。

其中國內長途通話時長1465.6億分鐘、國際長途通話時長12.3億分鐘、港澳台通話時長10.

7億分鐘。

移動通話佔的比重為。ip長途**在通話中佔的比重為。

移動乙個月的平均

ip乙個月的平均

通過附件1,求出了移動通話中的本地通話、國內長途、國際長途、港澳台在通話的比重分別為,, 0,

ip中的國內長途、國際長途、港澳台依次為、、

圖3:移動通話各種資費佔的比重圖

在建立模型前。我們引入乙個概念——折合單價。其定義:

是將客戶的通話行為進行分解,按照每種通話行為在總通話量中的比例賦予權重,該權重與每種通話行為的單價相乘後累加,得到的數值即位折合單價。

將引用「折合單價模型」對「全球通」、「神州行」、「動感地帶」三種資費方案進行評價。

對於「全球通」,因為其有月租,折合單價要包括月租。其演算法如下:移動**的折合單價*其比重+ip**的折合單價*其比重

移動折合單價=

i p : 折合單價=

根據上面折合單價公式求出三種方案的資費標準如下:

1.全球通移動通話資費標準:

本地通話 :

國內長途:

國際長途:

港澳台:

全球通ip通話:

2.神州行移動通話:

本地通話:

國內長途 :

國際長途 :

港澳台:

神州行ip通話:

國內長途:

國際長途 :

港澳台:

3.動感地帶移動通話:

本地通話:

國內長途 :

動感地帶ip通話:

國內長途:

於是求出全球通的折合單價為。

「神州行」折合單價

動感地帶「折合單價

由上述三種資費方案的折合單價大小的比較,可以看出,「動感地帶」**最為優惠,「神州行」**次之,「全球通」最貴。

可以看出對於北京推出的「暢聽99」**,其折合單價介於0.25—0.45元/分鐘之間,與現行「全球通」、「神州行」**資費標準相比,「暢聽99」**更優惠。如圖;

圖3:全球通(紅)與暢聽99(藍)話費時間圖

由1)題中知:上海「全球通68」**在絕大部分時間範圍內比北京「暢聽99」**便宜,進而得知:上海「全球通68」**比現行「全球通」、「神州行」**資費標準便宜。

對於問題3)

北京移動公司推出的「被叫全免費計畫」方案。分別與現行全球通資費標準,以及北京移動公司推出的「暢聽99**」方案進行。進而對這個「被叫全免費計畫」進行評價。

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