1 问题描述
面包店每天烘烤一定数量的面包出售,每个成本3元,以8元的价格卖出,晚间关门前将未卖完的面包无偿处理掉,若已知每天面包需求量的概率分布如下表所示。从长期看,面包店老板为了能得到最高的日均收入,他每天要烘烤多少个面包?这个最高日均收入是多少?
需求量/个 | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 |
概率 | 0.2 | 0.3 | 0.2 | 0.2 | 0.1 |
2 问题分析与符号定义
从问题描述中可知,面包店一天的收入为:已售出的面包数量×(8-3)-未卖完的面包数×3
引入以下符号定义:
:售出一个面包而获得的利润
:未卖完一个面包而损失的利润
:面包日需求量
:日需求量的概率分布
:一天烘烤的面包数量
因当天的收入与当天烘烤的面包数量和当天面包的需求量紧密相关,所以记一天的收入为,即是关于、的函数。
3 建立模型
日收入情况讨论分析:
(1) 当需求小于等于供给时,
(2) 当需求大于供给时,
于是可由分段函数表示,
(1)
上式中,为随机变量。现在的问题转化为,当为多少时,数学期望最大。由式(1),以及的概率分布,可得的表达式,
(2)
4 问题求解
- 求解
这里通过使值逐渐增大的方法来求最大期望。
思考:当烘烤的面包数量从1开始逐渐增加时,日均利润也将逐渐增大,当超过某个值,日均利润不升反降时,那么小于的最大值即为使得期望最大的取值。
这里分情况讨论一下日烘烤面包数量从增加到后,日均利润的变化情况。
情况1:若,则从增加到,可以多卖出1个面包,日均利润增加元;
情况2:若,则从增加到,因多出一个卖不出去的面包,日均利润减少元;
由以上分析,可形式化表示为:
(3)
其中,表示的概率,表示的概率,表示烘烤面包数量为时,日收入的数学期望。
注意到,代入式(3),化简后得,
(4)
观察式(4),可以看出,当 时,即,当
(5)
时,,也就是,取满足不等式(5)的最小值,即能使期望取得最大值.
将,代入不等式(5),得
(6)
根据表1的概率分布,满足不等式(6)的最小文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-442144.html
- 求解日均最高收入
将代入式(2),根据表-1,取r=50, 100, 150, 200, 250,可求得(元)文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-442144.html
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