大学普通本科 -> 简明版-经管类 -> 微积分 -> 第八章 微分方程与差分方程 -> 8.8 数学建模——微分方程的应用举例
内容要点
教学举例
  • 例1 人口阻滞增长模型

    1837年,荷兰生物学家弗尔哈斯特(Verhulst)提出一个人口模型

    其中 称为生命系数.

    我们不详细讨论这个模型,只介绍应用它预测世界人口数的两个有趣的结果.

    有生态学家估计 的自然值是0.029. 利用20世纪60年代世界人口年平均增长率为2%,以及1965年人口总数33.4亿这两个数据,计算得 ,从而估计得:

    (1)世界人口总数将趋于极限107.6亿.

    (2)到2000年时世界人口总数为59.6亿.

    实际上,后一个数与2000年时的世界人口总数很接近.

  • 例2 新产品的推广模型

    设有某种新产品要推向市场, 时刻的销量为 ,由于产品性能良好,每个产品都是一个宣传品,因此, 时刻产品销售的增长率 成正比,同时,考虑到产品销售存在一定的市场容量 ,统计表明 与尚未购买该产品的潜在顾客的数量 也成正比,于是有

    其中 为比例系数. 利用分离变量法,可解得

                                                          (1)

    由     

    时,有 ,表明销量 单调增加. 当 时, ;当 时, ;当 时, . 即当销量达到最大需求量 的一半时,产品最畅销;当销量不足 的一半时,销售速度不断增大;当销量超过 的一半时,销售速度逐渐减少.

        研究与调查表明:许多产品的销售曲线与公式(1)的曲线(逻辑斯蒂曲线)十分接近. 根据对曲线形状的分析,许多分析家认为,在新产品推出的初期,应采用小批量生产并加强广告宣传;而知啊产品用户达到20%到80%期间,产品应大批量生产;在产品用户超过80%时,应适时转产,可以达到最大的经济效益.

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