2025美赛数学建模B题 管理可持续旅游业保姆级教程讲解|模型讲解

2025 MCM

问题 B:管理可持续旅游业

为了构建一个详细的数学模型来实现Juneau可持续旅游业的优化,我们可以采用以下步骤来分析和制定策略。我们将通过几个关键因素来分析:游客数量、总体收入、基础设施压力和环境保护措施等,并结合约束条件来优化旅游业的可持续发展。

  1. 模型目标(Objective Function)

我们的目标是最大化收入(Revenue),同时最小化对环境和基础设施的压力,确保社区的可持续发展。为了实现这一目标,我们将通过控制游客数量、税收、费用等因素来调节旅游业的规模。

目标函数(Objective Function):

假设我们希望最大化以下收入

3. 模型优化

通过上述目标函数和约束条件,我们可以使用线性规划或其他优化方法来求解最佳的游客数量 VVV 和费用策略。假设我们有以下参数:

  • 每位游客的酒店费用 Photel=200 美元
  • 每位游客的景点入场费用 Pentry==50 美元
  • 每位游客的环境成本 kenv=0.5 美元
  • 每位游客的基础设施压力成本 kinfra=1 美元
  • 每位游客的税费 thotel=0.1,tentry=0.05
  • 最大游客数 Vmax==20,000

实例计算

假设我们选择一个游客数量为 V=15,000V = 15,000V=15,000 的情况来计算总体收入和成本:

总体收入:

import numpy as np

from scipy.optimize import linprog

设置参数

P_hotel = 200 # 每位游客的酒店费用(美元)

P_entry = 50 # 每位游客的入场费用(美元)

k_env = 0.5 # 每位游客的环境成本(美元)

k_infra = 1 # 每位游客的基础设施压力成本(美元)

t_hotel = 0.1 # 酒店费用税率

t_entry = 0.05 # 景点入场费税率

V_max = 20000 # 最大游客数

目标函数:最大化收入 = (游客数量 * (酒店费用 + 入场费用)) - (环境成本 + 基础设施成本)

收入函数:R = V * (P_hotel + P_entry) - (k_env * V) - (k_infra * V)

def objective(V):

return -(V * (P_hotel + P_entry) - (k_env * V) - (k_infra * V)) # 由于linprog是最小化问题,取负号

约束条件:游客数量不能超过最大数量V_max

V <= V_max

constraints = [

{'type': 'ineq', 'fun': lambda V: V_max - V}, # 约束游客数量不超过最大数量

]

初始游客数量的估算值

initial_guess = 15000

使用线性规划求解最大收入

result = linprog(

c=-(P_hotel + P_entry - k_env - k_infra), # 目标函数的系数

A_ub=np.array(\[1]), # 约束条件的矩阵

b_ub=np.array(V_max), # 约束条件的右边值

bounds=(0, V_max), # 旅游人数在0到V_max之间

method='highs'

)

获取最优游客数量

optimal_visitor_count = result.x0

计算最优游客数量下的收入和成本

optimal_revenue = optimal_visitor_count * (P_hotel + P_entry) - (k_env * optimal_visitor_count) - (k_infra * optimal_visitor_count)

optimal_tax = optimal_visitor_count * (t_hotel * P_hotel + t_entry * P_entry) # 税收收入

optimal_infra_cost = k_infra * optimal_visitor_count # 基础设施成本

optimal_env_cost = k_env * optimal_visitor_count # 环境保护成本

输出结果

optimal_visitor_count, optimal_revenue, optimal_tax, optimal_infra_cost, optimal_env_cost

其中更详细的思路、各题目思路、代码、讲解视频、成品论文及其他相关内容,可以点击下方名片获取。

相关推荐
by————组态9 小时前
Ricon组态适用领域全景解析:工业制造、能源、市政民生与智慧城市四大场景落地实践
后端·物联网·数学建模·智慧城市·能源·制造·组态
2601_960356382 天前
2027届数学与应用数学本科生转行业研究助理:岗位、数据能力与项目准备
数学建模
2501_933670792 天前
2027届数学与应用数学转经营分析:SQL、财务指标与业务指标补齐路线
数据库·sql·数学建模
Martina_03212 天前
山谷地形下雨后湿痕总往坡上爬?用6步检查高度场、流向遮罩与分区加载
人工智能·游戏·数学建模·3d·自然语言处理·aigc·关卡设计
Martina_03213 天前
AI生成3D场景导入 Unity/Unreal 后,NPC 总串层?用6步检查导航高度与跨层连接
人工智能·游戏·数学建模·3d·unity·自然语言处理·aigc
考研保研资料分享3 天前
电子信息保研经验合辑:复旦直博与北邮集成电路,夏令营、预推免和专业面试
数学建模·面试·职场和发展·信息与通信
蒲公英eric5 天前
人口增长问题:从 Malthus 到 Logistic 的建模之旅
人工智能·python·数学建模·人口增长问题
Martina_03215 天前
同一片森林换个镜头就忽冷忽暖?用6步统一曝光、LUT与相机后处理
人工智能·游戏·数学建模·3d·自然语言处理·aigc·游戏策划
蒲公英eric6 天前
Python工具链与LaTeX排版:把兵器配齐
人工智能·python·算法·数学建模·数学建模工具
当时皓月6 天前
Spur Generation and Modulation(杂散的产生与调制)
数学建模·芯片