数学模型按揭贷款购房
数学建模 几何在生活中应用
数学建模几何在生活中应用
数学建模在几何学的应用在生活中非常广泛,以下是一些具体的应用实例:
1.购房贷款:在购房过程中,数学模型可以帮助我们理解和分析贷款的各种可能方案。
例
如,利用数学模型,我们可以比较等额本金和等额本息这两种不同的还款方式,并计算出在不同利率和还款期限下,每种方式的还款总额和每月还款金额。
这样,我们就可以选择最适合自己的还款方案。
2.时尚穿搭:高跟鞋是一种时尚单品,但穿多高的高跟鞋才能达到最佳的视觉效果呢?这
时,我们可以借助数学模型来解决这个问题。
根据黄金分割原理,当女生的腿长和身高比值是0.618时,身材会显得最迷人。
因此,我们可以计算出最适合女生身高的高跟鞋高度,使她们在穿搭上更加出彩。
3.银行利率:在金融领域,数学建模也发挥着重要作用。
例如,我们可以通过建立数学模
型来分析银行利率的变化对存款或贷款的影响。
这种分析可以帮助我们更好地理解金融市场的运作,从而做出更明智的决策。
房屋贷款中的数学建模问题
房屋贷款中的数学建模问题随着房屋价格的不断上涨,越来越多的人为了能够拥有一套自己的房子,选择了贷款这个方法。
在贷款的过程中,相信大家都会发现,有很多的数据需要我们去计算,比如贷款额度、还款期限、月供等等。
这些都涉及到数学建模,今天,我们就来聊一聊房屋贷款中的数学建模问题。
一、贷款额度计算在贷款的过程中,首先需要算出来的就是贷款额度。
贷款额度与房屋价格、首付比例、利率、还款期限等多个因素有关。
如果我们已经知道了房屋价格、首付比例和还款期限,那么我们就可以通过如下的公式来计算贷款额度:贷款额度 = 房屋价格 × (1 - 首付比例)举个例子,如果房屋价格是100万,首付比例是30%,还款期限是25年,利率是4.9%。
那么贷款额度就可以这样计算:贷款额度 = 100万 × (1 - 30%) = 70万二、等额本息还款计算在贷款的过程中,最常见的还款方式就是等额本息还款。
所谓等额本息还款,就是指每月还款金额相同,还款期限相同,并且每月还款分为两部分,一部分是本金,一部分是利息。
那么我们该如何计算每月需要还多少钱呢?首先,我们需要通过利率、还款期限和贷款额度来计算出每月需要还的利息。
而每月需要还的利息,可以通过如下的公式来计算:月利率 = 年利率 ÷ 12每月利息 = 贷款余额 ×月利率贷款余额 = 贷款额度 ÷还款期限 × (期限 - 已还月份)接着,我们就可以通过如下的公式来计算出每月需要还的本金:每月本金 = 贷款额度 ÷还款期限最后,我们就可以通过如下的公式来计算出每月需要还的总额:每月还款额 = 每月本金 + 每月利息如果你觉得这样计算太麻烦了,也可以通过相关的贷款计算器来计算出每月需要还多少钱。
三、提前还款计算在贷款过程中,如果有一天我们有一笔钱,想要提前还清贷款,那么我们该如何计算提前还款所需要的费用呢?这个问题其实也可以通过数学建模来解决。
数学建模房贷还款问题
数学建模房贷还款问题房贷是大部分人买房的首选方式,但对于许多人来说,如何合理规划房贷还款方式并确保在还款期限内完成还款是一个挑战。
数学建模可以为我们提供一个优化的解决方案。
本文将探讨数学建模在房贷还款问题中的应用,帮助我们了解如何有效管理和规划房贷还款。
一、问题描述房贷还款问题可以被视为一种贷款利息问题。
假设我们购买了一套房子,假设贷款金额为P,贷款期限为n年,年利率为r。
我们需要确定每月的还款金额,以便在贷款期限内完成还款。
二、贷款本金首先,我们需要计算每月的贷款本金。
贷款本金是贷款金额除以还款期限的总月数。
例如,如果贷款金额为100万,还款期限为20年,则贷款本金为100万除以240个月,即4166.67元/月。
三、贷款利息其次,我们需要计算每月的贷款利息。
贷款利息是剩余贷款金额乘以月利率。
在每个月的还款后,剩余贷款金额会相应减少,因此每月的贷款利息也会随之变化。
例如,如果月利率为0.5%,剩余贷款金额为80万元,则每月的贷款利息为80万元乘以0.5%,即4000元。
四、月还款额最后,我们需要计算每月的还款金额。
每月的还款金额是贷款本金加上贷款利息。
例如,在上述例子中,每月的还款金额为4166.67元加上4000元,即8166.67元。
五、优化策略数学建模可以帮助我们优化房贷还款策略,以减少还款利息的支出,从而实现更快的还款。
下面是一些优化策略的示例:1. 提前还款:在贷款期限内提前偿还部分或全部贷款本金,可以减少剩余贷款金额,从而减少每月的贷款利息支出。
然而,有时提前还款可能会产生违约金或手续费等额外费用,因此需要综合考虑成本和收益。
2. 增加还款额:如果财务条件允许,可以适当增加每月的还款额。
通过提高还款额,可以更快地偿还贷款本金,并减少贷款利息支出。
3. 变更还款周期:可以选择较短的还款周期,如每两周还款一次。
较短的还款周期可以有效减少贷款利息支出。
4. 利率优化:如果贷款利率有一定的浮动范围,可以关注市场利率变动,并在利率较低时进行贷款利率重新协商。
住房贷款问题探究(2)———数学建模
6.3 问题(3)的解答:我们通过查阅有关资料了解目前长沙的物价水平[1],得出月收入3500元左右家庭的月开支具体情况如下:单位:元表1在目前收入及月开支波动性不大的情况下,之前我们已约定:E=月总收入—月消费总金额—每月还贷金额,结合表1及问题(2)解得的每月还贷金额(A)值,我们求得E的范围约为:[-300,100].由E的范围可知,如果买房,他们的经济上不能维持正常的运行。
因此,目前的经济情况他们不能考虑买房。
6.4问题(4)的解决1.由问题分析,我们将选出一个总利息较小,而且月还贷额又在客户还贷能力以内的借贷方式,如下表一中,我们将在其中寻找一种最优还贷时限.表2 [2]我们将问题(1)中得到的公式推广为.A i =P(1+ri)Mri/ [(1+ri)M-1] (1)还贷总利息公式为Q i =MAi-P (2)将表2中的数据带入(1)、(2)式中,接下来将得到的一系列Ai植与客户还贷能力范围作比较,将一系列Qi作比较。
最终我们得到总利息较小,且还贷额又在客户还贷能力以内的还贷时限为8年,此时的还贷总额为191135元。
2.但此时的总利息依然很高,且客户的月总收入每年会有8%的增长,还贷能力增强。
我们接下来将考虑是否可以采用提前还贷[3]。
(附件3)(1)除开提前还贷总额,剩余的等额还贷总额的计算公式:X=A·T1+A·T2+A·T3+……………+A·TR(3)(2)随着收入的增长,除去日常支出和正常还贷外,可用提前还贷总额:Y=[G(1+8%)-J-A]T2+[G(1+8%)2-J-A]T3+……+[G(1+8%)R-1-J-A]TR-1(4)(其中T1、T2、、T3……TR-1=12个月份.R=M-Y/A)如果实施提前还贷,则还贷总额可表示为:Z=X+Y=AT1+ATR+G(1+8%)T2[1-(1+8%)R-1]/[1-(1+8%)]-A(T2+T3+……TR-1)(5)由于TR并不一定为12个月,我将其估计如表3:表3(3)将表2中的数据分别代入(5)中,即得Z1、Z2Z3Z4估计值。
数学模型--贷款买房问题
x ln( ) x − A0 R N= ln(1 + R)
即M=598(半个月)=24.92年,即只能提前大约1个月还清。由此可见, 该借贷公司如果只有第1个条件的话,那他只能是慈善机构了。 分析(ii),这时=60000-1896=58104,这时你只借仂8104元,而不是 60000元,可以按问题中银行贷款的条件算一算,即令x=632元(每月还 款),R=0.01(月息),求使得=0的N,来看看能否提前还清。 用Maple数学软件,计算得N=21.09年,即实际上提前近四年就可还清, 该公司只要去同样的银行贷款,即使半个月收来的316元不动,再过半个 月合在一起去交给银行,它还可坐收第22年的款近7000元,更何况它可以 利用收到的贷款去做短期(半个月内)的投资赚取额外的钱, 当你把这种初步分析告诉这对年轻夫妇后,他们一定会恍然大悟,从而作 出正确的决策! 当然在实际生活中的贷款买房问题要复杂的多, 当然在实际生活中的贷款买房问题要复杂的多,但上述问题的数学方法仍 然具有指导性。 然具有指导性。
例1 某校一对年轻夫妇为买房要用银行贷款60000元, 月利率0.01,贷款期25年=300月,这对年轻夫妇希望知 道每月还多少钱,25年后就可以还清,假设这对夫妇每 月可有节余700元,是否可以去买房呢? 解:现在的问题就是要求使得A300 =0的x,由(1.2)式知 的 , )
A0 R(1 + R)k x= k (1 + R) − 1
每月还款金额 = (贷款本金 / 还款月数)+(本金 - 已归还本金累计额)×每月利率 还款月数) ( 已归还本金累计额)
等额本金还款法还款金额: 每月应还本金:a/n 每月应还利息:an*i/30*dn 每月应还总金额:a/n+ an*i/30*dn (注:a:贷款本金 ,i:贷款月利率, n:贷款月数, an:第n个月贷 款剩余本金,a1=a,a2=a-a/n,a3=a-2*a/n...以次类推an 第n个月的实际天数, 如平年2月为28,3月为31,4月为30,以次类推) 等额本金还款法利息计算 每月应还利息:an*i/30*dn
购房贷款数学建模 兰州交通大学
数学建模提出问题:某人购房,需要贷款,等额本息还款法,等额本金还款法,某人贷款40万,还款期为10年,贷款利率为6%。
1、月供金额2、总的支付利息比较两种贷款法,给出你的方案。
一、分析问题解决此问题需要建立数学模型,找出偿还贷款的金额最少时的最优解,这是一个优化问题,这就是说在不同的约束条件下,只要建模合理,答案可以是多种。
建立优化问题的模型最主要的是用数学符号和式子表述决策变量、构造目标函数和确定约束条件。
对于等额本息还款方式和等额本金还款方式,分别建立了与之对应的模型,然后根据题中所给的数据,分别求解出两种方式的还款额,并得到最优解,最后根据自己的实际情况合理选择还款方式。
二、模型假设1、假设贷款人在还款期间有能力支付银行要求的还款费用。
2、还款期间还款人没有任何意外事件。
3、贷款利率在还清前一直为6%。
三、参数说明设贷款总额为A,银行年利率为a,月利率为β,总期数为m(个月),月还款额为X,总支付利息为Y,还款总额为B。
四、模型的建立与求解1、等额本息还款模型的建立与求解。
等额本息还款,也称定期付息,即借款人每月按相等的金额偿还贷款本息,其中每月贷款利息按月初剩余贷款本金计算并逐月结清。
把按揭贷款的本金总额与利息总额相加,然后平均分摊到还款期限的每个月中。
作为还款人,每个月还给银行固定金额,但每月还款额中的本金比重逐月递增、利息比重逐月递减。
假设这批贷款是一次性到帐的,为使模型便于运算,也假设这批贷款是某一年的第一天就到帐的,利息也是从那一天开始产生。
等额本息还款公式的推导如下,个个月所欠银行的贷款为:第一个月:A(1+β)-X第二个月:[A(1+β)-X](1+β)-X=A(1+β)^2 -X[1+(1+β)]第三个月:{[A(1+β)-X](1+β)-X}(1+β)-X= {[A(1+β)-X](1+β)-X}(1+β)-X由此可得第n月后的所欠银行数额为:A(1+β)^n-X[1+(1+β)+(1+β)^2+…+(1+β)^(n-1)] =A(1+β)^n-X[(1+β)^n-1]/β由于还款总期数为m,也即第m月刚好还完银行所有贷款,因此有:A(1+β)^m-X[(1+β)^m-1]/β = 0 由此求得:X = Aβ(1+β)^m/[(1+β)^m-1]带入数值得:X=4417总支付利息为:总利息=月还款额×贷款月数-本金,带入数值得:Y=4417×120-400000=130040还款总额为:B=400000+130040=530040元讨论:如果按等额本息还款法,还款人的月供金额为4417元人民币,这种还款方法所要求金额较大,对于一般收入者来说可无力承受,按一般城市的消费来说,还款人的月收入应在6000元以上就可承受等额本息还款法。
数学建模
题目:贷款买房问题摘要近几年,我国经济快速发展,社会传统的房屋卖买方式受到较大冲击而日趋缩萎,取而代之的银行按揭贷款买房成为新的购房趋势,并日渐盛行。
这对现代社会的消费及生活所产生的积极意义与便利是不容抹杀。
目前银行提供的贷款期限在一年以上的房屋贷款还款方式一般等额本息还款法、等额本金递减法,等额递增还款法,等额递减还款法,等比递增还款法,等比递减还款法。
面对这些贷款还款方式,如何根据自己的现在及预期未来的收入情况,作出一个合理的还款方案,是每个打算贷款买房的人所必须认真考虑。
在本次购房贷款问题中所列举的案例,这对年轻夫妇计划向银行贷款20万元来买房,并以20年作为还请贷款的期限,在还款过程中,根据银行利率以及这对夫妇经济情况的改变,可采用等额本息还款,等额递增还款法等不同方式,考虑到这些因素,我们运用数学建模的方法,通过建立相关的购房贷款模型,结合实际情况对各种还款方式进行分析比较,从而得出最佳方案。
关键词 :购房贷款等额本息还款等额递增还款一、问题重述一对夫妇计划贷款20万元购买一套房子,在考虑到目前的经济情况和收支情况后,他们打算用20年的时间还清贷款。
在这20年间,他们总体采用等额本息还款的方式(即每月的还款额相同)偿还贷款。
但随着银行带款利率的变动,在还款年限不变的前提下,他们每月还款额将相应的发生变化;同时如果在一段时间后这对夫妇有能力还清剩余贷款时,我们要计算余下的贷款额确定还款额。
购房贷款问题。
目前,银行的贷款利率是0.33%/月(个人住房公积金贷款)。
他们采用等额本息还款的方式(即每月的还款额相同)偿还贷款。
当这对夫妇使用住房公积金贷款时:(一)1. 在上述条件下,这对年轻夫妇每月的还款额是多少?共计需要付多少利息?2. 在贷款10年零7个月后,他们认为他们有经济能力还完余下的款额,打算提前还贷,那么他们在已支付10年零7个月的还款额后的某天,应一次付给银行多少钱,才能将余下全部的贷款还清?3. 如果在第3年初,银行的贷款利率由0.39%/月调到0.37%/月,他们仍然采用等额还款的方式,在余下的18年内将贷款还清,那么在第2年后,每月的还款额应是多少?4. 银行调整利率以后,在贷款10年零7个月时,他们认为他们有经济能力还完余下的款额,打算提前还贷,那么他们在已支付10年零7个月的还款额后的某天,应一次付给银行多少钱,才能将余下全部的贷款还清?当这对夫妇使用商业贷款时:(二)5.在上述条件下,这对年轻的夫妇每月的还款额是多少?共计需要付多少利息?与个人住房公积金贷款相差多少?6.在贷款10年零7个月后,他们认为他们有经济能力还完余下的款额,打算提前还贷,那么他们在已支付10年零7个月的还款额后的某天,应一次付给银行多少钱,才能将余下全部的贷款还清?与个人住房公积金贷款相差多少?7. 如果在第3年初,银行的贷款利率由0.65%/月调到0.63%/月,他们仍然采用等额还款的方式,在余下的18年内将贷款还清,那么在第2年后,每月的还款额应是多少?与个人住房公积金贷款相差多少?8. 银行调整利率以后,在贷款10年零7个月时,他们认为他们有经济能力还完余下的款额,打算提前还贷,那么他们在已支付10年零7个月的还款额后的某天,应一次付给银行多少钱,才能将余下全部的贷款还清?与个人住房公积金贷款相差多少?二、问题分析这对年轻夫妇贷款购买房子,在一定年限内必须还清贷款。
数学建模——房贷还款方式的探究
数学建模——房贷还款方式的探究摘要:本文比较了房贷还款的两种方式,通过数列建模计算出具体差异。
关键词:贷款购房等额本金还款等额本息还款背景:2008年末,我的堂哥在某银行办理了一笔20万元20年期的贷款购房业务。
因办理时银行工作人员没有及时提醒,他按默认方式选择了“等额本息”的还款方式。
过后,他的一位朋友告诉他,“等额本息”的还款方式将会多还利息,比较“吃亏”,不如选“等额本金”的方式。
我想探究这两种还款方式的不同。
问题:两种方式有何不同?利息有什么差异?详细了解后两种贷款按揭方式有具体如下:等额本息还款利息总额高。
等额本息是把按揭贷款的本金总额与利息总额相加,然后平均分摊到还款期限的每个月中。
这是多数银行推荐的一种还款模式。
作为还款人,每个月还给银行固定金额,但每月还款额中的本金比重逐月递增、利息比重逐月递减。
每月还相同的数额,作为贷款人,操作相对简单,每月承担相同的款项也方便安排收支。
但是这种还款方式的利息总额比较高。
等额本金是指在还款期内把本金等分,每月偿还同等数额的本金和剩余贷款在该月所产生的利息,每月的还款本金额固定,而利息越来越少。
此种还款模式支出的利息总和相对于等额本息利息会有所减少。
那么以上结论是如何得出来的?我们不妨进行分析、解答。
模型分析:假设:某人借了贷款a万元购房,还款期限为n个月,月利率为r,下面进行推导两种方式月均还款额及支付利息总额的计算公式。
等额本息法:设月均还款额为x 万元,贷款人所得到的本利和与贷款人付给银行各期的本息和相等.再假设贷款后第n 个月(即还清贷款时)为基准,得以下方程:11221a r (1)(1)(1)...(1)(1)n n n x r x r x r x r x r x ---=+++++++++++n (1+)(1)1a(1)n nx r r r ⎡⎤+-⎣⎦⇔+= 求解得:(1)(1)1n n ar r x r +=+-(1) 等式 (1)即为等额本息法每月还款额。
数学建模 购房问题
A题:购房贷款问题蒋萍(08(3)班 08211337)【摘要】随着人们生活水平的不断提高,越来越多的人正在购置房产用于居住或进行置业投资。
但是购房投资是一项金额较大的投资,要人们一次性支付比较困难。
但随着市场经济的发展,向银行贷款购房成了我们买房的主要方式。
我们知道,如果向银行贷款就需要直接面对提供担保、偿还借贷的问题,现实生活中人们选择贷款的期数、月还款额时,却往往因为缺乏这方面的知识,而带来一定的盲目性,给自己带来或多或少的经济损失。
所以在这个市场经济时代,面对不同的决策方案,正确的决策意味着经济资源的最优配置。
本文就购房贷款问题,展开一系列的讨论。
针对购房问题进行全面分析,利用递推数列将实际问题数学化,建立了一个数学模型。
利用计算机程序算出结果,不仅求出了各种还款方式的还款金额和利息,而且还指出了等额还款是最优的还款方式。
【关键词】递推数列贷款额利息贷款期限还款额1.问题重述小王夫妇计划贷款20万元购买一套房子,他们打算用20年的时间还清贷款。
目前,银行的利率是0.6%/月。
他们采用等额还款的方式(即每月的还款额相同)偿还贷款。
1. 在上述条件下,小王夫妇每月的还款额是多少?共计付了多少利息?2. 在贷款满5年后,他们认为他们有经济能力还完余下的款额,打算提前还贷,那么他们在第6年初,应一次付给银行多少钱,才能将余下全部的贷款还清?3. 如果在第6年初,银行的贷款利`率由0.6%/月调到0.8%/月,他们仍然采用等额还款的方式,在余下的15年内将贷款还清,那么在第6年后,每月的还款额应是多少?4. 小王夫妇认为,随着他们工作经历的增长,家庭收入也会随着增长,因此,打算采用逐步增加还款额的还款方式来偿还贷款,具体的办法是:如果第1年的每月还款额是1000元的话,那么第2年的每月还款额就是1500元,第3年的每月还款额是2000元,第4年的每月还款额是2500元,以此类推。
在此情况下,如果贷款利率还是0.6%/月,那么,第1年的每月还款额是多少?以后各年的每月还款额又是多少?共计付了多少利息?5. 在4提出的还款方式下,在贷款满5年后,打算在第6年初一次还清全部余款,那么,一次的还款额是多少?如果第6年初,银行的贷款利率由0.6%/月调到0.8%/月,从第6年起,以后各年的每月还款额是多少?6. 综合上述问题,为小王夫妇(实际上是打算贷款购房的人)写一份报告,帮助他们分析各种方法的利弊,和偿还贷款的计划。
数学建模例题及解析
.例1差分方程——资金(de)时间价值问题1:抵押贷款买房——从一则广告谈起每家人家都希望有一套(甚至一栋)属于自己(de)住房,但又没有足够(de)资金一次买下,这就产生了贷款买房(de)问题.先看一下下面(de)广告(这是1991年1月1日某大城市晚报上登(de)一则广告),任何人看了这则广告都会产生许多疑问,且不谈广告中没有谈住房面积、设施等等,人们关心(de)是:如果一次付款买这栋房要多少钱呢银行贷款(de)利息是多少呢为什么每个月要付1200元呢是怎样算出来(de)因为人们都知道,若知道了房价(一次付款买房(de)价格),如果自己只能支付一部分款,那就要把其余(de)款项通过借贷方式来解决,只要知道利息,就应该可以算出五年还清每月要付多少钱才能按时还清贷款了,从而也就可以对是否要去买该广告中所说(de)房子作出决策了.现在我们来进行数学建模.由于本问题比较简单无需太多(de)抽象和简化.a.明确变量、参数,显然下面(de)量是要考虑(de):需要借多少钱,用记;月利率(贷款通常按复利计)用R记;每月还多少钱用x记;借期记为N个月.b.建立变量之间(de)明确(de)数学关系.若用记第k个月时尚欠(de) 款数,则一个月后(加上利息后)欠款 , 不过我们又还了x元所以总(de)欠款为k=0,1,2,3,而一开始(de)借款为.所以我们(de)数学模型可表述如下(1)c. (1)(de)求解.由(2)这就是之间(de)显式关系.d.针对广告中(de)情形我们来看(1)和(2)中哪些量是已知(de).N=5年=60个月,已知;每月还款x=1200元,已知 A.即一次性付款购买价减去70000元后剩下(de)要另外去借(de)款,并没有告诉你,此外银行贷款利率R也没告诉你,这造成了我们决策(de)困难.然而,由(2)可知60个月后还清,即,从而得(3)A和x之间(de)关系式,如果我们已经知(3)表示N=60,x=1200给定时0A.例如,若R =0.01,则由(3)可算得道银行(de)贷款利息R,就可以算出053946元.如果该房地产公司说一次性付款(de)房价大于70000十53946=123946元(de)话,你就应自己去银行借款.事实上,利用图形计算器或Mathematica这样(de)数学软件可把(3)(de)图形画出来,从而可以进行估算决策.以下我们进一步考虑下面两个问题.注1问题1标题中“抵押贷款”(de)意思无非是银行伯你借了钱不还,因而要你用某种不动产(包括房子(de)产权)作抵押,即万一你还不出钱了,就没收你(de)不动产.例题1某高校一对年青夫妇为买房要用银行贷款60000元,月利率0.01,贷款期25年=300月,这对夫妇希望知道每月要还多少钱,25年就可还清.假设这对夫妇每月可有节余900元,是否可以去买房呢解:现在(de)问题就是要求使 (de)x,由(2)式知现=60000,R=0.01,k=300,算得x=632元,这说明这对夫妇有能力买房.例题2 恰在此时这对夫妇看到某借贷公司(de)一则广告:“若借款60000元,22年还清,只要;(i)每半个月还316元;(ii)由于文书工作多了(de)关系要你预付三个月(de)款,即316×6=1896元.这对夫妇想:提前三年还清当然是好事,每半个月还316元,那一个月不正好是还632元,只不过多跑一趟去交款罢了;要预付18%元,当然使人不高兴,但提前三年还清省下来(de)钱可是22752元哟,是1896元(de)十几倍哪这家公司是慈善机构呢还是仍然要赚我们(de)钱呢这对夫妇请教你给他们一个满意(de)回答.具体解法略.问题2:养老基金今后,当年青人参加工作后就要从其每月工资中扣除一部分作为个人 (de)养老基金,所在单位(若经济效益好(de)话)每月再投入一定数量(de)钱,再存入某种利息较高而又安全(de)“银行”(也可称为货币市场)到60岁退休时可以动用.也就是说,若退休金不足以维持一定(de)生活水平时,就可以动用自己(de)养老基金,每月取出一定(de)款项来补贴不足部分.假设月利率及=0.01不变,还允许在建立养老基金时自己可以一次性地存入A(不论多少),每月存入y元(个人和单位投入(de)总和);通常从一笔钱0三十一岁开始到六十岁就可以动用.这当然是一种简化(de)假设,但作为估算仍可作为一种考虑(de)出发点.本问题实际上有两个阶段,即退休前和退休后,其数学模型为其中x为每月要从养老基金中提出(de)款项.习题1 某大学年青教师小李从31岁开始建立自己(de)养老基金,他把已有(de)积蓄1万元也一次性地存入,已知月利率为0.01 (以复利计),每月存入300元,试问当小李60岁退休时,他(de)退休基金有多少又若,他退休后每月要从银行提取l000元,试问多少年后他(de)退休基金将用完你能否根据你了解(de)实际情况建立一个较好(de)养老基金(de)数学模型及相应(de)算法和程取软件).习题2 渔业(林业)管理问题设某养鱼池(或某海域)一开始有某种鱼条,鱼(de)平均年净繁殖率为R,每年捕捞x条,记第N年有鱼条,则池内鱼数按年(de)变化规律为注意,在实际渔业经营中并不按条数计算而是以吨记数(de).若对某海域(de)渔业作业中=100000吨,R=0.02,x=1000吨,试问会不会使得若干年后就没有鱼可捕捞了(资源枯竭了)例2比例分析法——席位分配问题:某学校有三个系联合成立学生会,(1)试确定学生会席位分配方案.(2)若甲系有100名,乙系60名,丙系40名.学生会设20个席位,分配方案如何(3)若丙系有3名学生转入甲系,3名学生转入乙系,分配方案有何变化(4)因为有20个席位(de)代表会议在表决提案时有可能出现10: 10(de)平局,会议决定下一届增加1席,若在第(3)问中将学生会席位增加一席呢(5)试确定一数量指标衡量席位分配(de)公平性,并以此检查(1)—(4).公平而又简单(de)席位分配办法是按人数(de)比例分配,若甲系有100名,乙系60名,丙系40名.学生会设20个席位,三个系分别应有10,6,4个席位.如果丙系有6名学生转入其他两系学习,各系人数如表所示系别学生人数所占比例(%)按比例分配(de)席位按惯例分配(de)席位甲10310乙636第二列所示,按比例分配席位时,出现了小数(见表中第四列).在将取得整数(de)19席分配完毕后,剩下(de)1席按照惯例分给余数最大(de)丙系,于是三个系仍分别占有10、6、4个席位.因为有20个席位(de)代表会议在表决提案时有可能出现10:10(de)平局,会议决定下一届增加1席,于是他们按照上述惯例重新分配席位,计算(de)结果令人吃惊:总席位增加1席,丙系反而减少1席,见下表.看来,要解决这个矛盾,必须重新研究所谓惯例分配方法,提出更加“公平”(de)办法.下面就介绍这样一个席位分配模型.设A、B两方人数分别是p1 和p2,分别占有n1 和n2 个席位,则两方每个席位所代表(de)人数分别是p1 /n12和p2/n2.很明显,仅当这两个数值相等时,席位(de)分配才是公平(de).但是,通常它们不会相等,这时席位分配得不公平.不公平(de)程度可以用数值来表示,它衡量(de)是“绝对不公平”.从下表所举(de)例子来看,A、B之间(de)“绝对不公平”与C、D之间是一样(de).但是从常识(de)角度看,A、B之间显然比C、D之间存在着更加严重(de)不公平.所以“绝对不公平”不是一个好(de)衡量标准.p n p/n p1/n1-p2/n2 A120101212-10=2B1001010C102010102102-100=2D100010100为了改进绝对标准,我们自然想到用相对标准.因为p/n越大,每个席位代表(de)人数越多,或者说,总人数一定时分配(de)席位越少.所以,如果p1/n13>p2/n2,则A方是吃亏(de),或者说,对A是不公平(de),由此,我们这样定义“相对不公平”:若p1/n1>p2/n2,则称为对A(de)相对不公平值,记做若p1/n1<p2/n2,则称为对B(de)相对不公平值,记做假设A、B两方已分别占有n1和n2个席位,我们利用相对不公平(de)城念来讨论,当总席位再增加1席时,应该给且A方还是B方不失一般性,可设p1/n1>p2/n2,即此时对A方不公平, ,有定义.当再分配1个席位时,关于p/n(de)不等式有以下三种可能:1)p1/(n1十1)>p2/n2,这说明即使A方增加1席,仍然对A不公平,所以这1席当然应给A方;2)p1/(n1十1)<p2/n2,说明当A方增加1席位,将对B不公平,此时应参照式,计算对B(de)相对不公平值3)说明当B方增加1席时,将对A方不公平,此时计算得对A (de)相对不公平值是(注意:在p1/n1p2/n2(de)假设下,不可能出现p1/n1<p2/(n2+1)(de)情况因为公平(de)席位分配方法应该使得相对不公平(de)数值尽量地小,所以如果则这1席应给A方;反之应给B方.根据(3)、(4)两式,(5)式等价于并且不难证明1从上述第1)种情况(de)p1/(n1十1)>p2/p2也可推出. 于是我们(de)结论是:当(6)式成立时,增加(de)1席应分配A方;反之,应分配给B方.若记,则增加(de)1席位应分配给Q值较大(de)一方.将上述方法可以推广到有m方分配席位(de)情况.下面用这个方法,重新讨论本节开始时提出(de),三个系分配21个席位(de)问题.首先每系分配1席,然后计算:甲系n1=1,乙系, n2=1,丙系,n3=1,因为最大,所以第4席应分配给甲系,继续计算:甲系n1=2,将与上面(de)相比,最大,第5席应分给乙系,继续计算.如此继续,直到第21席分配给某个系为止(详见列表).n甲系乙系丙系1(4)(5)578(9)2(6)(8)(15)3(7)(12)(21)4(10)(14)5(11)(18)6(13)7(16)8(17)9(19)10(20)11可以看出,用Q值法,丙系保住了它险些丧失(de)1席.你觉得这个方法公平吗习题:学校共1000名学生,235入住在A宿合,333人住在B宿合,432人住在C宿合.学生们要组织一个10人(de)委员会,试用下列办法分配各宿舍(de)委员数.1)惯例(de)方法,印按比例分配完整数名额后,剩下名额给余数最大者. 2)Q值方法.如果委员会从10人增至15人,分配名额将发生什么变化 ,例3 状态转移问题——常染色体遗传模型随着人类(de)进化,人们为了揭示生命(de)奥秘,越来越注重遗传学(de)研究,特别是遗传特征(de)逐代传播,引起人们(de)注意.无论是人,还是动植物都会将本身(de)特征遗传给下一代,这主要是因为后代继承了双亲(de)基因,形成自己(de)基因对,基因对将确定后代所表现(de)特征.下面,我们来研究两种类型(de)遗传:常染色体遗传和x—链遗传.根据亲体基因遗传给后代(de)方式,建立模型,利用这些模型可以逐代研究一个总体基因型(de)分布.在常染色体遗传中,后代从每个亲体(de)基因对中各继承一个基因,形成自己(de)基因对,基因对也称基因型.如果我们所考虑(de)遗传特征是有两个基因A和控制(de),那么就有三种基因对,记为AA,A,.例如,金草鱼由两个遗传基因决定花(de)颜色,基因型是AA(de)金鱼草开红花,型(de)开粉红色花,而型(de)开白花.又如人类(de)眼睛(de)颜色也是提高通过常染色体遗传控制(de).基因型是(de)人,眼睛是棕色,基因型是(de)人,眼睛是兰色.这里因为都表示了同一外部特征,我们认为基因A 支配基因,也可以认为基因对于A 来说是隐性(de)农场(de)植物园中某种植物(de)基因型为AA,A 和.农场计划采用AA 型(de)植物与每种基因型植物相结合(de)方案培育植物后代.那么经过若干年后,这种植物(de)任一代(de)三种基因型分布如何 第一步:假设:令 ,2,1,0=n .(1) 设n n b a ,和n c 分别表示第n 代植物中,基因型为AA,Aa 和aa(de)植物占植物总数(de)百分率.令)(n x 为第n 代植物(de)基因型分布:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=n n n n c b a x )(当n=0时⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=000)0(c b a x表示植物基因型(de)初始分布(即培育开始时(de)分布),显然有1000=++c b a(2) 第n 代(de)分布与第n-1代(de)分布之间(de)关系是通过上表确定(de).第二步:建模根据假设(2),先考虑第n 代中(de)AA 型.由于第n-1代(de)AA 型与AA 型结合,后代全部是AA 型;第n-1代(de)Aa 型与AA 型结合,后代是AA 型(de)可能性为1/2,第n-1代(de)aa 型与AA 型结合,后代不可能是AA 型.因此,当 ,2,1,0=n 时11102/1---•++•=n n n n c b a a即2/11--+=n n n b a a 类似可推出2/11--+=n n n b c a 0=n c将式相加,得111---++=++n n n n n n c b a c b a根据假设(1),有1000=++=++c b a c b a n n n对于式、式和式,我们采用矩阵形式简记为,2,1,)1()(==-n Mx x n n其中⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=00012/1002/11M ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=n n n n c b a x )(式递推,得)0()2(2)1()(x M x M Mx x n n n n ====--式给出第代基因型(de)分布与初始分布(de)关系.为了计算出n M ,我们将M 对角化,即求出可逆矩阵P 和对角阵D,使1-=PDP M因而有,2,1,1==-n P PD M n n其中⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=n n nnn D 321321000000000λλλλλλ这里321,,λλλ是矩阵M(de)三个特征值.对于式中(de)M,易求得它(de)特征值和特征向量:0,2/1,1321===λλλ因此⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=00002/10001D ,⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=0011 ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=0112 ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=1213 所以[]⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--==100210111321P通过计算1-=P P ,因此有)0(1)0()(x P PD x M x n n n -==⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=0001002101110000)21(0010100210111c b a n 即⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=--00011)(000)2/1()2/1(0)2/1(1)2/1(11c b a c b a x n n n n n n n n ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+--++=--0)2/1()2/1()2/1()2/1(010010000c b c b c b a n n n n所以有⎪⎩⎪⎨⎧=+=--=--0)2/1()2/1()2/1()2/1(1010010n n n n n n n c c b b c b a当∞→n 时0)2/1(→n,所以从式得到0,1→→n n b a 和n c =0即在极限(de)情况下,培育(de)植物都是AA 型. 第三步:模型讨论若在上述问题中,不选用基因AA 型(de)植物与每一植物结合,而是将具有相同基因型植物相结合,那么后代具有三代基因型(de)概率如下表:并且)0()(x M xn n =,其中⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=14/1002/1004/11M M(de)特征值为2/1,1,1321===λλλ通过计算,可以解出与21,λλ相对应(de)两个线性无关(de)特征向量1 和2 ,及与3λ相对应(de)特征向量3 :⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=1011 ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=1002 ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=1213 因此[]⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--==111200101321P⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=-02/1011102/111P)0(1)0()(x P PD x M x n n n -==⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=00002/1011102/11)2/1(0001001111200101c b a n n所以有⎪⎩⎪⎨⎧-+==++=++010000100)2/1()2/1()2/1()2/1()2/1(bb c c b b b b a a n nn n n n当∞→n 时0)2/1(→n,所以从式得到0,)2/1(00→+→n n b b a a 和00)2/1(b c c n +→因此,如果用基因型相同(de)植物培育后代,在极限情况下,后代仅具有基因AA 和aa. 例4 合作对策模型在经济或社会活动中,几个社会实体(个人、公司、党派、国家)相互合作或结成联盟,常能获得比他们单独行动更多(de)经济或社会效益.这样合理地分配这些效益是合作对策要研究(de)问题.请看下面(de)例子.问题一:经商问题甲、乙、丙三人经商,若单干,每人仅能获利1元;甲乙合作可获利7元;甲丙合作可获利5元;乙丙合作可获利4元;三人合作可获利10元,问三人合作时如何分配10元(de)收入.甲(de)收入应按照甲对各种形式(de)合作(de)贡献来确定.对于某一合作(de)贡献定义为:有甲参加时这个合作(de)收入与无甲参加时这个合作(de)收入之差.例如甲对甲乙二人合作(de)贡献是7—1=6 (因为甲乙合作获利7元,而乙单干仅获利1元).甲可以参加(de),合作有四个:甲自己(单干视为合作(de)特例)、甲乙、甲丙、甲乙丙.甲对这些合作(de)贡献分别是甲:1一0=1元;甲乙:7—1=6元;甲内:5—1=4元;甲乙丙:10—4=6元,甲应分得(de)收入是这四个贡献(de)加权平均值,加权因子将由下面(de)一般模型给出.这个问题叫做3人合作对策,是对策论(de)一部分,这里介绍它(de)一种解法.一般(de)n人合作对策模型可以叙述如下:记n人集合为I=,如果对于I中 (de)任一子集,都对应一个实值函数v(s),满足则称为定义在I上(de)特征函数.所谓合作对策是指定义了特征函数(de)I中n个人(de)合作结果,用向量值函数来表示.在实际问题中.常可把I中各种组合(de)合作获得(de)利益定义为特征函数,上式表示合作规模扩大时,获利不会减少.不难看出,如将三人经商问题中合作(de)获利定义为特征函数v,v是满足(1)、(2)(de).为了确定,Shapley在1953年首先制定了一组应该满足(de)公理,然后证明了满足这组公理(de)(de)唯一解是其中是I中包含{i}(de)所有子集,是集合s中(de)人数,是加权因子,由确定.(3)式中可看作成员{i}对合作s(de)贡献;表示对所有包含{i}(de)集合求和.称为由v定义(de)合作(de)Shapley值.我们用(3)、(4)计算三人经商问题中各个人应得到(de)收入.甲、乙、丙分别记作{1},{2},{3},包含{1}(de)集合有{1}、{1,2}、{1,3}、{1,2,3},计算结果列入下表.S{1}{1,2}{1,3}{1,2,3}V(s)17510V(s-{1})0114V(s)- V(s-{1})1 6 4 612 23 W()1/31/61/61/3W()[V(s)-V(s-{1})]1/31 2/3 2.同样可以算出乙、丙应得收入为=3.5元,=元.问题二:三城镇(de)污水处理方案沿河有三城镇1、2和3,地理位置如图4;6所示.污水需处理后才能排入河中.三城镇或者单独建立污水处理厂,或者联合建厂,用管道将污水集中处理(污水应于河流(de)上游城镇向下游城镇输送).以Q 表示污水量(吨/秒),工表示管道长度(公里).按照经验公式,建立处理厂(de)费用为712.0173Q P =,铺设管道(de)费用为LQ P 51.0266.0=.今已知三城镇(de)污水量分别为5,3,5321===Q Q Q .L(de)数值38,202312==L L .试从节约总投资(de)角度为三城镇制定污水处理方案;包括是单独还是联合建厂;如果联合,如何分担投资额等.三城镇或单干或不同形式(de)联合,共有五种方案.下面一一计算所需(de)投资.方案一 三城镇都单干.投资分别为总投资:方案二城1、2合作.这时城1、2将从节约投资(de)角度对联合还是分别建厂作出决策,所以城1、2(de)投资为:=3500C(3)=2300总投资:方案三城2、3合作.C(1)=2300总投资:方案四城1、3合作.C(2)=1600总投资:方案五三城镇合作=5560总投资:比较五个方案可知,应该选择三城合作,联合建厂(de)方案. 下面(de)问题是如何分担总额为5560(de)费用.城3(de)负责人提出,联合建厂(de)费用按三城(de)污水量之比5:3:5分担,铺设管道费应由城1、2担负.城2(de)负责人同意,并提出从城2到城3(de)管道费由城1、2按污水量之比5:3分担;从城1到城2(de)管道费理应由城1自己担负.城1(de)负责人觉得他们(de)提议似乎是合理(de),但因事关重大,他没有马上表示同意;而是先算了一笔账.联合建厂(de)费用是4530)535(73712.0=++,城2到城3(de)管道费是730,城1到城2(de)管道费是300,按上述办法分配时,城3负担(de)费用为1740,城2(de)费用为1320,域1(de)费用为2500.结果出乎意料之外,城3和城2(de)费用都比单独建厂时少,而城1(de)费用却比单独建厂时(de)C(1)还要多.城1(de)负责人当然不能同意这个方法,但是一时他又找不出公平合理(de)解决办法.为了促成联合(de)实现,你能为他们提供一个满意(de)分担费用(de)方案吗首先,应当指出,城3和城2负责人提出(de)办法是不合理(de):从前面(de)计算我们知道,三城联合,才能使总投资节约了640(de)效益应该分配给三城,使三城分配(de)费用都比他们单干时要少,这是为促成联合所必须制定(de)一条原则.至于如何分配,则是下面要进一步研究(de)问题. 把分担费用转化为分配效益,就不会出现城1联合建厂分担(de)费用反比单独建厂费用高(de)情况.将三城镇记为I={1,2,3},联合建厂比单独建厂节约(de)投资定义为特征函数.于是有v(φ)=0,v({1})=v({2})=v({3})=0,v({1,2})=c(1)+c(2)-c(1,2)=2300+1600-3500=400,v({2,3})=c(2)+c(3)-c(2,3)=1600+2300-3650=250,v({1,3})=0,v(I)=c(1)+c(2)+c(3)-c(1,2,3)=640.S {1} {1,2} {1,3} {1,2,3} V(s) 0 400 0 640 V(s-{1}) 0 0 0 250 V(s)- V(s-{1})0 400 0 39012 23 W()1/31/61/61/3W()[V(s)-V(s-{1})] 0 67 0 130即197)(1=v ϕ同理得321)(2=v ϕ,122)(3=v ϕ那么, 城1分担(de)费用为2300-197=2103, 城2分担(de)费用为1600-321=1279, 城3分担(de)费用为2300-122=2178,合计5560. 习题:某甲(农民)有一块土地.如果从事农业生产可年收入100元;如果将土地租给某企业家用于工业生产,可年收入200元;如果租给某旅店老板开发旅游业,可年收入300元;当旅店老板请企业家参与经营时,年收入可达400元.为实现最高收入,试问如何分配各人(de)所得才能达成协议例5动态规划模型有不少动态过程可抽象成状态转移问题,特别是多阶段决策过程(de)最优化如最短路径问题,最优分配,设备更新问题,排序、生产计划和存储等问题.动态规划是一种将复杂问题转化为一种比较简单问题(de)最优化方法,它(de)基本特征是包含多个阶段(de)决策.1951年,美国数学家贝尔曼(R.Bellman)等人,提出了解决多阶段决策问题(de)“最优化原理”,并研究了许多实际问题,从而创建了动态规划·动态规划方法(de)基本思想是:将一个复杂问题分解成若干个阶段,每一个阶段作为一个小问题进行处理,从而决定整个过程(de)决策,阶段往往可以用时间划分这就具有“动态”(de)含义,然而,一些与时间无关(de)静态规划中(de)最优化问题,也可人为地把问题分成若干阶段,作为一个多阶段决策问题来处理,计算过程单一化,便于应用计算机.求解过程分为两大步骤,①先按整体最优化思想递序地求出各个可能状态(de)最优化决策;②再顺序地求出整个题(de)最优策略和最优路线.下面,结合一个求最短路径(de)例子,来说明动态规划(de)一些基本概念.最短路径问题如图所示(de)交通网络,节点连接线路上(de)数字表示两地距离,计算从A 到E(de)最短路径及长度.1.阶段.把所要处理(de)问题,合理地划分成若干个相互联系(de)阶段,通常用k 表示阶段变量.如例中,可将问题分为4个阶段,k=1,2,3,4. 2.状态和状态变量.每一个阶段(de)起点,称为该阶段(de)状态,描述过程状态(de)变量,称为状态变量,它可以用一个数、一组数或一个向量来描述,常用k x 来表示第k 阶段(de)某一状态.如果状态为非数量表示,则可以给各个阶段(de)可能状态编号,i x i k =)(()(i k x 表示第k 个阶段(de)第i 状态).第k 阶段状态(de)集合为},,,,,{)()()2()1(T k i k k k k x x x x X =如例6中,第3阶段集合可记为}3,2,1{},,{},,{321)3(3)2(3)1(33===C C C x x x X3.决策和决策变量.决策就是在某一阶段给定初始状态(de)情况下,从该状态演变到下一阶段某状态(de)选择.即确定系统过程发展(de)方案.用一个变量来描述决策,称这个变量为决策变量.设)(k k x u 表示第k 个阶段初始状态为k x (de)决策变量.)(k k x D 表示初始状态为k x (de)允许决 策集合,有)(k k x u ∈)(k k x D ={k u }如例6中},,{)(3211B B B A D =,若先取2B ,则21)(B A u =. 4.策略和子策略.由每段(de)决策)(k k x u 组成(de)整个过程(de)决策变量序列称为策略,记为n P ,1,即n P ,1=)}(,),(),({2211n n x u x u x u从阶段k 到阶段n 依次进行(de)阶段决策构成(de)决策序列称为k 子策略,记为n k P ,即)(1,x P n k =)}(,),(),({11n n k k k k x u x u x u ++显然,k=1时(de)k 子策略就是策略.如例6,选取路径E D C B A →→→→221就是一个子策略.从允许策略集中选出(de)具有最佳效果(de)策略称为最优策略. 5.状态转移方程.系统在阶段k 处于状态k x ,执行决策)(k k x u (de)结果是系统状态(de)转移,即由阶段K(de)状态k x 转移到阶段K 十1(de)状态1+k x 适用于动态规划方法求解(de)是一类具有无后效性(de)多阶段决策过程.无后效性又称马尔科夫性,指系统从某个阶段往后(de)发展,完全由本阶段所处(de)状态以及其往后(de)决策决定,与系统以前(de)状态及决策无关,对于具有无后效性(de)多阶段过程,系统由阶段k 向阶段k+1(de)状态转移方程为))(,(1k k k k k x u x T x =+意即1+k x 只与k x ,)(k k x u 有关,而与前面状态无关.))(,(k k k k x u x T 称为变换函数或算子.分确定型和随机型,由此形成确定型动态规划和随机型动态规划. 6.指标函数和最优指标函数.在多阶段决策中,可用一个数量指标来衡量每一个阶段决策(de)效果,这个数量指标就是指标函数,为该阶段状态变量及其以后各阶段(de)决策变量(de)函数,设为n k V ,即n k x x u x V V n k k k n k n k ,,2,1),,,,(1,, ==+指标(de)含义在不同(de)问题中各不相同,可以是距离、成本、产品产 量、资源消耗等.例6中,指标(de)含义就是距离,指标函数为A 到E(de)距离,为各阶段路程(de)和.最常见(de)指标函数取各阶段效果之和(de)形式,即∑==nk j j j j n k u x V V ),(,指标函数nk V ,(de)最优值,称为相应(de)最优指标函数,记为)(k k x fnk k k optV x f ,)(=式中opt 是最优化之意,根据问题要求取max 或min . 7.动态规划最优化原理.贝尔曼指出“作为整个过程(de)最优策略具有这样(de)性质:即无论过去(de)状态和决策如何,对前面(de)决策所形成(de)状态而言,余下(de)诸决策必须构成最优策略”基于这个原理,可有如下定理:定理 若策略*,1n P 是最优策略,则对于任意(de)k(1<k<n),它(de)子策略*,n k P 对于以),(*1*11*---=k k k k u x T x 为起点(de)k 到n 子过程来说,必是最优策略. 实质上,动态规划(de)方法是从终点逐段向始点方向寻找最短路径(de)一种方法.8.动态规划(de)数学模型.利用最优化原理,可以得到动态规划(de)数学模型)}(),({)(11+++=k k k k k k k x f u x V opt x f ))(1,,1,(k k k x D u n n k ∈-=0)(11=++n n x f这是一个由后向前(de)递推方程.下面以例6(de)最短路径问题说明这种递序解法.指标函数为两点之间(de)距离,记为),(k k u x d ,例中共分4个阶段. (倒推) 第4阶段2)(),()(5114=+=E f E D d D f 3)(),()(5224=+=E f E D d D f 5)(),()(5334=+=E f E D d D f 0)(5=E f第3阶段6835)(),(624)(),(min )(2421141113=⎭⎬⎫⎩⎨⎧=+=+=+=+=D f D C d D f D C d C f},,{11*4,3E D C P =4431)(),(826)(),(min )(2422141223=⎭⎬⎫⎩⎨⎧=+=+=+=+=D f D C d D f D C d C f},,{22*4,3E D C P =6651)(),(1239)(),(min )(3433243333=⎭⎬⎫⎩⎨⎧=+=+=+=+=D f D C d D f D C d C f},,{33*4,3E D C P =第2阶段7734)(),(1367)(),(min )(2321131112=⎭⎬⎫⎩⎨⎧=+=+=+=+=C f C B d C f C B d B f},,,{221*4,2E D C B P =7734)(),(826)(),(min )(2322131222=⎭⎬⎫⎩⎨⎧=+=+=+=+=C f C B d C f C B d B f},,,{222*4,2E D C B P =91468)(),(945)(),(min )(3333232332=⎭⎬⎫⎩⎨⎧=+=+=+=+=C f C B d C f C B d B f},,,{223*4,2E D C B P =第1阶段10111192)(),(74)(),(1073)(),(min )(323221211=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧=+=+=+=+=+=+=B f B A d B f B A d B f B A d A f},,,,{221*4,1E D C B A P =故最短路径为E D C B A →→→→221,从A 到E(de)最短距离为10. 上述步骤可归纳为下述递推公式)}(),(m in{)(11+++=k k k k k k x f u x d x f 1,2,3,4(=k )0)(55=x f此递推关系叫做动态方程,即最短路径问题(de)动态规划模型,应用动态规划方法解决问题(de)关键是根据所给问题建立具体(de)动态规划模型,建立动态规划模型时(de)主要困难在于:如何将所遇到(de)最优化解释为合适(de)多段决策过程问题.从例6看出,划分I 阶段、定义状态、确定指标函数,是动态规划模型化时(de)主要工作,其合适性决定应用动态规划(de)成败.建模时,除将实际问题根据时间和空间恰当地划分若干阶段外,还须明确下列几点: (1)正确选择状态变量,使它既能描述过程(de)状态,又。
购房贷款还贷的数学模型
购房贷款还贷的数学模型班级:热能091 学号:姓名:一、数学模型建立:a=贷款本金;b=每月还款额;n=房贷年数;r=贷款月利率;x=总利息;w=总偿还贷款本息;a(i)=第i月归还本金;x(i)=第i月偿还的利息;y(i)=第i月欠银行的钱;模型描述:无论哪种还款方式,都有一个共同点,就是每月的还款额(也称月供)中包含两个部分:本金还款和利息还款:月还款额=当月本金还款+当月利息b(i)=a(i)+x(i);当月剩余本金=上月剩余本金-当月本金还款y(i)=y(i-1)-a(i);当月利息=上月剩余本金×月利率x(i)=y(i-1)*r ;月利率=年利率÷12;其中本金还款是真正偿还贷款的。
每月还款之后,贷款的剩余本金就相应减少,利息还款是用来偿还剩余本金在本月所产生的利息的。
由上面利息偿还公式中可见,月利息是与上月剩余本金成正比的,由于在贷款初期,剩余本金较多,所以可见,贷款初期每月的利息较多,月还款额中偿还利息的份额较重。
随着还款次数的增多,剩余本金将逐渐减少,月还款的利息也相应减少,直到最后一个月,本金全部还清,利息付最后一次,下个月将既无本金又无利息,至此,全部贷款偿还完毕。
二、模型求解:1.等本息.等本息还款额的推导:每个月的还款额相等,其中月还款额=当月本金还款+当月利息第一个月的利息=ar第一个月的本金还款额Y(1)=b-第一个月的利息=b-ar第一个月剩余本金=总贷款额-第一个月本金还款额=a-(b-ar)=a×(1+r)-b第二个月,当月利息还款额=上月剩余本金×月利率第二个月的利息=(a×(1+r)-b)×r第二个月的本金还款额Y(i)=b-第二个月的利息=b -(a×(1+r )-b )×r第二个月剩余本金=第一个月剩余本金-第二个月本金还款额=a×(1+r )-b -(b -(a×(1+r )-a )×r )=a×(1+r )-b -b +(a×(1+r )-b )×r=a×(1+r )^2-[a +(1+r )×b ](1+r)^2表示(1+r)的2次方第三个月的利息=第二个月剩余本金×月利率第三个月的利息=(a×(1+r )^2-[a +(1+r )×b ])×r第三个月的本金还款额Y(3)=b -第三个月的利息=b -(a×(1+r )^2-[b +(1+r )×b ])×r第三个月剩余本金=第二个月剩余本金-第三个月的本金还款额=a×(1+r )^2-[b +(1+r )×b ]-(a -(a×(1+r )^2-[b +(1+r )×b ])×r )=a×(1+r )^2-[b +(1+r )×b ]-(b -(a×(1+r )^2×r +[b +(1+r )×b ])×r )=a×(1+r )^2×(1+r )-(b +[b +(1+r )×b ]×(1+r ))=a×(1+r )^3 -[b +(1+r )×b +(1+r )^2×b ]上式可以分成两个部分第一部分:a×(1+r )^3第二部分:[b +(1+r )×b +(1+r )^2×b ]=b×[1+(1+r )+(1+r )^2]通过对前三个月的剩余本金公式进行总结,我们可以看到其中的规律:剩余本金中的第一部分=总贷款额×(1+月利率)的n次方,(其中n=还款月数)剩余本金中的第二部分是一个等比数列,以(1+月利率)为比例系数,月还款额为常数系数,项数为还款月数n。
数学建模:房贷中的数学问题
房贷中的数学问题摘要:随着物价的上涨,购房难已成为广大工薪阶层面临的首要问题,为解决这一问题,房贷已成为人们的首要选择。
然而房贷是否合算呢?接下来,我们将以等额本息贷款的方式予以说明。
关键词:工资与物价的上涨比例、等比数列、模型设计一、提出问题***高中一名数学教师为购房贷款27万元,分15年等额还清。
据银行账单,他需每月偿还2065.48元,那么这个数字由何而来呢?二、分析问题设某人贷款金额为T元,月利率为P,还款时间为m个月,每月还款金额为x元,则有如下关系:由表格得,每月还款金额构成以x为首项,(1+P)为公比的等比数列,前m项和即为所需偿还的本息和。
即X+X(1+P)+X(1+P)^2+…+X(1+P)^(m-1)=T(1+P)^m (1)即为X[1-(1+p)^m]/[1-(1+p)]=T(1+p)^m≈≈化简得X=T*P*(1+P)^m/[(1+P)^m-1] (2)不妨引入一中问题还款贷款金额为T=27万,分15年还清时月利率为P=3.75‰,月数m=15*12=180。
把数据代入(2)中公式得:x=270000*3.75‰*(1+3.75‰)^180/[(1+3.75‰)^180-1]≈2065.4852元与银行给出的数据吻合的很好!三、再次提出问题那么,当贷款金额一定时,究竟将还款期限定为多少时才划算呢?四、再次分析问题(以一个例子说明)甲从银行贷款20万元,若分别以10年,15年,20年为还款期限时,三者究竟何种方式更合算呢?(已知甲为工薪阶层,月收入2500元,其妻月收入1500元,家庭月收入达4000元)(一)、以10年为还款期限时:T=20万 m=120 P=3.75‰把这些数据代入公式(2)得x=200000*3.75‰*(1+3.75‰)^120/[(1+3.75)^120-1]≈2072.8元(二)、以十五年为还款期限时:T=20万 m=180 P=3.75‰把这些数据代入公式(2)得 x=200000*3.75‰*(1+3.75‰)^180/[(1+3.75‰)^180-1]≈1530.0元(三)、以二十年为还款期限时:T=20万 m=240 P=3.75‰把这些数据代入公式(2)得x=200000*3.75‰*(1+3.75‰)^240/[(1+3.75‰)^240-1]≈1265.元综合分析以上三种还款方式:1、以(一)种方式还款时,需多支付2072.8*120-200000=48736元2、以(二)种方式还款时,需多支付1530.0*180-200000=75400元3、以(三)种方式还款时,需多支付1265.3*240-200000=103672元根据银行规定,每月还款金额x<【总收入/2】在本例中,甲的总收入为2500+1500=4000元,x<“4000/2=2000元”故方式(一)中的2072.8〉2000,不符合要求。
数学建模购房贷款
实验报告专用纸课程名称数学建模实验项目名称购房贷款实验组别第组同组者教师评语及成绩:实验成绩:教师签字:(请按照实验报告的有关要求书写,一般必须包括:1、实验目的;2、实验内容;3、实验步骤与方法;4、实验数据与程序清单;5、出现的问题及解决方法;6、实验结果、结果分析与体会等内容。
)一、实验准备a.等额本息还款方式是在还款期内,每月偿还同等数额的贷款(包括本金和利息),这样由于每月的还款额固定,可以有计划地控制家庭收入的支出,也便于每个家庭根据自己的收入情况,确定还贷能力。
b.等额本金还款方式是将本金每月等额偿还,然后根据剩余本金计算利息,所以初期由于本金较多,将支付较多的利息,从而使还款额在初期较多,而在随后的时间每月递减,这种方式的好处是,由于在初期偿还较大款项而减少利息的支出,比较适合还款能力较强的家庭。
二、实验目的能够根据客户所选房屋的建筑面积、每平方米单价、首付比例,贷款种类、贷款期限、还款方式等信息计算房款总额、首付款额、月还款额等。
三、实验内容100平米,单价5000元,首付20%,公积金10万,期限120月,商业利率7.83%*0.85(第一套),公积金利率5.22%(2007年12月21日以后).四、问题分析与假设房款总额T=建筑面积S×每平方米单价R首付款额F=房款总额T×首付比例p考虑:组合贷款(其他为特例)。
设公积金贷款A=T-F元,那么商业贷款为B=T-F-A元设后台变量:公积金贷款N1月,年利率r1,商业贷款N2月,年利率r2。
a.等额本息情形:设公积金月还M元,第n个月公积金贷款欠款xn.那么xn=xn-1(1+r1/12)-M,计算得xn=xn-2(1+r1/12)2-M(1+r1/12)-M=...=x0(1+r1/12)n-M[(1+r1/12)n-1+ (1)由于x0=A,xN1=0.那么A(1+r1/12)N1-12M[(1+r1/12)N1-1]/r1=0这样M=A r1(1+r1/12)N1/12/[(1+r1/12)N1-1]同理可以计算商业贷款月还款额第n月还款额公式:b.等额本金情形:月还本贷款本金/还款月数,利息月月清月还款额=(贷款本金/还款月数)+(所欠本金×当月利率)第一个月公积金月还A/N1+Ar1/12第二个月公积金月还A/N1+(A-A/N1)r1/12第三个月公积金月还A/N1+(A-2A/N1)r1/12….第N1个月公积金月还A/N1+A[1-(N1-1)/N1]r1/12第n月还款额公式:五、实验数据及程序清单#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<math.h>int main(){int q;float p,f,a,r1,r2,x,y,s,r,t,b,n1,n2,n,m;printf("请输入建筑面积:");scanf("%f",&s);printf("请输入每平方米单价:");scanf("%f",&r);//房款总额t=s*r;printf("请输入首付比例:");scanf("%f",&p);//首付款额f=t*p;printf("请输入公积金贷款额:");scanf("%f",&a);if(a<=t-f){printf("请输入商业贷款额:");scanf("%f",&b);}printf("请输入公积金贷款月数:");scanf("%f",&n1);printf("请输入公积金贷款年利率:");scanf("%f",&r1);printf("请输入商业贷款月数:");scanf("%f",&n2);printf("请输入商业贷款年利率:");scanf("%f",&r2);printf("如选择等额本息请按1,如选择等额本金请按0:");scanf("%d",&q);if(q==1){for(n=1;n<=n1||n<=n2;n++){if(n<=n1)x=(a*r1/12*pow((1+r1/12),n1))/(pow((1+r1/12),n1)-1);elsex=0;if(n<=n2)y=(b*r2/12*pow((1+r2/12),n2))/(pow((1+r2/12),n2)-1);elsey=0;m=x+y;printf("%f\n",m);}}else{for(n=1;n<=n1||n<=n2;n++){if(n<=n1)x=(a*(1/n1+r1/12*(1-(n-1)/n1)));elsex=0;if(n<=n2)y=(b*(1/n2+r2/12*(1-(n-1)/n2)));elsey=0;m=x+y;printf("%f\n",m);}}return0;}六、实验结果日期等额本金等额本息算法计算器算法计算器1月5433.3335433.334502.3544502.35 2月5415.8335415.834502.3544502.35 3月5398.3335398.334502.3544502.35 4月5380.8335380.834502.3544502.35 5月5363.3335363.334502.3544502.35 6月5345.8335345.834502.3544502.35 7月5328.3335328.334502.3544502.35 8月5310.8335310.834502.3544502.35 9月5293.3335293.334502.3544502.35 10月5275.8335275.834502.3544502.35 11月5258.3335258.334502.3544502.35 12月5240.8335240.834502.3544502.35 13月5223.3335223.334502.3544502.35 14月5205.8335205.834502.3544502.35 15月5188.3335188.334502.3544502.35 16月5170.8335170.834502.3544502.35 17月5153.3335153.334502.3544502.35 18月5135.8335135.834502.3544502.35 19月5118.3335118.334502.3544502.35 20月5100.8335100.834502.3544502.3522月5065.8335065.834502.3544502.35 23月5048.3335048.334502.3544502.35 24月5030.8335030.834502.3544502.35 25月5013.3335013.334502.3544502.35 26月4995.8334995.834502.3544502.35 27月4978.3334978.334502.3544502.35 28月4960.8334960.834502.3544502.35 29月4943.3334943.334502.3544502.35 30月4925.8334925.834502.3544502.35 31月4908.3334908.334502.3544502.35 32月4890.8334890.834502.3544502.35 33月4873.3334873.334502.3544502.35 34月4855.8334855.834502.3544502.35 35月4838.3334838.334502.3544502.35 36月4820.8334820.834502.3544502.35 37月4803.3334803.334502.3544502.35 38月4785.8334785.834502.3544502.35 39月4768.3334768.334502.3544502.35 40月4750.8334750.834502.3544502.35 41月4733.3334733.334502.3544502.35 42月4715.8334715.834502.3544502.35 43月4698.3334698.334502.3544502.35 44月4680.8334680.834502.3544502.35 45月4663.3334663.334502.3544502.35 46月4645.8334645.834502.3544502.35 47月4628.3334628.334502.3544502.35 48月4610.8334610.834502.3544502.35 49月4593.3334593.334502.3544502.35 50月4575.8334575.834502.3544502.35 51月4558.3334558.334502.3544502.35 52月4540.8334540.834502.3544502.35 53月4523.3334523.334502.3544502.35 54月4505.8334505.834502.3544502.35 55月4488.3334488.334502.3544502.35 56月4470.8334470.834502.3544502.35 57月4453.3334453.334502.3544502.35 58月4435.8334435.834502.3544502.3560月4400.8334400.834502.3544502.35 61月4383.3334383.334502.3544502.35 62月4365.8334365.834502.3544502.35 63月4348.3334348.334502.3544502.35 64月4330.8334330.834502.3544502.35 65月4313.3334313.334502.3544502.35 66月4295.8334295.834502.3544502.35 67月4278.3334278.334502.3544502.35 68月4260.8334260.834502.3544502.35 69月4243.3334243.334502.3544502.35 70月4225.8334225.834502.3544502.35 71月4208.3334208.334502.3544502.35 72月4190.8334190.834502.3544502.35 73月4173.3334173.334502.3544502.35 74月4155.8334155.834502.3544502.35 75月4138.3334138.334502.3544502.35 76月4120.8334120.834502.3544502.35 77月4103.3334103.334502.3544502.35 78月4085.8334085.834502.3544502.35 79月4068.3334068.334502.3544502.35 80月4050.8334050.834502.3544502.35 81月4033.3334033.334502.3544502.35 82月4015.8334015.834502.3544502.35 83月3998.3333998.334502.3544502.35 84月3980.8333980.834502.3544502.35 85月3963.3333963.334502.3544502.35 86月3945.8333945.834502.3544502.35 87月3928.3333928.334502.3544502.35 88月3910.8333910.834502.3544502.35 89月3893.3333893.334502.3544502.35 90月3875.8333875.834502.3544502.35 91月3858.3333858.334502.3544502.35 92月3840.8333840.834502.3544502.35 93月3823.3333823.334502.3544502.35 94月3805.8333805.834502.3544502.35 95月3788.3333788.334502.3544502.35 96月3770.8333770.834502.3544502.3597月3753.3333753.334502.3544502.3598月3735.8333735.834502.3544502.3599月3718.3333718.334502.3544502.35100月3700.8333700.834502.3544502.35101月3683.3333683.334502.3544502.35102月3665.8333665.834502.3544502.35103月3648.3333648.334502.3544502.35104月3630.8333630.834502.3544502.35105月3613.3333613.334502.3544502.35106月3595.8333595.834502.3544502.35107月3578.3333578.334502.3544502.35108月3560.8333560.834502.3544502.35109月3543.3333543.334502.3544502.35110月3525.8333525.834502.3544502.35111月3508.3333508.334502.3544502.35112月3490.8333490.834502.3544502.35113月3473.3333473.334502.3544502.35114月3455.8333455.834502.3544502.35115月3438.3333438.334502.3544502.35116月3420.8333420.834502.3544502.35117月3403.3333403.334502.3544502.35118月3385.8333385.834502.3544502.35119月3368.3333368.334502.3544502.35120月3350.8333350.834502.3544502.35还款527050527050540282.5540282总额七、出现的问题及解决方法在实验之前由于准备不充分,对等额本金和等额本息的理解还不够透彻,对计算公式存在少许疑惑,通过查阅资料和询问同学解决了对计算公式的疑问;在实验过程中,由于对C语言有些许生疏,在编写程序时总会忽略一些细节,通过回顾C语言知识和不断的调试程序解决报错。
21年高教杯c题
21年高教杯c题
2021年高教社杯全国大学生数学建模竞赛C题题目是:贷款购房与等额还款。
给定一个贷款购房问题,题目要求利用数学模型对问题进行分析和解决。
具体来说,题目提供了一个家庭购房贷款的情境,家庭申请了一笔年利率为4%的30年期限的贷款,总额为80万元。
根据等额本息还款法,家庭需要按
月还款。
为了解决这个问题,需要建立数学模型来计算每月的还款金额,以及还款总额。
同时,还要考虑提前还款的情况,分析提前还款的最佳时机和最优策略。
通过建立数学模型和进行计算,可以得出每月的还款金额和还款总额。
同时,还可以分析提前还款的最佳时机和最优策略。
这有助于家庭在购房时更好地规划自己的财务状况,制定合理的还款计划。
论文_数学建模一个人住房贷款以10万元为例子,期限为3年,试讨论
数学建模论文论文题目:一个人住房贷款以10万元为例子,期限为3年,试讨论随着还款的周期变化,本息总额如何变化。
队长1: XXX 学号: XXX 电话: XXXX 队员 2: XXX 学号: XXX队员 3: XX 学号: XX专业:土木工程班级:XXX指导教师:论文摘要本问题是社会场出现的比较普遍的贷款还款问题。
主要是通过银行给予的银行利率和还款期限模式,并结合自身的经济实力来选择还款本息和较小的方式进行还款,也就是节省贷款者经济负担,减少不必要的经济支出。
1问题重述一个人住房贷款以10万元为例子,期限为3年,试讨论随着还款的周期变化,本息总额如何变化。
2问题分析此问题是属于一个比较实际、实用的讨论问题,讨论的中心就是围绕着如何使自己的还款方式最经济,最能达到预期的目的。
通过资料查询,目前全国各大银行都有此项按揭贷款、还款业务,而且种类繁多,计算复杂。
还款方式多样,如1:等额本息还款(各大银行)这是目前最为普遍,也是大部分银行长期推荐的方式.把按揭贷款的本金总额与利息总额相加,然后平均分摊到还款期限的每个月中.作为还款人,每个月还个银行固定金额,但每个月还款额中的本金比重逐月递增|、利息比重逐月递减。
(采用这种还款方式,每月还相同的数额,作为贷款人,操作相对简单。
,每月承担相同的款项也方便安排收支。
尤其是收入处于稳定状态的家庭,买房自住,经济条件不允许前期投入过大,可以选择这种方式。
公务、教师等职业属于收入和工作机会相对稳定的群体很适合这种还款方式。
但是,它也有缺陷,由于利息不会随本金数额归还而减少,银行资金占用时间长,还款总利息比较以下要介绍的等额本金还款法高。
)2:等额本金还款(各大银行)所谓等额本金还款,又称利随本清、等本不等息还款法。
贷款人将本金分摊到每个月内,同时付清上一交易日至本次还款日之间的利息。
这种还款方式相对3 等额本息而言,总的利息支出较低,但是前期支付的本金和利息较多,还款负担逐月递减。
全年收入分配及购房贷款计划数学建模
全年收入分配及购房贷款计划数学建模全年收入分配和购房贷款计划可以通过数学建模来进行分析和规划。
以下是可能的步骤:
1、收集数据:收集每个月的总收入,包括工资、奖金、投资回报等,并记录下每个月的支出情况。
2、分析收入与支出:计算每个月的净收入(总收入减去总支出),并将其汇总为全年的净收入。
3、确定购房计划:确定购房的具体目标,包括购买时间、预计房价和首付款比例等。
4、贷款计划:根据所需购买的房屋价格,结合首付款比例和利率,计算出需要申请的贷款金额。
5、还款计划:使用贷款金额、贷款期限和利率,计算每月的还款额,并制定还款计划。
6、收入分配:根据收入和支出情况,确定每个月可以用于购房贷款还款的金额。
7、数学建模:将上述数据和计划转化为数学模型,可以使用各种数学工具和软件进行计算和优化,例如Excel、Python等。
需要注意的是,在建模过程中应考虑实际情况和风险因素,并根据个人需求和经济能力进行合理的调整。
数学建模与机器学习房贷问题建模PPT课件
们所知的现象,如生命科学、社会科学等方面的问题。
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一、数学建模的概念和方法
3.数学建模的一般步骤
为了利用数学模型帮助我们认识事物的内在规律,进行分析和预测,数学模型必须准确
,并且能够快速的求解,因此需要我们运用一些技巧建立数学模型,也就是进行数学建
模。数学建模能做什么呢?就是从题目中给出的数据中找到数据与数据之间的关系,建
或太简单,会导致错误或无用的模型;假设作得过分详细,试图将复杂对象的众多因素
都考虑进去,会使得模型建立或求解等无法进行下去。
第三步,模型构成。根据所作的假设,用数学语言、符号描述对象的内在规律,建立包
含常量、变量等的数学模型,如优化模型、微分方程模型等等。这里需要注意的是,建
立数学模型是为了让更多的人明了并能加以应用,因此尽量采用简单的数学工具。
模型是相对于原型而言的,所谓原型就是客观世界中存在的现实对象、实际问题、研究
对象和系统。
而模型分为物理模型和数学模型,物理模型是指对原型按照保留主要特性、舍弃次要特
性而得到的简化对象,实际就是对原型的简化的复制品,包括我们常见的飞机模型、火
箭模型、轮船模型、房屋模型等等。
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一、数学建模的概念和方法
但有助于我们理解模型到底是个什么东西。
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一、数学建模的概念和方法
1.模型与数学模型
模型由结构和参两部分构成,结构一般是根据人的理解和对事物的认识而选择或创建
的,参数是通过算法根据样本数据逐步确定的,确定参数的过程叫训练。
对于一个要解决的特定问题,不是所有的模型都是可用的,特别是结构如果不合适,参
3)按照模型中变量取值是连续还是离散的,分为连续模型和离散模型。模型中的变量是
住房贷款问题探究(1)———数学建模
住房贷款问题探究一、摘要随着人们的生活水平的提高,人们对住宅的要求越来越高,朝着大面积、豪华型的标准发展。
为此,住房贷款问题也成为众多购房者关心问题。
本文针对银行等额还贷及相关问题进行探究。
问题(1)实际是一个数学问题,我们通过不完全归纳法得出等额还贷公式:A= P(1+r)12n r/[(1+r)12n-1]针对问题(2),将有关数据代入问题(1)所得出的公式即得到解决;问题(3),我们查阅了有关资料,得出了这对年轻夫妇的月支出情况(见表1),进而得到他们每月的开支范围。
为了更方便的说明问题,我们约定月余额(D)=月总收入—月正常开支。
判断他们能否买房只需比较定月余额(D)与月还贷额(A)的大小情况;对于问题(4)我们首先根据目前的消费水平及他们的收入情况,计算出他们能够买房。
并且随着时间的推移,他们的工资每年都有8%的增长,就考虑可以提前还贷的问题。
对此,我们首先假设他们一直按照等额还贷方式进行还贷,得出还贷年限;然后假设进行提前还贷。
再比较这两种情况实际所还的本利之和,得出最优还贷方案。
关键词:等额还贷贷款年限月利率提前还贷二、问题重述住房贷款问题是众多购房者关心问题。
在购房贷款过程中,现在一般银行现在一般都采用等额还贷的方法。
在这一还贷方式的基础之上,请解决如下几个问题:(1)若贷款总额为P,月利率为r,贷款年限为n,每月还贷金额为A,请推导出等额还贷公式.(2)有一对年轻夫妇,计划贷款15万元,贷款年限为15年,月利率为0.01,则每月需还款多少元?(3)如果现在他们的年收入为3500元,在当前长沙的物价水平下,除去生活开支,他们能否买房?(4)预计将来收入每年会有8%的增长,在目前的物价水平和贷款利率保持不变的情况下,你对他们的投资及贷款买房有什么样的建议?(请参考银行各期贷款利率)三、问题分析根据题中购房贷款出现的等额还贷这一概念,我们从消费者的角度考虑着。
如何让买房者受益更多?由该问题我们从所给的四个分问题入手,先由给出的参数通过构建等量关系得到了我们所需要的目标等式方程。
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= ������������������������������������(元);A=666666-200000=466666(元) ;假设每月工资除
去开支可供还款的结余为:4800 元,还款年数为 15 年,N=15*12=180、小明第一次买房享 受 0.85 的利率优惠:r=0.00453.
1、等额月供(等额本息)还款法
1、clear all
n=180; z=sxsy2_1(466666,180,0.00453,180); k=1:n; plot(k,z(:,1),k,z(:,1),'*'),
2、sxsy2_1.m
function z=sxsy2_1(A,n,r,N) for k=1:n x(k)=A*r*(1+r)^N/((1+r)^N-1); fprintf('第%d月供为;%d\n',k,x(k)); end S=N*x(1),z=x';fprintf('总还款数:%d',S)
2、 等额本金递减还款法的数学模型
设A 为贷款额(贷款本金),r 为贷款利率,N 为还款月数,X 为月供,还款数 S。 计算公式:
������ ������ =
������ ������
+ ������ ∗ ������ −
������+������ ������
������−������ ∗������ ������
运算结果:
第1月供为;3.797220e+003 第2月供为;3.797220e+003 第3月供为;3.797220e+003 第4月供为;3.797220e+003 第5月供为;3.797220e+003 第6月供为;3.797220e+003 第7月供为;3.797220e+003 第8月供为;3.797220e+003 第9月供为;3.797220e+003 第10月供为;3.797220e+003 第11月供为;3.797220e+003 第12月供为;3.797220e+003 第13月供为;3.797220e+003 第14月供为;3.797220e+003 第15月供为;3.797220e+003
实验报告
按揭贷款购房模型
实验目的
1.练习用差分方程建立离散动态过程的数学模型,并用 MATLAB 计算其数值解; 2.了解差分方程平衡点及其稳定性的基本知识; 3. 练习数值微分的计算。
实验内容
小明现有存款 20 万,月收入 6000,准备通过按揭贷款买房,请计算他最多能买价值多 少的房子,并按照等额本息和等额本金两种方式计算每月月供。
第60月供为;3.797220e+003 第61月供为;3.797220e+003 第62月供为;3.797220e+003 第63月供为;3.797220e+003 第64月供为;3.797220e+003 第65月供为;3.797220e+003 第66月供为;3.797220e+003 第67月供为;3.797220e+003 第68月供为;3.797220e+003 第69月供为;3.797220e+003 第70月供为;3.797220e+003 第71月供为;3.797220e+003 第72月供为;3.797220e+003 第73月供为;3.797220e+003 第74月供为;3.797220e+003 第75月供为;3.797220e+003 第76月供为;3.797220e+003 第77月供为;3.797220e+003 第78月供为;3.797220e+003 第79月供为;3.797220e+003 第80月供为;3.797220e+003 第81月供为;3.797220e+003 第82月供为;3.797220e+003 第83月供为;3.797220e+003 第84月供为;3.797220e+003 第85月供为;3.797220e+003 第86月供为;3.797220e+003 第87月供为;3.797220e+003 第88月供为;3.797220e+003 第89月供为;3.797220e+003 第90月供为;3.797220e+003 第91月供为;3.797220e+003 第92月供为;3.797220e+003 第93月供为;3.797220e+003 第94月供为;3.797220e+003 第95月供为;3.797220e+003 第96月供为;3.797220e+003 第97月供为;3.797220e+003 第98月供为;3.797220e+003 第99月供为;3.797220e+003 第100月供为;3.797220e+003 第101月供为;3.797220e+003 第102月供为;3.797220e+003 第103月供为;3.797220e+003
第104月供为;3.797220e+003 第105月供为;3.797220e+003 第106月供为;3.797220e+003 第107月供为;3.797220e+003 第108月供为;3.797220e+003 第109月供为;3.797220e+003 第110月供为;3.797220e+003 第111月供为;3.797220e+003 第112月供为;3.797220e+003 第113月供为;3.797220e+003 第114月供为;3.797220e+003 第115月供为;3.797220e+003 第116月供为;3.797220e+003 第117月供为;3.797220e+003 第118月供为;3.797220e+003 第119月供为;3.797220e+003 第120月供为;3.797220e+003 第121月供为;3.797220e+003 第122月供为;3.797220e+003 第123月供为;3.797220e+003 第124月供为;3.797220e+003 第125月供为;3.797220e+003 第126月供为;3.797220e+003 第127月供为;3.797220e+003 第128月供为;3.797220e+003 第129月供为;3.797220e+003 第130月供为;3.797220e+003 第131月供为;3.797220e+003 第132月供为;3.797220e+003 第133月供为;3.797220e+003 第134月供为;3.797220e+003 第135月供为;3.797220e+003 第136月供为;3.797220e+003 第137月供为;3.797220e+003 第138月供为;3.797220e+003 第139月供为;3.797220e+003 第140月供为;3.797220e+003 第141月供为;3.797220e+003 第142月供为;3.797220e+003 第143月供为;3.797220e+003 第144月供为;3.797220e+003 第145月供为;3.797220e+003 第146月供为;3.797220e+003 第147月供为;3.797220e+003
;
������ = (1��
程序
初步处理: 由 于 首 付 的 原 因 ( 不 低 于 所 购 住 房 全 部 价 款 的 30% 作 为 购 房 的 首 期 付 款 ) ,故 购房价格������������������ =
������������������������������������ ������������%
第16月供为;3.797220e+003 第17月供为;3.797220e+003 第18月供为;3.797220e+003 第19月供为;3.797220e+003 第20月供为;3.797220e+003 第21月供为;3.797220e+003 第22月供为;3.797220e+003 第23月供为;3.797220e+003 第24月供为;3.797220e+003 第25月供为;3.797220e+003 第26月供为;3.797220e+003 第27月供为;3.797220e+003 第28月供为;3.797220e+003 第29月供为;3.797220e+003 第30月供为;3.797220e+003 第31月供为;3.797220e+003 第32月供为;3.797220e+003 第33月供为;3.797220e+003 第34月供为;3.797220e+003 第35月供为;3.797220e+003 第36月供为;3.797220e+003 第37月供为;3.797220e+003 第38月供为;3.797220e+003 第39月供为;3.797220e+003 第40月供为;3.797220e+003 第41月供为;3.797220e+003 第42月供为;3.797220e+003 第43月供为;3.797220e+003 第44月供为;3.797220e+003 第45月供为;3.797220e+003 第46月供为;3.797220e+003 第47月供为;3.797220e+003 第48月供为;3.797220e+003 第49月供为;3.797220e+003 第50月供为;3.797220e+003 第51月供为;3.797220e+003 第52月供为;3.797220e+003 第53月供为;3.797220e+003 第54月供为;3.797220e+003 第55月供为;3.797220e+003 第56月供为;3.797220e+003 第57月供为;3.797220e+003 第58月供为;3.797220e+003 第59月供为;3.797220e+003