故事起源
一人有 240 升水,他想運往乾旱地區賺錢。有幾個限制條件如下:
每次最多攜帶 60 升
每前進 1 公里須耗水 1 升(均勻耗水)
水的價格與路程成正比,出發地為 0 元/升,前進 10 公里處為 10 元/升
他必須安全返回出發地
那麼應該採取怎樣的策略,賺取最多的錢?
這樣就變成了一個二次函式求最值問題,畫出函式影象如下:
得到結論:分 4 次往返運輸,每次裝滿 60 L,前進 15 公里的地方賣掉,再返回。
這樣來理解:水在原產地沒有價格差異,所以不論有多少,收益都為 0。運輸到了外地產生了價格差,但運輸成本也會增加。
那收益為什麼會存在一個確定的最大值呢?
比如在成都產的小麥,為啥不運輸到紐約去賣呢。先不考慮其它的客觀條件,只通過計算經濟收益來考慮。
先來研究一下價格、運輸成本與距離的關係。
透過上面的函式影象可以發現:
收益=價格剩餘數量,即收益,這不是線性關係,因為貨物數量在越來越少
只看成本,則成本=損耗數量價格,即成本,也不是線性增長,因為成本是損耗的貨物本身,而貨物本身的價格在增長,所以成本以非線性上升
如果理想場景,價格與距離成正比,運輸成本也與距離成正比,且貨物數量不變。
則收益為:利差*數量
比如到紐約的小麥價格漲 10 倍,但成本卻要漲 100 倍,這樣收益就會越來越低,甚至虧損。
4.2 場景 2
收益=利差*數量,透過這個公式,可以看出要提高收益,就增大利差或者增大銷售數量。所以為啥 iphone 要賣向全球,因為能提高銷售數量,至於利差也不一定要比原產地高,但整體收益肯定會增加。從市場經濟的角度來說,理論上有更高利潤,那麼這個經濟行為就可以發生。
4.3 場景 3回到之前的問題,隨著距離的增加,貨物越來越少,最後可能是一個大貨車運一瓶礦泉水,也可以理解為運輸效率越來越低,成本自然就越來越高。
比如網購的快遞運輸。快遞在長途運輸是用大貨車,但最後派送卻是用的電瓶車,你應該沒見過一個大貨車裝幾個包裹開你家門口吧,快遞公司都是有很多的中轉站。
ok,我們成功的把一個簡單的問題複雜化了,perfect。
總結
簡單的問題也要多深入思考,全方位 360 度無死角,就有可能發現很多不一樣的結論。生活中的各種場景都可以和嚴謹的數學聯絡起來,關鍵是能否找出他們的本質規律。