一道充滿歧義的思維題,全網唯一刁鑽分析

作者 |kyle 責編 | 歐陽姝黎

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?

一道充滿歧義的思維題,全網唯一刁鑽分析
分析
總共 240 L,每次最多 60 L,那就分 4 次運輸。假設前進公里處賣掉:
則收益為:.
一道充滿歧義的思維題,全網唯一刁鑽分析

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:

一道充滿歧義的思維題,全網唯一刁鑽分析

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。

總共獲利:。
那這樣問題貌似已經完美解決了,網上其它的分析基本也都是這樣,但題目貌似有一些歧義,接著我們繼續往下分析。
深入思考
題意描述是一個數學模型,但其實我們也可以反向建模。以前都是將生活場景抽象成數學模型,這次我們嘗試找一個對應的生活場景。
上面我們透過計算得到了結論,但應該怎麼去理解呢,它是否具備可解釋性?
一道充滿歧義的思維題,全網唯一刁鑽分析

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。

一道充滿歧義的思維題,全網唯一刁鑽分析

先來研究一下價格、運輸成本與距離的關係。

一道充滿歧義的思維題,全網唯一刁鑽分析

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

一道充滿歧義的思維題,全網唯一刁鑽分析
那麼收益與距離成正比,距離越遠,收益就越高。如果從成都運輸小麥到紐約符合這個模型,那麼肯定應該把小麥賣得越遠越好,但實際生活中,有很多其它的因素,不滿足線性關係。

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。

對生活場景的思考
4.1 場景 1
平時外出經常需要打車。打車人數一般不會變,單價固定,而司機的成本也就考慮油費,這時司機的收益可以假設與里程成正比,那麼跑得越遠,收益越多。
所以你打車的時候會發現,他們都喜歡跑距離遠的單子,近距離一般都不喜歡接。
一道充滿歧義的思維題,全網唯一刁鑽分析

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。

一道充滿歧義的思維題,全網唯一刁鑽分析
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。

一道充滿歧義的思維題,全網唯一刁鑽分析

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。

一道充滿歧義的思維題,全網唯一刁鑽分析
那麼之前的問題,是否也可以用中轉的方式呢,這就是有歧義的地方。題目沒有說必須一次運輸到目標點再全部賣掉,接著我們繼續分析。
中轉
為了解決運輸效率低,我們肯定是希望貨車儘量的滿載,因為限制最多60L,那就儘量裝滿 60 L,所以可以在中途建立中轉站。
中轉站建設規則:
240 L,要運輸 4 次,如果有 181 L,也要運輸 4 次,所以保證每個中轉站都還剩 60 的倍數
在到每一箇中轉站途中,選擇最大的收益賣掉,最後比較取全域性最優
到達一箇中轉站,如果不賣,就要將返程的水放這裡,等返回的時候再裝上
5.1 第一站,7.5 公里
運輸4次,最佳賣點是 7.5 公里的位置,最多可得 1350 元。如果不賣就往返 7 次,留 7.5L 在此處,繼續往前轉運,返程再裝回 7.5L。
一道充滿歧義的思維題,全網唯一刁鑽分析
5.2 第二站,10 公里
在站點賣掉,最多可得 2100 元。
一道充滿歧義的思維題,全網唯一刁鑽分析
5.3 第三站,15 公里
在距離第二站 6.25 公里處賣掉,最多可得 2256.25 元。
一道充滿歧義的思維題,全網唯一刁鑽分析
如果在第 3 站站點賣掉得 60*32.5=1950,往後只會更低。所以按上面方式轉運,最多可得 2256.25 元。

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。

一道充滿歧義的思維題,全網唯一刁鑽分析

版權宣告:本文源自 網路, 於,由 楠木軒 整理釋出,共 2104 字。

轉載請註明: 一道充滿歧義的思維題,全網唯一刁鑽分析 - 楠木軒