• 逻辑斯蒂方程的应用


    最近看了些逻辑斯蒂方程的内容,其初始应用于生态学中的物种数量的预测,延伸到人口限制增长,信息传播,商品的销售预测问题等,此外,逻辑斯蒂方程还是非线性科学混沌学的一个著名的映射,是混沌的入口。

    逻辑斯蒂方程的应用

      1.人口限制增长问题

      人口的增长不是呈指数型增长的,这是由于环境的限制、有限的资源和人为的影响,最终人口的增长将减慢下来。实际上,人口增长规律满足逻辑斯蒂方程。

      2. 信息传播问题

      所谓信息传播可以是一则新闻,一条谣言或市场上某种新商品有关的知识,在初期,知道这一信息的人很少,但是随时间的推移,知道的人越来越多,到一定时间,社会上大部分人都知道了这一信息.这里的数量关系可以用逻辑斯蒂方程来描述。若以t表示从信息产生算起的时间,P表示已知信息的人口比例,则逻辑斯蒂方程变为:

      P=\frac{1}{1+Be^{-bt}}...................(3)

      例如,当某种商品调价的通知下达时,有10%的市民听到这一通知,2小时以后,25%的市民知道了这一信息,由逻辑斯蒂方程可算出有75%的市民了解这一情况所需要的时间。

      在方程(3)中,由t=0时,P=10%可得 B=9;再由t=2时,P=25%可得,b=\frac{1}{2}ln3

      当P=75%时,有:

      75%=\frac{1}{1+9e^{-\frac{1}{2}ln3}}

      解得t=6,即6小时后,全市有75%的人了解这一通知。

      3.商品销售预测问题

      例如,某种商品的销售,开始时,知道的人很少,销售量也很小。当这种商品信息传播出去后,销售量大量增加,到接近饱和时销售量增加极为缓慢。比如,这种商品饱和量估计a=500(百万件),大约5年可达饱和,常数b经测定为b=lnl0,B=100。下面我们来预测一下第3年末的销售量是多少。

      由x=\frac{a}{1+Be^{-bt}},有:

      x=\frac{500}{1+100e^{-ln10*3}}=\frac{500}{1+100(\frac{1}{10})^3}=454.5(百万件)

      所以第三年末的市场销售量大约为454.5百万件,这样可以做到有计划地生产。

      逻辑斯蒂方程的应用比较广泛。如果问题的基本数量特征是:在时间t很小时,呈指数型增长,而当t增大时,增长速度就下降,且越来越接近于一个确定的值,这类问题可以用逻辑斯蒂方程加以解决。

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