市场营销问题 （一）：用马氏链进行新产品的市场预测

浅夏110

某公司开发了一种新产品，打算与目前市场上已有的三种同类产品竞争。 为了了解这种新产品在市场上的竞争力，在大规模投放市场 前，公司营销部门进行了广 泛的市场调查，得到了表8。四种产品分别记为 A 、B 、C、D ，其中 A为新产品，表 中的数据的含义是：近购买某种产品（用行表示）的顾客下次购买四种产品的机会（概 率）。例如：表中第一行数据表示当前购买产品 A的顾客，下次购买产品 A 、B 、C、D  的概率分别为75％，10％，5％，10％。请你根据这个调查结果，分析新产品 A未来 的市场份额大概是多少？


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, P  y0 K3 B5 f  i
9 p% o. H4 D7 C6 ^: h* m( Y9 ? （1）问题分析

新产品进入市场后，初期的市场份额将会不断发生变化，因此，本例中的问题是一 个离散动态随机过程，也就是马氏链（Markov chain）。很显然，上面给出的表实 际上是转移概率矩阵（注意每行元素的和肯定为1）。要分析新产品 A未来的市场份额， 就是要计算稳定状态下每种产品的概率。
3 t& r, i6 b2 M4 ?1 I0 t; u: s
（2）模型的建立

; N& o/ ~! U( e9 N3 I. H记 N 为产品种数。产品编号为i（ N i =1, 2,...1 L= ），转移概率矩阵的元素记为，稳定状态下产品i的市场份额记为 .  因为是稳定状态，所以应该有   

                                                              （1）
0 b$ t& l3 e) ^
( u) w) E! h& [0 p' ^7 s  B: j8 ]不过，这N 个方程实际上并不独立，至少有一个是冗余的。好在我们还有另一个 约束，即 N 种产品的市场份额之和等于1
; n4 x/ G- w" m. j/ w! ~$ @/ E

                 （2）
1 u% z1 ?2 M" [$ B; X( D+ T% v
1 c: o- j7 `2 s( s可见，这个问题的模型实际上是一个非常简单的方程组（当然，还应该增加概率  非负的约束）。如果把这些看成约束条件，那就是一个特殊的优化模型（没有目标函数）。

（3）模型的求解

5 x- a# x* r) L& ^2 p% n* DLINGO程序如下：
# Q7 u, {4 r8 o8 }$ ?* {0 j7 `$ z
/ O- P# @0 n) c6 z7 B4 `# t; Y. KMODEL:
TITLE 新产品的市场预测;
SETS:   
4 M/ u( F& Q& M! y5 P3 |    PROD/ A B C D/: P;   
    LINK(PROD, PROD): T;
- n% Y/ R) \4 _# e3 O* A- gENDSETS
5 }- V! m/ N; X: @  W6 {- kDATA: ! 转移概率矩阵;   
    T = .75  .1  .05  .1      
& n, F0 I8 X4 T        .4   .2  .1   .3        
' ^9 \' p  c; l) x6 H' J        .1   .2  .4   .3        
2 m) ~; v& G  w8 v; ^        .2   .2  .3   .3;
ENDDATA
@FOR(PROD(I): P(I)=@SUM(LINK(J,I): P(J)* T(J,I)) );
@SUM(PROD: P) = 1;
@FOR(PROD(I): @WARN( '输入矩阵的每行之和必须是1', @ABS( 1 - @SUM(LINK(I,J): T(I,J)))#GT# .000001));
$ t8 t& L6 ]( J# P) s! q3 REND
/ e- i( g+ r9 j" I; ?0 O可以指出的是，上面LINGO模型中后的语句@WARN只是为了验证输入矩阵的每行 之和必须是1，而且我们看到为了比较两个实数（如X和1）是否相等，一般不能直接用 “X#NE#1”，因为受计算机字长（精度）的限制，实数在计算机内存存储是有误差的。所 以，通常的方法是比较这两个实数之差的绝对值是否足够小。 求解结果为 A ,B ,C, D的市场份额分别是47.5％，15.25％，16.75％，20.5％。

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' w( S! u/ y8 b. t0 l
9 N  B+ H" m1 P) W; @" S5 k习题：假设某公司在银行有一个现金帐户和一个长期投资帐户，现金帐户利息很低， 而长期投资帐户利息较高。所有业务往来（收入和支出）只能通过现金帐户进行，如果 现金帐户中钱很多，就可能需要将一部分钱转入长期投资帐户；反之，需要将一部分钱从长期投资帐户转入现金帐户。为简单起见，假设以万元为单位，现金帐户的钱数只能 是－20，－10，0，…，40，50（万元）之一，分别记为状态1，2，…，7，8，它们 每个月分别导致的费用如表12所示。此外，根据统计，如果当月现金帐户的状态位于i （ 2 ≤i ≤7 ），下个月现金帐户的状态只可能位于 i-1，i，i+1 三者之一，并且概率分别为0.4，0.1，0.5；如果当月现金帐户的状态位于1，则下个月现金帐户的状态只可 能位于1和2，并且概率分别为0.5，0.5；如果当月现金帐户的状态位于8，则下个月 现金帐户的状态只可能位于7和8，并且概率分别为0.4，0.6。
6 W0 w2 h+ ?/ ?
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5 I, a" y, R# p( C0 n! P 每月初你可以改变当前状态（即从长期投资帐户转入现金帐户，或从现金帐户转入 长期投资帐户），但假设每次状态的改变银行收取0.3万元的固定费用，此外还要收取 转帐金额5％的转帐手续费。请你建立优化模型，确定如果当月现金帐户的状态位于i， 是否应该改变当前状态，如何改变状态？
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