超市问题探究——收银台数与客流量的关系
北京师范大学二附中高三
张楠 左彬 赵莹 赵晓宁

  现今,随着人民生活水平的提高和生活节奏的加快,越来越多的超级市场出现在北京的大街小巷,超市之所以受到紧张忙碌的现代人的欢迎,是因为它既省时又方便。 可是近几个月,我发现超市已不再能提供快捷的服务了。每次我和家人购完物去收银台交款时,总要排很长的队去等候,有时交款所花去的时间要超于购物的时间,这就给我们带来很大的不便,每当发生这种情况时,我想如果收银台再多一些就好了。于是我和同学经过商量决定建一个相关的数学模型,来解决这个问题。

  假设:收款台处理每个人的时间都相同,人足够多,可设台数为x,一个收款台单位时间内可处理人数为n,m为t时间内要处理的总客流量,y为排队人数.所以nt为一个收款台t时间内处理的人数,ntx为x个收款台t时间内共处理的人数.用总客流量(m)减去共处理的人数(ntx),得没有处理的人数,即排队的人数(y).所以可以导出如下关系:y=-nxt+m.

  以下是我们所统计的数据:
    
    
    

  将以上数据代入验证,首先要算n,由出人数/(时间×台数),即可得n:

  4分钟 5分钟

  3台 20.33 23.5

  n=1.694 n=1.567

  4台 24.3 32.2

  n=1.518 n=1.615

  5台 30.3 29

  n=1.515 n=1.16

  所以n=1.5115(个/分)

  进人数(即总客流量m)为1049人

  时间共为(t)153分

  代入y=ntx+m

  y=-1.5115×153·x+1039

  当y=0时,x=4.5(台)(恰好处理完)

  误差分析:

  1.假设过于强烈.在此模型中,假设人足够多,且顾客位置固定不变.假设收款台处理每个人的时间相同.(实际上这些情况不可能存在).

  2.人为因素:在调查、统计数据中,由于我们每个人的心理因素不同,容易产生误差.

  3.客观因素:(1)用于计算时间的秒数在统计数据过程中会产生误差.

  (2)有时会出现收款员在收款途中稍有休息,这样出入人数就有减少,因此产生误差.

  结论:

  由计算结果和实际统计的数据可得“西客隆”超市新街口分店如设5台收款机,即可使收款机处理的人数与顾客人数基本相等。

摘自《中山教育信息网》



北京市高中数学知识应用竞赛初赛:

①第二届

②第三届

③第四届

④第五届

⑤第六届

2002高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目
A题 车灯线光源的优化
   设计

B题 彩票中的数学

数学建模
网上资源链接