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第八届Mathorcup数学建模竞赛优秀论文D7519.pdf
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第八届Mathorcup数学建模竞赛优秀论文D7519.pdf
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公交移动支付问题的评估方案
摘要
本文首先利用统计分析和随机抽样法得到城市乘车人的出行支付特征,然后
根据双边市场模型建立了公交移动支付累计盈利模型,最后结合数据分析及建模
结果提出了增加公司盈利的可行性方案。
针对问题一,根据附件 1、2 所提供数据,利用 EXCEL 软件,剔除异常数
据,提出了剔除数据四原则。对处理后数据进行统计分析,得到了该城市乘车人
移动支付和刷卡支付的总体支付特征,并采用随机抽样法分析了该城市乘车人的
早晚高峰及不同出行间隔天数的支付特征。
针对问题二,根据附件三中所给的常见第三方支付盈利方式,结合公交移动
支付的具体实例,借鉴双边市场模型与传统的盈利模型,提出了公交移动支付盈
利模型。首先通过分析公交移动支付的经营模式,得出五种利益获得途径,四种
成本支出途径,其中公交公司方,第三方支付方,乘客方三者之间的交易关系类
似于双边市场模型;随后在双边市场模型的基础上,以公交移动支付接入占比和
接入时间为自变量,以累积盈利为因变量,分别建立累积收益模型、累积成本模
型,累积盈利即为累积收益与累积成本之差,最后用 MATLAB 画出累积盈利关
于接入占比、接入时间的三维图。
针对问题三,第二问建立的公交移动支付盈利模型为累积盈利关于移动支付
接入占比和接入时间的函数,附件一为 1/4 接入占比数据。分别设接入占比为 1/4、
1,代入问题二中的模型中,得到累积盈利随随时间变化曲线,进而可以求出每
天的盈利金额,1/4 占比时盈利金额为 100200 元/天,占比为 1 时盈利金额为
1902357 元/天。
针对问题四,结合前面的数据分析及模型计算结果,从市场和盈利等方面给
出商业计划可行性报告,并 给移动支付公司提出了增大移动支付覆盖率、加大宣
传、重视后期维护和拉长结算周期等增加盈利的可行性建议。
关键词:数理统计模型 双边市场模型 成本模型 收益模型 双变
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目录
一、问题重述 ........................................................................................................ 1
二、问题分析 ........................................................................................................ 1
三、模型假设与约定 ............................................................................................ 2
四、符号说明及名词定义 .................................................................................... 3
五、模型建立 ........................................................................................................ 4
5.1 模型一:数理统计模型 ........................................................................... 4
5.1.1 数据预处理 ........................................................................................... 4
5.1.2 每个月的支付模型 .............................................................................. 4
5.1.3 早晚高峰的支付模型 .......................................................................... 7
5.1.4 出行频率的支付模型 .......................................................................... 8
5.2 模型二:双边市场模型 ................................................................................ 10
5.2.1 双边市场理论 .................................................................................... 10
5.2.2 双边市场模型的建立 ........................................................................ 10
5.3 模型三:公交移动支付模型 ........................................................................ 13
5.3.1 分析公交第三方盈利方式 ................................................................ 13
5.3.2 收益模型建立 .................................................................................... 14
5.3.3 成本模型 ............................................................................................ 17
5.3.4 公交移动支付盈利模型 .................................................................... 18
六、模型的分析与求解 ...................................................................................... 18
6.1 模型一的分析:数理统计模型 .................................................................... 18
6.1.1 模型的分析 ........................................................................................ 18
6.2 模型二的分析:双边市场模型 .................................................................... 20
6.2.1 模型的分析 ........................................................................................ 20
6.3 模型三的求解:公交移动支付模型 ............................................................ 20
6.3.1 求解过程 ............................................................................................ 20
6.3.2 求解结果与分析 ................................................................................ 23
七、模型评价 ...................................................................................................... 24
7.1 模型的优点 ................................................................................................... 24
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7.2 模型的缺点 ................................................................................................... 25
7.3 灵敏度分析 ................................................................................................... 25
八、模型推广 ...................................................................................................... 25
8.1 模型的改进 ................................................................................................... 25
8.2 模型的应用 ................................................................................................... 25
九、商业计划可行性报告 .................................................................................. 27
参考文献 .............................................................................................................. 29
附录 ...................................................................................................................... 30
附录一:MATLAB 程序 .................................................................................... 30
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1
一、问题重述
我国第三方支付行业随电子商务而生,发展历程较短,发展速度非常快,并迅
速改变着人们的生活。基于对行业发展前景的乐观判断,很多企业纷纷进入第三
方支付行业,包括电信运营商、银行以及其他非金融类机构等
[1]
。由于存在众多企
业的进入,第三方支付行业在发生深刻地变化:一方面行业的结构与利润发生改
变;另一方面企业的市场定位、发展策略与运营模式也在发生改变;同时,政府
加强了对行业的规范,使得行业在向着规范、有序的方向发展
[2][3]
。
随着人们生活节奏的加快,以及城市交通问题的日益加剧,公共交通逐渐成
为人们出行方式的首选。由于乘坐公共交通现金支付存在找零、逃票假币,现金
清算压力大的问题,部分城市已经发行的公交卡很好的解决了找零的麻烦,但是
存在充值以及发卡渠道少、用户查询不方便、不提供挂失、卡的种类繁多携带不
方便等问题。因此第三方支付平台开始瞄准部分城市的公交移动支付
[4]
。
目前公交移动支付一般是通过第三方支付平台进行,现需要你对该项目进行
分析和评估。
问题 1:附件 1、2 中给出了某城市的部分公交支付的信息和数据说明,试
分析该城市乘车人的出行支付特征。
问题 2:建立一个公交第三方支付平台的商业盈利数学模型,定量分析公交
第三方支付平台的收支和盈利情况。(第年方支付平台的常见盈利模式见附件 3)
问题 3:问题 1 中给出的数据为四分之一的公交车和地铁安装移动支付设备
后试营运期间得到的数据,根据问题 1 中的数据,试估计该城市全部公交实现公
交第三方平台支付后的盈利情况。
问题 4:结合前面的计算结果和结论,给移动支付公司写一份 500 字以内的
商业计划可行性报告,并给出增加公司盈利的可行性方案建议。
二、问题分析
针对问题一,根据附录中给出某城市 2、5、8、11 月份任选 7 天部分公交支
付的信息和数据,建立数据统计模型。首先,统计每天公交移动支付、公交卡支
付和没有刷卡的的支付方式,分析该城市乘车人的总的出行支付特征;然后在每
个月随机抽取一天统计早晚高峰的出行支付特征;随机抽取一天统计出行人不同
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出行频率的出行支付特征。
针对问题二,是 要建立一个公交第三方支付平台的商业盈利数学模型,定量
分析公交第三方支付平台的收支和盈利情况。公交第三方支付平台的直接收益有
有 5 方面,分别为手续费收入、沉淀资金利息收入、用户粘性及隐性收入、广告
费和其他收益,成本有 5 方面,分别为 POS 机安置费用、公交 ID 卡更新费用、
维护费用、营销成本和分摊管理费用及其他费用
[5]
。分别对收益和成本的各个方
面建立适当的数学模型,然后根据盈利=直接收益-成本就可建立公交第三方支付
平台的商业盈利数学模型
[6]
。
针对问题三,根据问题一中所统计出来的四分之一的公交车和地铁安装移动
支付设备后试营运期间得到的数据,推算出该城市全部公交和地铁实现第三方支
付平台支付的数据,然后将所得到的数据带人问题二中所创建的公交第三方支付
平台的商业盈利数学模型,就可估算出第三方支付平台的盈利情况。
针对问题四,根据问题一中所统计出来的大数据以及所建立的商业盈利数学
模型,综合考虑该公交第三方支付平台项目的背景及达成目标(项目投资规模及
市场辐射范围)和项目市场(行业大势、竞争状况、市场需求),然后对项目进
行初步设计,最后得出该商业项目的可行性结论。针对问题一统计出的数据及盈
利情况的分析,给出增加公司盈利的可行性方案建议。
三、模型假设与约定
1、假设该城市每天的人流量稳定,无大量的人口进出。
2、假设公交和地铁的数量稳定,无大量的更新、检修或停止运营。
3、假设该城市乘坐公交车的价钱为每次 2 元。
4、假设人们在拥有移动支付的时候优先使用移动支付,有卡的时候优先使
用刷卡支付,都没有时选择现金支付,即 Null 表示现金支付。
5、假设没有金融危机的影响。
6、假设没有新式公共交通工具进入市场。
7、假设目标城市为杭州,其各种物价均参考杭州的物价水平。
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