手機(jī)與能源項(xiàng)目解決方案

頁腳頁腳摘要基于手機(jī)普及的背景，本文建立了logistic模型，種群競(jìng)爭(zhēng)模型等，層層深入地分析了手機(jī)的普及和能源推想問題。合實(shí)際數(shù)據(jù)和logistic模型得到過度狀態(tài)下的普及模型?？紤]到人口在普及過程中的增長，得出過度狀2023年之后視為穩(wěn)定時(shí)期，其用電轉(zhuǎn)變趨勢(shì)與人口變化相全都。使用手機(jī)、單獨(dú)使用固定以及混合兩者使用的三種狀況進(jìn)行了分析。利用種群競(jìng)爭(zhēng)模型求出手混合使用時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài)。確定出了競(jìng)爭(zhēng)因子巧=0.2985,=0.6420。然后通過logistic的手機(jī)數(shù)量變化方85.88%，45.21%本文對(duì)手機(jī)用戶進(jìn)展分類：20%的用戶能夠準(zhǔn)時(shí)拔掉充電器，5%，75%，75%的用戶進(jìn)行等概率處理。在合理的假設(shè)上得出，得1-83然后對(duì)各局部進(jìn)展加權(quán)得出一部手機(jī)一年過苑的時(shí)間，進(jìn)而求出一年鋪張的電量3180800700467768桶。通過查詢數(shù)據(jù)得到假設(shè)干種電器的待機(jī)功率和待機(jī)時(shí)間以及普及率，簡潔可得當(dāng)前美國每天鋪張的總電量為：4.39645525桶。Introduction問題背景(Background)隨著社會(huì)和科技的進(jìn)步，手機(jī)的消滅帶給人們很多的便利。手機(jī)用戶可以隨時(shí)隨地的進(jìn)展信息的溝通。在日常活動(dòng)中，人們動(dòng)態(tài)地分布于任何地點(diǎn)，手機(jī)能夠滿足人們對(duì)信息時(shí)代的需求。不僅如此，手機(jī)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)展能夠帶動(dòng)其他領(lǐng)域的興起，推動(dòng)美國的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的進(jìn)步。然而，固定由于地點(diǎn)固定不變，以0NCHS供給的數(shù)據(jù)顯示【1】，202322.7%，而最的數(shù)據(jù)在這一根底上增長了1.8%，到達(dá)了24.5%14.9%的美國家庭雖然安裝了然而，手機(jī)充電的能耗相對(duì)固定明顯的提高。手機(jī)的供電系統(tǒng)由電池和充電器組成，固定則是由線充當(dāng)電源。固定不存在電能鋪張的現(xiàn)象，由于在掛扌卓的同時(shí)，也將切斷電源。但對(duì)于手機(jī)，一些不良的習(xí)慣將導(dǎo)致電能的鋪張：1、用戶始終將苑電器插在插座上。2、有的用戶整晚都在給手機(jī)充電。依據(jù)資料顯示【2】：當(dāng)手機(jī)充電時(shí)，平均每部手機(jī)從電源插座中消耗的功率為3.68W。然而，2.24W。讓我們考慮最壞的狀況80.018KWh的電能。假設(shè)0.13KWh，假設(shè)持續(xù)一年，6.5KWh的電能。在這篇論文中，我們將爭(zhēng)論假設(shè)干問題：1、建立當(dāng)前美國在手機(jī)使用的過渡和穩(wěn)定兩個(gè)階段用電轉(zhuǎn)變的模型。2的電器設(shè)備〔電視、DVR〕。估量美國鋪張的能源，以原油〔/天〕計(jì)量。3、從能50年的狀況。50年效勞的能源需求推想。1.2問題分析〔Analysis〕問題一的分析：首先需要了解當(dāng)前美國在手機(jī)使用的過渡和穩(wěn)定兩個(gè)階段中手機(jī)和固定的數(shù)量，本文從手機(jī)和固定的耗電方式和普及率進(jìn)展分析，通過査資料得出手機(jī)與固話的充電具體方式，手機(jī)損壞與用電效率或者平均耗電量的關(guān)系。手機(jī)的進(jìn)展過程相像于酵母菌的生殖過程，前期：手機(jī)的數(shù)量少，對(duì)手機(jī)尢滿奇異心，購置手機(jī)的人漸漸增多，手機(jī)的進(jìn)展速度也加快，中期：隨著手機(jī)的流行，人們對(duì)手機(jī)有確定的了解，奇異心減弱，手機(jī)的發(fā)展速度趨于穩(wěn)定，中后期：手機(jī)市場(chǎng)漸漸趨向飽和，所以購置logistic模型得出過渡和穩(wěn)定時(shí)期的用電量的轉(zhuǎn)變。動(dòng)，從能源角度看，為這個(gè)國家供給固定效勞能源消耗最少，但是不利于社會(huì)的效益。綜合手機(jī)的優(yōu)勢(shì)〔如：私人，公共衛(wèi)生，經(jīng)濟(jì)效益等〕，假設(shè)只供給手機(jī)效勞，對(duì)社會(huì)的效益〔如經(jīng)濟(jì)，潛在行業(yè)〕有較位經(jīng)濟(jì)效益下能源消耗最少來確定模型，由手機(jī)和固定的競(jìng)爭(zhēng)情況可以選用物種競(jìng)爭(zhēng)模型得出為這個(gè)國問題三的分析：首先了解偽美國的能源消耗模式，分析出手機(jī)充電鋪張的狀況：不充電時(shí)，充電器2中的手機(jī)和固定的最正確比例，認(rèn)為手機(jī)的進(jìn)展處于穩(wěn)定期，logistic模型推想出的人口數(shù)量，型。問題四的分析：當(dāng)前的美國，一般家庭都有各種電器，由于人們的習(xí)慣或者環(huán)保意識(shí)差，用完各種需要苑電的電器設(shè)備(電視、DVR、電腦外圍設(shè)備等)，但插頭照舊插在插座上的，讓一些沒必要的功率大的電器處于待機(jī)狀態(tài)，造成能源鋪張，通過查資料得美國家庭中常用的電器分為兩類：生活類(如空調(diào)，洗衣機(jī)，微波爐，電飯煲等)，消遣類(如：電腦，電視，DVD等)。本文主要考慮處于待機(jī)狀態(tài)的電器設(shè)備，通過查資料得出各種電器待機(jī)時(shí)消耗的能源，習(xí)慣鋪張的人的比例建立鋪張電的模型。問題五的分析：能源的鋪張削減和社會(huì)效益的提高會(huì)使偽美國壯大，由前面的要求得知通信業(yè)的進(jìn)展直接影響國家的經(jīng)濟(jì)和人們生活水平的提高，所以想使國家壯大，必需提高通信業(yè)的進(jìn)展。隨著技5010年進(jìn)展效勞的能源需求推想，査找出人口及經(jīng)濟(jì)增長的模型，求出手機(jī)和固定的普及率。3假設(shè)(Assumption)模型的假設(shè)：1，假設(shè)一部固定每年的耗電量不變。2，手機(jī)的損壞率很小，臨時(shí)無視3，237點(diǎn)處于睡眠狀態(tài)4，20%的人節(jié)能意識(shí)很強(qiáng)，5%的人無節(jié)能意識(shí)。1.4參數(shù)說明R(f):人口的數(shù)目N(r)100人中手機(jī)的數(shù)量弘：手機(jī)用電量P\:固定用電量2用電轉(zhuǎn)變模型1相像性和可行性分析考慮到手機(jī)普及與自然界中酵母菌的生殖具有驚人的相像性，類比狀況如表1所示：酵母菌生殖酵母菌生殖手機(jī)普及酵母菌手機(jī)生長的環(huán)境消費(fèi)市場(chǎng)手機(jī)通過廠酵母菌通過吸取酵母菌通過吸取類比商和手機(jī)用養(yǎng)分生殖―>戶的宣傳擴(kuò)大普及率手機(jī)與人接酵母菌與環(huán)境接觸，擴(kuò)大普及觸,吸取養(yǎng)分1:酵母菌生殖與手機(jī)的普及類比通過這種相像性，我們可以借助于酵母菌生殖的經(jīng)典模型來構(gòu)造出手機(jī)的普及模型。酵母菌隨時(shí)間生殖的圖像如下所示：7001:酵母菌隨時(shí)間增長圖2所示：時(shí)期時(shí)期酵母菌生殖手機(jī)普及酵母菌的數(shù)量極少，且分布手機(jī)價(jià)格昂貴，數(shù)量極少。圍集中，不利于酵母菌的繁人們對(duì)其了解很有限，廠商前期殖，且速度較慢，總體呈穩(wěn)的宣傳缺乏，普及率很低，定狀態(tài)呈穩(wěn)定狀態(tài)。隨著媒體的宣傳和固定酵母菌的數(shù)量增多吩布變的局限性，越來越多的人對(duì)中前期廣，生殖的速度越來越快，手機(jī)布滿奇異心，購置手機(jī)表現(xiàn)在圖上的斜率增大。數(shù)量漸漸增多，購置手機(jī)的速度也加快，由于數(shù)量和接觸面的擴(kuò)大*由于數(shù)量和接觸面的擴(kuò)大*酵母菌在此時(shí)期的生殖速手機(jī)的普及到達(dá)最正確狀態(tài)，中期度最快。但由于生殖周期及普及的速度也因價(jià)格，費(fèi)電其他因素的影響限制僚殖等因素趨于穩(wěn)定。速度保持常數(shù)不變。酵母菌的生殖速度開頭手機(jī)的普及速度也漸漸地減中后期漸漸地削減，主要由于環(huán)境少了，主要由于市場(chǎng)區(qū)域慢中資源的削減。慢地飽和。環(huán)境中的養(yǎng)分物差不多被消耗殆由于幾乎人手一部手機(jī)，手后期盡，酵母菌的數(shù)量也趨于飽和，不機(jī)的普及率也到達(dá)最高在增長2：酵母菌與豐機(jī)各個(gè)時(shí)期類比表1ogistic模型用于手機(jī)的普及模型。2.2手機(jī)普及模型依據(jù)相像性與可行性的分析，我們可以利用Logistic模型：加a⑴K為常系數(shù)，M為手機(jī)的最大數(shù)量>“⑴為任意時(shí)間/手機(jī)的數(shù)量o

M_7Vo+N〔〕/g〕N〔〕MM_7Vo+N〔〕/g〕當(dāng)s時(shí)，N⑴的表達(dá)式為：N(/)= N°MICTDevelopmentIndex1997-2023年每一百人中手機(jī)隨時(shí)間的增長，2所示：Mobilephonesubscribersper100inhabitants1997-20232100人中手機(jī)增長比例圖將圖中年份對(duì)應(yīng)的點(diǎn)帶入模型，算出模型中的KM值，得出K=0.0396M=1003：1998 19992023 2023 2023 2023202320232023 2023120*Ologistic模型100808fo50402CU 3:logistic模型與實(shí)際數(shù)據(jù)比照?qǐng)D3中實(shí)際數(shù)據(jù)和logistic候，logistic模型并沒有消滅收斂現(xiàn)象。觀看式(3)可知，隨著時(shí)間的增長，3中實(shí)際數(shù)據(jù)和logistic“穩(wěn)定”狀態(tài)。固定削減模型在手機(jī)普及率增長的同時(shí)，固定的利用率也在削減。我們假設(shè)固定用戶一旦成為手機(jī)用戶，就會(huì)放棄使用固定。則每一百人中固定的數(shù)量為：Z(r)=100-/V(r)

(4)人口變化模型假設(shè)：美國的人口增長狀態(tài)與過去全都，即擁有相當(dāng)大的外來移民數(shù)量?？紤]到手機(jī)逐步取代固話的過程相對(duì)緩慢，時(shí)間尺度較長，人口恒定為3億的假設(shè)會(huì)造成較大的誤差，在此處對(duì)模型進(jìn)展改進(jìn)，參與考慮人口變化的因數(shù)，以保證模型的準(zhǔn)確性，其中增人口會(huì)依據(jù)當(dāng)年手機(jī)市場(chǎng)占有率和固話市場(chǎng)占有率等比例自動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槭謾C(jī)用戶或則固定用戶。4:美國歷年人口數(shù)統(tǒng)計(jì)圖1961-2023的美國人口的對(duì)美國人口使用擬合后得出二者一次線性函數(shù)式p(t)= 2.4924*106(/一24)-4.7021*109=2.4924*106*/+2.45410*10’擬合結(jié)果檢驗(yàn)如下95%的置信區(qū)間為［2.4562*106，2.5286*106］，他完全包括2.4924*106，95%的置信區(qū)間為［-4.7742*109，-4.6299*109］，4.7021*109，0.9987。綜合評(píng)價(jià)如下：擬合效果較佳，進(jìn)展用電轉(zhuǎn)變模型5:19802060年美國人口數(shù)量我們不妨假設(shè)手機(jī)的用電量為固定的三倍。100(血)+“(,))/?(/)100得出的圖像為：6手機(jī)和因定耗電量和總耗電童圖對(duì)于過度狀態(tài)，從圖中可以看出手機(jī)代替固定的市場(chǎng)份額的變化圖，由于手機(jī)用電量三倍于固定，所以總耗電量不斷上升。直到手機(jī)完全代替的使用，此時(shí)，總耗電量為手機(jī)耗電量。對(duì)于穩(wěn)定狀態(tài)，手機(jī)的分布幾乎密度保持最高不變佢是總的美國人口在變，所以總的用電量隨著人口的變化而變化。3. 效勞的最正確方式模型單獨(dú)進(jìn)展手機(jī)業(yè)務(wù)的普及模型我們認(rèn)為，單獨(dú)進(jìn)展手機(jī)業(yè)務(wù)的模型與酵母菌生殖模型一樣。在第一問中，我們假設(shè)固定對(duì)手機(jī)沒有抵抗力，即固定用戶接觸到手機(jī)時(shí)，便會(huì)使用手機(jī)，放棄固定。此處爭(zhēng)論的問題背景是“偽美國”既沒有固定也沒有手機(jī)，與第一問中的狀況一樣。所以，我們選用酵母菌模型來描述單獨(dú)進(jìn)展手機(jī)業(yè)務(wù)1佻0706佻07060.5七0.403020.107:偽美國僅進(jìn)展手機(jī)1997 1999 2023 2023 2023 2023占有率 年份單獨(dú)進(jìn)展固定業(yè)務(wù)的普及模型與手機(jī)普及相比，固定的普及是以家庭為單位的，即每個(gè)家庭只具備一個(gè)。我們從家庭成員數(shù)將美國家庭分類：14~8人212人312人8所示，其中縱坐標(biāo)概率表示每個(gè)美國人的家庭人數(shù)屬于哪個(gè)圍的概率。8:美國家庭人數(shù)分布圖手機(jī)和固定混合進(jìn)展模型我們利用種群競(jìng)爭(zhēng)模型來刻畫手機(jī)和固定混合進(jìn)展的狀況：以西〔”、七〔“表示處于相互競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系中甲、乙二種群在時(shí)刻/的數(shù)量，=的最大種群數(shù)量；2、種群數(shù)量的增長率x〔t\i1,2〕與該種群數(shù)量?！脖?1,2〕成正比，同時(shí)也與有閑資源=1,2〕成正比；=1,2〕源的相對(duì)挑剔程度，通俗的講，是在對(duì)方用過的盤子里撿“剩骨頭”。比方，假設(shè)“e〔0,1〕時(shí)，表示在乙種群看來，甲種群是“白費(fèi)的”，它可以在甲種群用過的盤子里撿到“剩骨頭”，假設(shè)“>1時(shí)，說明乙種群在食物選擇上是“過分”挑剔的，5〔/=1,2〕反映了甲、乙二種群適應(yīng)力氣，6越小，①越大，則甲種群的相對(duì)適應(yīng)力氣越強(qiáng)；4、Hi=1，2〕分別表示甲、乙二種群的固有增長率-依據(jù)模型假設(shè)，可得如下數(shù)學(xué)模型：1=斤“7J 厶厶JN2X§2=\Y2*XJN\-X2IN2經(jīng)化簡，得：x=r

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1—b]?66=0.2985，然后利用當(dāng)前手機(jī)與固話每部的年耗電量，來確定能源消耗方賣弄手機(jī)與固話的比重，由數(shù)據(jù)可得當(dāng)前一部固話一年12.5224度>一部手機(jī)一年的耗電量為19.5083度，由此可以確定6=0.6420o有種群競(jìng)爭(zhēng)理論可知，該模式下兩種種群可以共存，且種群數(shù)量較為穩(wěn)定。所以在混合使用的模式下，能穩(wěn)定利用手機(jī)與固話在能源消耗和社會(huì)效應(yīng)的方面的競(jìng)爭(zhēng)因子后，依據(jù)種群競(jìng)爭(zhēng)下的種群數(shù)量的變化方程可以得出最正確方式下的手機(jī)普及率為85.88%，固化的45.21%4 鋪張方式的能源消耗模型20%節(jié)能意識(shí)較強(qiáng)，苑滿電后準(zhǔn)時(shí)拔掉充電器，不考慮這局部的人對(duì)能源的鋪張，5%的人根本沒有節(jié)能的意識(shí)，75%的人節(jié)能意識(shí)較弱。爭(zhēng)論手機(jī)苑電超過規(guī)定時(shí)間的狀況，假設(shè)當(dāng)前手機(jī)根本兩天充一次電，平均三小時(shí)苑滿。人們一23775%人中最多充電過時(shí)8小時(shí)。過充(手機(jī)滿電后照舊沒拔下苑電器)5,6,7小時(shí)的人都是習(xí)慣整夜充電的，這些概率都為1/161，2,3，43/16。81/16。5%的人每年總過充時(shí)間(小時(shí))為：75%的人每年總過充時(shí)間為：

48-3T.=——x365=8212.5123 1 365T、=[—x(1+2+3+4)+—x(5+6+7+8)]x——=63&7516 16 2所以平均一部手機(jī)每年的過充時(shí)間為：25%xr,+75%XT=889.68752查資料【2】得手機(jī)布滿電后與充電器不分別時(shí)，手機(jī)苑電每小時(shí)耗電量為0.00224度，一部手1.9929度，0.0125度，一部手機(jī)一年的耗電為:11.1211度，依據(jù)現(xiàn)在的總?cè)藬?shù)和手機(jī)的普及率得手機(jī)的耗電量為3180800700度，石油桶數(shù)為4677648桶。電器鋪張的能源模型本文爭(zhēng)論各種需要充電的電器設(shè)備〔電視、DVR、電腦外圍設(shè)備等〕由于插頭不拔導(dǎo)致的鋪張3:各類電器待機(jī)功耗的待機(jī)時(shí)間比例91%80.85%32.8%26.2%35.7%0.640.130.610.770.52電視機(jī)手機(jī)家庭電DVD電視機(jī)手機(jī)家庭電DVD空調(diào)腦待