共享单车问题

1共享单车摘要本文研究的是共享单车商业模式对经济和社会发展的影响，主要从共享单车的盈利模式、共享经济的发展趋势、共享单车与互联网资源配置和共享资源对推动社会经济发展的影响这四个方面着手进行建模分析。针对共享单车的盈利模式，本文先梳理共享单车所有资金的来龙去脉，以这个资金流整理出共享单车的价值网结构。接着以银川市的OFO共享单车为例，根据单车的投入成本和回收成本建立利润模型，求得3年总收益约为405万元，而基本的投入成本为515万元，其收益率为负值。根据收益率与时间的关系可知，前几年收益率会下降，度过了缓冲点后会逐步回升，但仅靠租车的利润不足以引起各投资人追捧，最后根据价值网资金来源和押金利润分析，得出了庞大的共享单车押金资金流才是共享单车盈利的核心。针对共享经济的发展趋势，本题根据2014-2017年的经济增长百分比数据，基于灰色系统理论，建立了灰色预测模型GM（1，1），用MATLAB编程求得结果，拟合出来的数据与实际数据十分接近，并预测出2018年的经济增长为16.50%，比上年增长了3.64%，为了进一步验证模型的准确度，搜集了近两年中国分享经济重点领域的交易额，数据显示各行业大多呈现两位数或三位数的增长。针对共享单车与互联网资源配置，以研究共享单车的盈利模式为基础，使用最优化思想，分别以人群稳定不变或者增长、供求双方都能够获得最好的收益为目标建立了最优化方程，进而分析数据画出收益曲线并与盈利模式探讨中的收益曲线做对比，可知以互联网为媒介，能够实现用户和商家双方的闲置资源的合理化配置。针对共享资源对推动社会经济发展的影响，我们先从中国统计年鉴之中获取经济增长相关数据，运用SPSS对其进行主成分分析处理。得到经济发展综合得分，再通过文献法选取贷款融资和股票投资分别跟经济发展指标进行相关性分析，相关性结果都很高，表明共享资源推动社会经济发展起很大的促进作用。最后，本文从TalkingData移动数据研究中心获得智能手机用户中45岁以上人群比例仅有14%，表明公共自行车的市场仍然存在，推测出在近35年内，有桩的公共自行车不会被共享单车取代。从中国2017年的分享经济发展报告中得到共享经济重点领域的就业人数增加了1000万人，全国城镇新增就业1314万人，共享经济在带动就业人数方面起着功不可没的作用。关键词：共享经济主成分分析灰色预测价值网收益率相关性分析2一、问题的重述1.1背景资料和条件1共享经济是移动互联网浪潮下实现经济与社会价值创新的新形态。通过移动LBS（基于位置的服务）应用、动态算法与定价、支付、双方互评体系等一系列机制的建立，使供给与需求方通过共享经济平台进行交易，其商业模式图如下所示。图1共享经济的商业模式图2在共享经济的浪潮下，衍生出了共享单车运营模式。共享单车是城市慢行系统的一种突破性的模式创新，是“互联网+出行”的一种实现方式。现有的城市公共交通体系末端存在盲区，即“最后与最初一公里”问题——公交站或地铁站与小区或办公地点之间的接驳困难，短途出行市场需求巨大而急切。OFO、摩拜等共享单车不同于传统的自行车租赁，是应用互联网技术无需定点还车的单车租赁，即需即用，有效缓解了现有市政公共自行车交易麻烦、有桩停车、存量小足、覆盖有限等问题。1.2需要解决的问题请选择某个（或某些）侧面，建立数学模型，利用数学建模的思想方法，分析共享经济商业盈利模式对经济及社会发展的影响。二、问题的分析2.1共享单车的盈利模式探讨分析本题主要是分析共享单车的盈利模式，本文先梳理共享单车所有资金的来龙去脉，以这个资金流整理出共享单车的价值网结构。接着以银川市的OFO共享单车为例，根据单车的投入成本和回收成本建立利润模型进行利润分析，共享单车押金金额巨大，最后可以根据价值网资金来源和押金利润分析，从而得出的共享单车盈利模式。企业个人企业个人资源供给端共享平台需求端产品或服务需求信息社会征信体系活跃用户用户数据数据变现增值服务收取佣金收取佣金32.2共享经济的发展趋势分析针对共享经济的发展趋势，本题根据2014-2017年的经济增长百分比数据，基于灰色系统理论，建立了灰色预测模型GM（1,1），拟合出来的数据与实际数据十分接近，并预测出2018年的经济增长百分比，为了进一步验证模型的准确度，可以搜集了近两年中国分享经济重点领域的交易额，与预测结果相对比。2.3共享单车与互联网资源配置影响分析本题以研究共享单车的盈利模式为基础，使用最优化思想，分别以人群稳定不变或者增长、供求双方都能够获得最好的收益为目标建立了最优化方程，进而分析数据画出收益曲线并与盈利模式探讨中的收益曲线做对比，从而分析以互联网为媒介，是否能够实现用户和商家双方的闲置资源的合理化配置。2.4探讨共享资源对推动社会经济发展的影响分析针对共享资源对推动社会经济发展的影响，我们先从中国统计年鉴之中获取经济增长相关数据，用主成分分析对其处理。得到经济发展综合得分，再通过文献法选取贷款融资和股票投资分别跟经济发展指标进行相关性分析，根据结果，分析共享资源推动社会经济发展的作用。2.5探讨共享经济对社会的影响分析可以通过TalkingData移动数据研究中心可以获取中国智能手机用户的年龄分布，进而研究共享单车会不会完全取代公共自行车。从中国2017年的分享经济发展报告获取共享经济领域新增的就业人数与全国新增就业总人数相对比，分析共享经济对我国就业率的影响。三、模型的假设1)从网上收集来的数据都是可靠准确的；2)假设在共享经济存在期间和结束之后，传统经济租赁的变化只与共享经济的影响有关，不考虑其他随机因素的影响。四、符号的说明符号说明损毁率a投放数量单车使用率单车使用效率c维护费用（元/时）tO时间t内是否有资金提出u使用者提出的承诺金u使用者投入的承诺金Xt第t时间段内使用人数4w每次使用单车需投入的成本费用Dt单车的需求人数（关于时间t的函数）n每个配置点可供使用人数的最大值注：其他符号在文中具体说明。五、模型的建立与求解5.1共享单车的盈利模式探讨5.1.1模型准备共享单车把共享单车用户(需求方)和共享单车企业(供给方)、平台运营商、第三方支付服务商、移动网络技术支持成员和后续不断加入的各方投资者连成一个有机整体，各个主体间不再是单一的价值链，而是构成了一个庞大的价值网3其结构如图2所示。图2共享单车价值网结构在上图所示的共享单车价值网中，各成员共享信息资源，共享客户资源，共享市场渠道，共享行业价值。而各成员之间也互为客户关系，存在着交叉的价值链，只有追求整个价值链的最大化，才能实现价值最大化，从而为各个成员创造价值。从表面上看，共享单车像是一种传统的车辆租赁的经济模式，是一种公共交通的商业运营模式，即通过向用户收取使用费来达到盈利的目的。但是通过对共享单车的使用费用仔细调查后发现，共享单车的使用的代价非常低，假设每辆单车的制造成本在300~1000元不等，基本的出行为0.5~1元/时，想要保持盈利则需要保证有300~600小时的使用时长，再加上使用过程中会造成一定的磨损、损毁、丢失等，大大的增加了回收成本。投资共享单车企业||供给方手机APP优惠互动信息传递手机APP优惠互动信息传递平台运营商移动网络技术支持成员享用单车及服务共享单车用户||需求方第三方支付服务商投资股价回报价值创造价值传递价值实现价值获取押金、余额押金、余额信用机制合作合作评价分享推荐平台二维码扫描手机搜索GPS定位二维码扫描手机搜索GPS定位55.1.2模型建立与求解下面分别对共享单车的投资回报和传统投资相对比，进而来观察共享单车的基础盈利是否可行。假设每辆单车的使用率为，投放单车数量为a辆，费用收取为b元/时，单车的损毁率为，维护费分开计算，使用的磨损维护为d元/时，闲置的维护费用为c元/时（包括资源占用等费用）。假定单车的使用年限为3年。由此我们看一下单车的回报率。建立简单的数学公式可以得到：单位盈利1124Wabadtac.以银川市的ofo共享单车为例，我们可以通过数据搜索找到我们需要的相关数据：单车每小时的使用费平均为1元；投放单车数量为5000辆，其使用率为90%，损坏率为3%，使用维护费用占使用费的30%，闲置维护费为5%，每天的使用时长为5小时，由此我们可以计算得到投资回报为3702.75元每天，3年总收益为4054511.25元；假设每辆车的基础投入成本为1000元，则投入基础成本为：500010.0310005150000（）元。则三年收益率为：-0.19，如果再加上投放过度导致使用率不足等其他条件，三年的收益率会继续降低。如果使用寿命为五年，收益率为：0.31。图3收益率和时间的曲线图从上面我们可以看出，在即使合理的配置下，这种公共收益模式的盈利在3年内做不到成本回收，在第四年的时候可以实现正盈利，但是对于投资来说无异于负担。但共享单车却是无数投资竞争者追逐的目标。原因究竟在哪里?5.1.3共享单车的盈利分析用户在使用共享单车时必须要缴纳100~300不等的押金和充值余额，才能够使用，用户用过之后需下次使用，不会立即要求退还押金和余额，随着使用人群的不断扩张，滞留的资金链条会不断扩大，这部分资金便成为了投资方任意使用的资金流，除了对这部分资金承担保证之外，不用给予用户任何利息反馈，于是，这部分资金变成为了无偿使用的资本。目前，单车的用户数量已经超过了1000万注册用户，积累资金超过30亿元，如果用于理财，这部分自己将在短期内得到巨大的收益，其产生的价值远远超过单车使用费用上面的盈利，所以越来越多的单车推出免费出行的业务，因为使用费用对投资者来说几乎是微不足道。6尽管摩拜对外公布将用户押金存放在招行账户中专款专用，OFO对外公布由专门机构托管不用于理财投资，但即便如此，收益仍是十分可观。按照当前银行活期存款利率0.35%计算，30亿元押金一年仅利息就为1050万元；如果放在收益较高且可以快速取现的货币基金余额宝里，按年化3%的收益计算，30亿元押金则一年可以获得的收益高达9000万元；如果留足备付金，将其余的资金投入收益较高、流动性较差的理财品种中，可能一年的收益会更高。5.2共享经济模式发展趋势预测5.2.1灰色预测模型的建立4由已知数据，对于2014~2017年的经济增长百分比记为：000001,2,3,4xxxxx（5.2-1）并要求级比0010.751,1.33072,3,4ixixii.对0x做一次累加，则：1010111,2,3,4ikxxxixki（5.2-2）记111111,2,3,4xxxxx（5.2-3）取1x得加权平均值，则11111,2,3,4zkxkxkk，为确定参数，记11112,3,4zzzz（5.2-4）于是GM（1,1）的白化微分方程模型为11dxaxbdt（5.2-5）其中a是发展灰度，b是内生控制灰度。由于1101xkxkxk，取0xk为灰导数，1zk为背景值，则方程（5.2-5）相应的灰微分方程为012,3,4xkazkbk（5.2-6）或012,3,4xkazkbk（5.2-7）即矩阵的形式为0,TYBab（5.2-8）其中11100002342,3,4,111TTzzzYxxxB.用最小二乘法求得参数的估计值为10ˆˆ,TTTabBBBY（5.2-9）于是方程（5.2-5）有特解01101ˆˆˆ111akakbxkxkxkxeea