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为电影制作的各种约束条件所建立的数学模型

  中图分类号:O1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)04(a)-0156-03
  我们主要要完成在许许多多的约束条件下,给出时间的最优化结果,所以我们建立了多目标优化模型,总目标为拍摄时间的最小值和利润的最大值,我们在明星上演时间和普通演员、群众演员上演时间,以及特殊场地和设备使用的时间上花费了许多心思,在两名明星一起合作和分开工作的时间上我们先假设工作天数,再通过概率的计算最终确定了一个月中两人能合作的时间。通过概率来确定而不是直接假设是我们的一个创新点。然后我们在模型求解板块中求得了拍摄总时间的最小值,并且给出了最终利润的表达式(见表1)。
  1 假设与简化
  不同电影所受欢迎程度不同,据统计20~30岁的人最爱好观影。因此我们准备拍摄如励志类、动作类或爱情类该年龄段的人喜欢的电影。
  我们假设所拍电影的片长为2.5小时,需要2名出名的影星,30名普通的演员和200名群众演员。2名影星的素质各为50%(即每拍一个镜头有50%的成功率),但影星各有各的风格,所以当两人一起上场时,素质就为50%×50%=25%,且只有两名影星上场的时间是整部电影最关键的片段,所以拍摄时间大约会变成原来的8倍。演员的平均素质为25%,群众演员的平均素质为5%(假设所有演员和群众演员都会一起上场)。明星30天中25天正常工作,每名演员每天工作8小时。假设每天的基础场地设备为50万元,事先准备的材料等费用为1000万元,后期加工等事项为1000万元,每天使用特殊场地或设备为1000万元。拍摄电影的过程中编剧尤为重要,据统计,在一部2.5小时长的电影中,主角出演的时间可以定在[1.5,1.75],演员出演的时间定在[1,1.25],使用特殊设备的时间定在[0.25,0.5]比较受人们欢迎。之后我们假设在2.5小时中有0.2小时为环境拍摄,即没有人物登场,由于剧本需要明星A和明星B同时上场时间为1.2小时,其中其他演员参与0.8小时,特殊设备或场地在所有人上场的这0.8小时内使用,使用时间为t小时,剩下的2.5-0.2-1.2=1.1个小时中,A上场t1小时,其中演员参与b小时,b属于[0.1,0.2],B上场t2小时,其中演员参与c小时,c属于[0.1,0.2],只有演员上场的时间为t3小时。假设拍摄完后,每个人需要1~2天来调整一些不足的镜头。最后,我们假设为了提高人群对电影的欢迎度,据调查,将影片拍成3D模式可以增加0.1的欢迎度,耗资大概在1000万元左右;加拍一部预告片,同样可以增加0.1的欢迎度,耗资也在1000万元左右。基础人群即可能来观影的20~30岁人数为5000万人。票价定在40元/人。
  2 建立模型
  为了解决此问题,我们建立了以下几个模型:
  演员拍摄的时间=演员上场时间/(上场所有演员素质之积)。单位以天计,由于每天工作8小时,所以最后需除以8就是拍摄天数。
  之前假设了每名明星30天内25天有空,可以通过排列组合求出25天中两明星同时有空天数为几天的概率最大。
  总时间T=所有人拍摄时间取并集。即尽量使演员们一起拍摄。同时我们做的是多目标优化问题,所以也要考虑利润要大,即成本在薪水方面尽量小。
  人们总欢迎度C=各个部分欢迎度相乘,即A上场带来的欢迎度×B上场带来的欢迎度×演员上场带来的欢迎度×特殊设备使用时间带来的欢迎度。
  演员薪水=签订的月薪加上剩下天数的日薪。
  成本S=明星薪水+普通演员薪水+群众演员薪水+特殊设备或场地在拍摄中使用时间×10000000(假设中的单价)+T×500000(每天的基础设备和场地的单价)+10000000(事先准备的材料等费用)+10000000(后期加工等事项)。
  利润N=50000000(基础人数)×欢迎度C×40(票价)-成本S。
  3 模型求解
  3.1 演员拍摄的时间
  3.2 两明星同时有空的天数
  假设中提到两明星每30天有25天有空,那么通过排列组合,我们可以得到:在一名明星日期确定的情况下,另一名明星总共有30C5种排法。
  由概率,我们可以假设两明星每25天中有21天能同时工作。
  3.3 总时间T
  3.8 加入创新条件后的优化
  在假设中,我们提到将影片拍成3D模式可以增加0.1的欢迎度,耗资大概在10000000元左右;加拍一部预告片,同样可以增加0.1的欢迎度,耗资也在10000000元左右。所以我们欢迎度C+0.2,成本S+20000000,重新进行了一次优化,结果我们可以看到,除了成本和欢迎度变了,其他变量等号成立条件仍然都没变,现在的Nmax注解!!!:1.2128e+09指大概在12亿左右,比上述额度8亿多出了4亿的利润,所以我们认为这个Nmax同时总时间T=40d是整个模型的最优解。

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