Simulación de Montecarlo - Oferta y Demanda de productos
Summary
TLDREn este video, se presenta una simulación de Monte Carlo utilizando Excel para analizar un caso de oferta y demanda de un producto para la salud. Se asume que el volumen de ventas depende del precio de venta y sigue una distribución normal. Se proporcionan probabilidades de precios de venta y se simula el precio y volumen de ventas. Se tiene en cuenta el costo de compra, el valor de rescate y el costo de penalidad por no atender la demanda. El objetivo es determinar la cantidad óptima a solicitar cada semana para maximizar el beneficio, considerando diferentes escenarios de pedido. El análisis se realiza mediante simulaciones aleatorias, utilizando funciones de Excel para generar valores y calcular el beneficio semanal. Finalmente, se evalúa el beneficio promedio para varios escenarios de cantidad de pedido y se identifica la cantidad que maximiza el beneficio. El video ofrece una guía práctica para aplicar la simulación de Monte Carlo en problemas de gestión de inventario y optimización de beneficios.
Takeaways
- 📈 Se desarrolló un caso de simulación de Monte Carlo utilizando Excel para modelar la oferta y demanda de un producto.
- 📊 El volumen de ventas semanal de un producto de salud depende de su precio de venta y se asume que sigue una distribución normal.
- 💰 Los precios de venta tienen asociadas diferentes probabilidades de ocurrencia, y cada uno tiene una desviación estándar y una media de inversión.
- 🛒 El costo de compra del producto es de 45 dólares, y el valor de rescate es de 25 dólares en caso de no atender la demanda.
- 📉 El costo de penalidad por no atender la demanda (faltantes) es de 15 dólares.
- 🔢 Se busca determinar la cantidad óptima a pedir cada semana para maximizar el beneficio, considerando precios de venta y volumen de ventas.
- 🎯 Para simular el precio de venta y el volumen de ventas, se utilizaron funciones aleatorias y la búsqueda en rangos de probabilidad acumulada.
- 🤔 Se consideró que la venta real siempre será el mínimo entre la oferta y la demanda.
- 🧮 Se calculó el beneficio semanal como el precio de venta multiplicado por la venta real, restando el costo de compra y el costo de penalidad por faltantes.
- 📚 Se utilizó la función de simulación de Excel para evaluar varios escenarios de cantidad de pedido, simulando 10,000 réplicas.
- 📊 Se analizó el beneficio promedio para diferentes cantidades de pedido y se identificó la cantidad que maximiza el beneficio utilizando la fórmula de índice para encontrar el máximo.
Q & A
¿Qué es el caso de simulación de Monte Carlo y cómo se relaciona con la oferta y la demanda?
-El caso de simulación de Monte Carlo es una técnica que utiliza la aleatoriedad para modelar y analizar problemas complejos, como el análisis de oferta y demanda. Se utiliza para simular diferentes escenarios y evaluar su impacto en las decisiones de negocio, como en este caso, la cantidad óptima de un producto a pedir para maximizar el beneficio.
¿Cómo se asume el volumen de ventas de un producto para la simulación?
-Se asume que el volumen de ventas tiene una distribución normal, tomando la parte entera, y está influenciado por el precio de venta del producto.
¿Cómo se determina la probabilidad de ocurrencia de cada precio de venta?
-La probabilidad de ocurrencia de cada precio de venta se muestra en una tabla, donde cada precio tiene una probabilidad específica de ocurrir, por ejemplo, un precio de venta de 70 dólares tiene una probabilidad del 15%.
¿Qué información se necesita para simular el volumen de ventas?
-Se necesita la media y la desviación estándar de la distribución normal del volumen de ventas, que dependen del precio de venta.
¿Cómo se utiliza la función aleatoria en Excel para simular el precio de venta?
-Se utiliza la función aleatoria de Excel para generar un número y luego se utiliza la fórmula 'BUSCAR' para encontrar el precio de venta correspondiente dentro de los límites inferiores y superiores de probabilidad acumulada.
¿Cómo se calcula el volumen de ventas simulado?
-Se utiliza la función INVERSA NORMAL de Excel, que toma un número aleatorio generado, la media y la desviación estándar asociadas al precio de venta para simular un volumen de ventas que sigue una distribución normal.
¿Cómo se determina la venta real en la simulación?
-La venta real se determina como el mínimo entre la oferta (cantidad pedida) y la demanda (volumen de ventas simulado).
¿Cómo se calcula el beneficio semanal en la simulación?
-El beneficio semanal se calcula multiplicando el precio de venta por la venta real, sumando el valor de rescate por lo sobrado y luego restando el valor de compra y el costo de penalidad por lo faltante.
¿Qué es una réplica en el contexto de la simulación de Monte Carlo?
-Una réplica es una iteración individual dentro de la simulación. En el caso de 10,000 réplicas, se realizan 10,000 simulaciones para obtener un promedio y evaluar diferentes escenarios.
¿Cómo se utiliza la tabla de datos en Excel para evaluar diferentes escenarios de cantidad de pedido?
-Se utiliza la función 'PROMEDIO' para calcular el beneficio promedio en diferentes escenarios de cantidad de pedido, lo que permite comparar y elegir el escenario que maximiza el beneficio.
null
-null
¿Cómo se determina la cantidad de pedido óptima en la simulación?
-Se utiliza la fórmula 'ÍNDICE' para asociar el máximo beneficio a la cantidad de pedido correspondiente. La simulación muestra cuál es la cantidad de pedido que da el mayor beneficio en promedio.
¿Por qué es importante realizar múltiples réplicas en una simulación de Monte Carlo?
-Las múltiples réplicas aumentan la confianza en los resultados de la simulación, proporcionando una estimación más precisa del impacto de diferentes escenarios en el beneficio esperado.
Outlines
📊 Simulación de Monte Carlo para Oferta y Demanda en Excel
El primer párrafo introduce un caso de simulación de Monte Carlo utilizando Excel. Se describe un problema de oferta y demanda donde el volumen de ventas de un producto para la salud depende de su precio de venta. Este volumen se asume que sigue una distribución normal. Se menciona una tabla que relaciona precios de venta con probabilidades de ocurrencia y los volúmenes de ventas esperados, junto con la media y la desviación estándar. Además, se proporciona información sobre el costo de compra del producto, el valor de rescate y el costo de penalidad por no atender la demanda. El objetivo es determinar la cantidad a pedir cada semana para maximizar el beneficio, considerando diferentes volúmenes posibles.
🔢 Creación de Distribuciones de Probabilidad y Simulación de Precios de Venta
Este párrafo se enfoca en el proceso de simulación del precio de venta y el volumen de ventas en Excel. Se describe cómo se utiliza la función aleatoria para generar precios de venta y volúmenes de ventas basados en distribuciones de probabilidad. Se calculan los límites superiores e inferiores para los precios de venta y se utiliza la función de búsqueda para asignar los precios correspondientes. Además, se utiliza la función inversa normal para generar volúmenes de ventas aleatorios basados en la media y la desviación estándar asociadas a cada precio de venta. Se menciona la simulación de un escenario arbitrario y cómo se calculan los beneficios o utilidades a partir de la venta real, el valor de rescate y el costo de compra y penalidad.
📈 Evaluación de Escenarios para Maximizar el Beneficio
El tercer párrafo explora cómo se evalúa el mejor escenario para maximizar el beneficio. Se describe el proceso de simular diferentes cantidades de pedidos y calcular el beneficio promedio para cada uno. Se utiliza la función de tabla de datos en Excel para realizar múltiples simulaciones y se calcula el beneficio promedio asociado a cada cantidad de pedido. Finalmente, se identifica la cantidad de pedido que ofrece el máximo beneficio utilizando la fórmula de índice para encontrar el valor óptimo.
📝 Conclusión y Llamado a la Acción
El último párrafo concluye el video con una llamada a la acción. Se menciona que el caso de simulación de Monte Carlo ha sido desarrollado y se ofrece la posibilidad de que el espectador comparta sus comentarios o consulte temas específicos en el canal. Se cierra el video con un saludo y se indica que se verán en el próximo vídeo.
Mindmap
Keywords
💡Simulación de Montecarlo
💡Distribución Normal
💡Probabilidad Acumulada
💡Volumen de Ventas
💡Precio de Venta
💡Costo de Compra
💡Valor de Rescate
💡Costo de Penalidad
💡Beneficio
💡Excel
💡Réplicas
Highlights
Desarrollo de un caso de simulación de Monte Carlo utilizando Excel para modelar la oferta y demanda.
Volumen de ventas de un producto para la salud depende de su precio de venta y se asume que sigue una distribución normal.
Los precios de venta tienen asociadas diferentes probabilidades de ocurrencia y un volumen de ventas esperado.
Se tiene en cuenta el precio de compra del producto, el valor de rescate y el costo de penalidad por no atender la demanda.
El objetivo es determinar la cantidad a pedir cada semana para maximizar el beneficio.
Se utiliza la función aleatoria de Excel para simular el precio de venta y el volumen de ventas.
La simulación incluye la obtención de la distribución acumulada y los límites superiores e inferiores para el precio de venta.
Se calcula el beneficio semanal considerando el mínimo entre la oferta y la demanda.
La venta real es el mínimo entre la cantidad pedida y la demanda.
Se evalúa el beneficio para diferentes cantidades de pedido y se simula con 10,000 réplicas.
Utilización de la fórmula de promedio para calcular el beneficio promedio en diferentes escenarios.
Se emplea la fórmula Índice para asociar el máximo beneficio a la cantidad de pedidos.
Se presenta una gráfica que muestra la relación entre la cantidad de pedidos y el beneficio máximo.
La simulación de Monte Carlo es una herramienta efectiva para evaluar diferentes escenarios y maximizar el beneficio.
Se resalta la importancia de la cantidad de réplicas en la precisión de la simulación.
El análisis de los resultados permite tomar decisiones informadas sobre la cantidad óptima de pedidos.
La simulación de Monte Carlo se aplica en temas de investigación operativa y optimización de procesos.
Se invita a la audiencia a compartir sus comentarios, dudas y temas de interés para futuras simulaciones.
Transcripts
hola chicos hoy vamos a desarrollar un
caso de simulación de montecarlo
utilizando excel para ello les presento
el siguiente caso estos casos son
clásicos de oferta y demanda y en este
problema tenemos los siguientes el
volumen semanal de ventas de un producto
para la salud depende de su precio de
venta este volumen de ventas se asume
que tiene una distribución normal
tomando la parte entera
los precios de venta las probabilidades
de que ocurra cada precio de venta así
como la media de inversión estándar
asociado a cada precio de ventas se
muestra en el siguiente tabla por
ejemplo el precio de venta 70 dólares
tiene una probabilidad de ocurrencia de
15% y también si el precio de 70 dólares
el volumen de ventas esperado con la
distribución normal que no mencionaron
es con una media de 380 y desviación
estándar de 55 entonces tenemos así 5
precios de venta basado en esta
probabilidad y también el volumen de
ventas con distribución normal al final
nos dice que se sabe que el precio de
compra cuánto cuesta este producto es 45
dólares y el valor de rescate o sea lo
que te sobra lo vas a rematar a 25
dólares a su vez se tiene un costo de
penalidad o pérdida
por no atender además la demanda o sea
los faltantes el cual es 15 dólares se
desea a partir de ellos saber qué
cantidad qué cantidad se debe pedir cada
semana buscando maximizar el beneficio y
la cantidad a pedir puede ser 3 53 63 70
hasta llegar a 450 unidades pues este
problema básicamente tiene dos partes la
primera hay que simular el precio de
venta con el volumen de ventas y lo
segundo es a partir del resultado
evaluar cuál es esa cantidad de pedido
que debemos tener en varios escenarios
en este caso para evaluar cuál es el que
maximiza nuestro beneficio entonces
vamos a nuestro trabajo en excel que
hemos desarrollado y tenemos aquí la
misma tabla que está de color verde en
los enunciados o las columnas que no
eran de datos y luego vamos a colorear
acá es el este lo que hemos llenado lo
que se hace inmediatamente en clásica
simulación de montecarlo cuando tenemos
distribuciones de probabilidad es
obtener la distribución o la
probabilidad acumulada que sale sumando
no 15 15 el primero 35 más 15 50% más 25
75% yo tenemos la distribución acumulada
luego de ello a partir de acumulada
sacamos los límites superior e inferior
el límite superior es igual a lo que nos
salió en la probabilidad acumulada y el
límite inferior comienza en cero y
siempre es el límite superior anterior 0
15 050 y vemos entonces tenemos rangos
de 0 a 0 15 valdrá un precio de venta de
70 dólares y a partir de ahí este
volumen de ventas de 15 o 0.15 a 0 50
será 72 el precio de venta con este
volumen de ventas y así los intervalos
para obtener esta simulación del precio
de venta y del volumen de ventas
a su vez aquí a la derecha tenemos los
datos que nos habían dado del cuánto
cuesta el producto cuando su valor de
rescate o para lo que sobra y la
penalidad para los faltantes todo está
en dólares
ahora aquí vamos a trabajar lo siguiente
primero vamos a simular un escenario un
escenario arbitrario pero para ello
necesitamos primero crear las dos
simulaciones el aleatorio para precio de
venta lo vamos a trabajar como aleatorio
la función aleatorio de excel ok
cerramos aquí paréntesis y nos da una
lead orio a partir de aquí vamos a
simular el precio de venta porque el
precio de venta es cualquiera de estos
cinco para ello hacemos la fórmula
buscar y tomamos el aleatorio que hemos
generado y lo vamos a buscar en estos
límites inferiores y superiores para
ello es que trabajamos eso primero
fijamos con efe 4 y lo que queremos
obtener en el rango que corresponda es
el precio de venta correcto también lo
fijamos y ponemos cerrar paréntesis con
eso tenemos 72 por ejemplo acá nos ha
salido precisamente 72 porque este
aleatorio 0 27 8 lo busca en estos
límites 0 27 y 8 se encuentra aquí en
este segundo rango por eso es que le
asigna 72 del precio de venta pero a
medida que tú cambies la aleatoriedad
el precio de venta va a ir variando si
tú aprietas f9 va a ir cambiando según
la aleatoriedad ahora vamos a crear un
aleatorio para volumen para el volumen
de ventas también con la fórmula
aleatorio pero antes del volumen
necesitaríamos como es una distribución
normal por información la media y
desviación estándar entonces lo que
vamos a hacer la media la división
estándar dependen del precio de venta
que se ha dado entonces lo que vamos a
hacer también es una fórmula buscar
vamos a poner acá buscar pero en este
caso vamos a buscar el precio de venta
que hemos obtenido con la primera
simulación la vamos a buscar aquí
correcto aquí lo vamos a buscar fijando
con efe 4 punto y coma o coma
dependiendo de excel y lo que debe
arrojar es el volumen de ventas como
resultado también nos fijamos ideamos
centro muy bien entonces mira a un
precio de venta de 80 le da un volumen
de ventas de 350 está correcto lo mismo
trabajamos para la desviación estándar
pero en este caso va a estar asociado el
70 ok el 70 igual o este precio de venta
que en este caso sería 70
precio de venta lo vamos a buscar aquí
pero el resultado ya no en la matriz de
volumen de ventas sino en desviación
estándar damos center y ahí vemos por
ejemplo precio de venta 72 volumen de
venta 420 65 aquí está 4 20 y 65
perfecto ya está asociado como el
volumen de ventas o la demanda que se va
a obtener es una distribución normal y
tiene que tomar la parte entera según el
enunciado vamos a poner la función
entero y dentro de la función entero la
inversa normal que es la que nos va a
dar ese generador aleatorio normal donde
nos pide la probabilidad que es el
aleatorio
ahí está la media que ya lo tuvimos aquí
y la desviación estándar que está aquí
cerramos paréntesis y bueno cerramos un
paréntesis más que nos faltó ahí que ya
automáticamente lo trabaja excel ahí
listo y nos da el volumen de ventas
simulado en base a la distribución
normal esta es la función inversa normal
que toma probabilidad la media y la
desviación estable entonces ya tenemos
el precio de venta ya tenemos el volumen
esperado de ventas correcto y en base a
ellos vamos a calcular los beneficios o
la utilidad la cantidad de pedido como
no se sabe por qué es 353 entre 370 y
justamente se quiere evaluar hasta 450
vamos a elegir un valor arbitrario en
este caso voy a ponerle en 380 que es el
valor más o menos intermedio entre 90
400 que me podrías usar voy a utilizar
380 ahora hay tres conceptos en estos
problemas de oferta y demanda más allá
de la simulación de montecarlo que
tenemos que tener en cuenta siempre
cuando hacemos este análisis la venta
real en oferta y demanda siempre va a
ser el mínimo entre los dos o sea yo no
puedo vender más de lo que tengo
correcto o no por más que yo tenga mucha
cantidad de oferta si la demanda es baja
yo voy a vender lo que lo que solamente
vienen a demandarme entonces esto se
resume la venta real siempre va a ser el
mínimo de lo que yo he pedido correcto
con la demanda o sea mi oferta con la
demanda va a ser el mínimo en este caso
me ha salido 311 porque mi demanda o sea
lo que me demanda mis clientes son 311
unidades del artículo pero yo he pedido
380 cuanto vendo realmente 311 por más
que yo he pedido 380 me demande 311
si esto va cambiando con un f 9no por
ejemplo aquí cambia dice volumen 402 en
esa simulación salió 402 unidades como
pedir 380 solamente puedo vender 380
ahora para lo que sobra básicamente va a
sobrar siempre y cuando la oferta sea
mayor a la demanda o sea si lo que yo he
pedido es mayor a la demanda va a haber
sobrante que sería la diferencia de la
oferta menos la demanda si es que no es
menor
no habrá sobra ponemos en caso contrario
0 en la función si y en el faltante
solamente sea faltante si la demanda
señaló aquí la demanda si la demanda es
mayor a la oferta hay sobrante pero no
hay faltante y el faltante será la
demanda menos lo que yo he pedido si es
que no es así no hay faltante le pongo
caso cero entonces por ejemplo
562 fue la demanda aquí porque ha vuelto
a tomar otro aleatorio y ha simulado 562
la demanda y 380 cuánto ha vendido
realmente 380 sobre no sobró porque
usted todos los 380 me faltó si me faltó
la diferencia que es 182 correcto se
utilizó otra vez efe 9 por ejemplo aquí
la demanda fue 308 menor a 380 son 90 y
308 y me sobró 72 entonces está tomando
la lógica correcta muy bien y en base a
ellos sacamos el beneficio semanal lo
que me favorece es el precio de venta 77
en este caso está 77 pero voy a ir
cambiando tomo en la celda del precio de
venta y lo multiplicó por la venta real
lo que realmente vendido eso me da
ingresos más me voy aquí arribita a la
derecha donde habíamos puesto
el valor de rescate y fijamos el valor
de rescate con efe 4 fijamos el valor de
rescate que en este caso es 25 dólares
se va a multiplicar por en caso mes
sobre y lo que me sobra es esta celda de
aquí correcto eso me va a favorecer en
ingresos que me resta me resta lo que yo
he comprado el valor de compra tomamos
el valor de compra aquí está 45 lo
fijamos por lo que hemos pedido porque
lo que hemos pedido lo que se compra
correcto ahí lo estamos señalando menos
el faltante
el costo por faltante o el costo de
oportunidad la penalidad es 15 dólares
lo fijamos y eso se multiplica por lo
que nos está faltando que lo hemos
calculado aquí al último le damos enter
y nos han dado este nos ha dado este
beneficio semana muy bien entonces ya
hemos simulado el beneficio en este caso
para un valor arbitrario de 380 pero nos
gustaría evaluar o de repente simular en
este caso cuáles serían con varios
escenarios ok vamos a trabajar entonces
lo siguiente vamos a poner acá
promedio vamos a colocar aquí todos los
casos posibles ok ya está era como la
segunda parte del trabajo que vamos a
hacer porque ya hemos simulado aquí ya
esta es la simulación del precio de
venta del volumen el beneficio semana ha
salido con los cálculos pero ahora vamos
a evaluar cuál es el escenario que más
nos favorece 350 pedir 360 370 o pedir
450 así pues lo que hacemos es lo
siguiente tomamos este beneficio semanal
que hemos calculado y lo vamos a colocar
aquí o sea con una celda de igual un
igual de tal manera que esté en cierta
altura entre los escenarios que voy a
calcular y voy a hacer una cantidad de
simulaciones ok aquí yo le he puesto por
defecto 10.000 pero para que ustedes
vean cómo se calcula colocó aquí 1 me
voy a rellenar pongo aquí
series y colocamos columnas voy a
simular 10 mil réplicas tú podrías hacer
100 mil réplicas un millón de réplicas
mil réplicas en este caso voy a elegir
10 mil es un número intermedio para dar
una cierta confianza le vamos a dar a
aceptar y automáticamente nos crea hasta
la enumeración hasta 10.000 entonces
como que se va a formar una tabla de
datos que es lo que vamos a trabajar
para que excel y automáticamente tome
este beneficio que ha calculado con un
valor arbitrario de la cantidad de
pedido 380 para que simule con varias
cantidades de pedido y no tengamos que
hacer varios hojas de excel para poder
calcular los entonces vamos a hacer lo
siguiente sombre amos el beneficio
recuerda promedio que aquí lo hemos
igualado lo hemos puesto como
intersección de las réplicas con los
escenarios y vamos a sombrear desde ese
punto ok
nos vamos hasta abajo control hacia la
flecha abajo y asombramos toda la tabla
luego de ello nos vamos a datos datos ok
atención aquí datos y nos vamos a
análisis de hipótesis
y análisis de hipótesis luego de ello
nos vamos a tablas de datos tabla de
datos y vamos a poner en celda de
entrada fila celda de entrada fila
nuestra cantidad de pedido nuestro valor
arbitrario porque eso es lo que vamos a
evaluar el cambio de esos valores de
cantidad de pedido cuánto pedir entonces
señaló ahí automáticamente lo fija en
este caso es de 16 fija la cantidad de
pedido y en celda de entrada de columna
nos vamos a ir afuera de la tabla
sombreada en cualquier parte de aquí
puede ser aquí y aquí aquí voy a elegir
esto puede ser cualquiera pero fuera de
esa tabla ahí está una celda vacía le
damos a aceptar y esperamos que el
cargue el excel y entonces excel ha
cargado o ha hecho 10.000 simulaciones
de cada uno de los diversos escenarios
de cantidad de pedidos perfecto luego
que tenemos ello vamos a calcular el
beneficio promedio con la fórmula
promedio calculamos para 350 estas son
10.000 réplicas de utilidades para el
caso
y la cantidad de pedidos haya sido 350
entonces aquí nos ha salido este
beneficio promedio y va a ir cambiando
cada vez que hacemos una modificación ya
que está fijado a están asociados
números aleatorios correcto entonces
jalamos aquí para que nos dé el
beneficio de todos y vamos a tener el
beneficio de los diversos escenarios
cual tendríamos que tomar el escenario
que nos da el mejor beneficio entonces
nosotros podemos hacer una tabla de
doble entrada con los beneficios y los
diversos escenarios para ello tenemos
aquí un resumen en una siguiente hoja y
ya hemos de alguna manera lo hemos
puesto en una tabla aquí de 350 450 y en
esta simulación de 10.000 réplicas el
máximo beneficio con la fórmula máximo
tomamos ha salido 10 mil 201 que está
asociado a la cantidad de pedidos 440 no
que lo utilizamos con la fórmula índice
que toma estas dos columnas y se fija en
coincidir el máximo beneficio en este
caso y toma el valor del pedido 440 que
es la columna 1
de esa manera asocia el máximo de
beneficio a la cantidad de pedidos y
aquí tenemos una gráfica que hemos
colocado donde se ve que la cantidad de
pedidos nos da el beneficio máximo para
esta simulación ha salido 440 tu puedes
apretar f9 varias veces y va a ir
modificando va a ir modificando el
máximo beneficio y vemos que la mayoría
de veces la cantidad de pedidos 440 a
veces 450 ok esto se va simulando y
recuerda que con mayor cantidad de
réplicas va a ser mucho más exacto bien
y de esta manera hemos desarrollado un
caso de simulación de montecarlo
aplicando el caso de oferta y demanda
con diversos escenarios espero que la
información te haya sido de mucha
utilidad y la puedas compartir recuerda
que puedes visitarlos aquí en el canal
para ver temas de simulación de
investigación operativa y si tienes algo
especial o algún tema que quisiera que
toquemos pon en los comentarios si
tienes alguna consulta duda también te
mando un fuerte saludo y nos vemos en el
próximo vídeo
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