为什么用折纸法做试验时要用0.618这个数
我们用折纸法做试验时,要用到一个数——0.618。这个数是怎么来的呢?
人们总是通过实验,来了解生产规律和自然界规律的。在做试验时,经常会遇到这种情况:当影响产品的因素在某一点时,质量最好,如这种因素的数值减小,指标就下降;因素的数值增大,指标也是下降。反映这种关系的现象,我们称为“单峰”情况。如下图所示,以表示某产品的质量指标,x表示影响产品质量的某一因素。因素x取值x*时,质量指标y*最好。任选两点x1,x2而做试验时,如试验结果y1比y2差(即y1<y2),那么,把x1左边部分丢掉,这时最好点不会被丢掉。在用折纸法做试验时,比较两次试验后,把差的一段剪掉,其道理也就在这里。
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现在的问题是要使试验的次数尽可能少,究竟先做哪—点的试验呢?若(0,1)线段表示试验范围,用折纸法做试验时,先取一点X做试验后,再取一点Y做试验,进行比较。由于在做试验时对于哪一点好所出现的可能性是一样的,因此丢了(0,Y)段和丢了(X,1)段
的可能性也是相同的。这就要求两个线段一样长,即
Y=1-X…………(1)
也就是说,Y是X的对称点〔对于(0,1)线段的中点来说〕。
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另外,如果丢掉的是(X,1)段,留下(0,X)段,因为其中Y点已做过试验,它与原来(0,1)中已做过点X的试验相仿;也就是说,Y在(0,x)中所处的位置比例,与X在(0,1)中所处的位置比例是一样的,即
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将(2)式代入(1)式,得方程:
X2+X-1=0
解出方程,取其正根
X==0.6180339……
在优选法中的数0.618是的近似值,在做试验时就把它作为常数来使用。
在用折纸法做试验时,不论你丢了哪一段,剩下的纸条的长度总是原来纸条长度的0.618倍,丢掉的纸条长度是原来纸条长度的0.382倍。这个方法也就是将长度为1的线段分成二部分,其分点为;在平面几何学上称它为“黄金分割法”。因而这种“优选法”也可称为“黄金分割法”。