1. 組合數(shù)學(xué)概述
組合數(shù)學(xué),又稱為離散數(shù)學(xué),但有時(shí)人們也把組合數(shù)學(xué)和圖論加在一起算成是離散數(shù)學(xué)。組合數(shù)學(xué)是計(jì)算機(jī)出現(xiàn)以后迅速發(fā)展起來的一門數(shù)學(xué)分支。計(jì)算機(jī)科學(xué)就是算法的科學(xué),而計(jì)算機(jī)所處理的對(duì)象是離散的數(shù)據(jù),所以離散對(duì)象的處理就成了計(jì)算機(jī)科學(xué)的核心,而研究離散對(duì)象的科學(xué)恰恰就是組合數(shù)學(xué)。組合數(shù)學(xué)的發(fā)展改變了傳統(tǒng)數(shù)學(xué)中分析和代數(shù)占統(tǒng)治地位的局面,F(xiàn)代數(shù)學(xué)可以分為兩大類:一類是研究連續(xù)對(duì)象的,如分析、方程等,另一類就是研究離散對(duì)象的組合數(shù)學(xué)。組合數(shù)學(xué)不僅在基礎(chǔ)數(shù)學(xué)研究中具有極其重要的地位,在其它的學(xué)科中也有重要的應(yīng)用,如計(jì)算機(jī)科學(xué)、編碼和密碼學(xué)、物理、化學(xué)、生物等學(xué)科中均有重要應(yīng)用。微積分和近代數(shù)學(xué)的發(fā)展為近代的工業(yè)革命奠定了基礎(chǔ)。而組合數(shù)學(xué)的發(fā)展則是奠定了本世紀(jì)的計(jì)算機(jī)革命的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)之所以可以被稱為電腦,就是因?yàn)橛?jì)算機(jī)被人編寫了程序,而程序就是算法,在絕大多數(shù)情況下,計(jì)算機(jī)的算法是針對(duì)離散的對(duì)象,而不是在作數(shù)值計(jì)算。正是因?yàn)橛辛私M合算法才使人感到,計(jì)算機(jī)好象是有思維的。
組合數(shù)學(xué)不僅在軟件技術(shù)中有重要的應(yīng)用價(jià)值,在企業(yè)管理,交通規(guī)劃,戰(zhàn)爭指揮,金融分析等領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用。在美國有一家用組合數(shù)學(xué)命名的公司,他們用組合數(shù)學(xué)的方法來提高企業(yè)管理的效益,這家公司辦得非常成功。此外,試驗(yàn)設(shè)計(jì)也是具有很大應(yīng)用價(jià)值的學(xué)科,它的數(shù)學(xué)原理就是組合設(shè)計(jì)。用組合設(shè)計(jì)的方法解決工業(yè)界中的試驗(yàn)設(shè)計(jì)問題,在美國已有專門的公司開發(fā)這方面的軟件。最近,德國一位著名組合數(shù)學(xué)家利用組合數(shù)學(xué)方法研究藥物結(jié)構(gòu),為制藥公司節(jié)省了大量的費(fèi)用,引起了制藥業(yè)的關(guān)注。
在1997年11月的南開大學(xué)組合數(shù)學(xué)研究中心成立大會(huì)上,吳文俊院士指出,每個(gè)時(shí)代都有它特殊的要求,使得數(shù)學(xué)出現(xiàn)一個(gè)新的面貌,產(chǎn)生一些新的數(shù)學(xué)分支,組合數(shù)學(xué)這個(gè)新的分支也是在時(shí)代的要求下產(chǎn)生的。最近,吳文俊院士又指出,信息技術(shù)很可能會(huì)給數(shù)學(xué)本身帶來一場根本性的變革,而組合數(shù)學(xué)則將顯示出它的重要作用。楊樂院士也指出組合數(shù)學(xué)無論在應(yīng)用上和理論上都具有越來越重要的位置,它今后的發(fā)展是很有生命力,很有前途的,中國應(yīng)該倡導(dǎo)這個(gè)方面的研究工作。萬哲先院士甚至舉例說明了華羅庚,許寶祿,吳文俊等中國老一輩的數(shù)學(xué)家不僅重視組合數(shù)學(xué),同時(shí)還對(duì)組合數(shù)學(xué)中的一些基本問題作了重大貢獻(xiàn)。迫于中國組合數(shù)學(xué)發(fā)展自身的需要,以及中國信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要,在中國發(fā)展組合數(shù)學(xué)已經(jīng)迫在眉睫,刻不容緩。
2. 組合數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)軟件
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)的使用已經(jīng)影響到了人們的工作,生活,學(xué)習(xí),社會(huì)活動(dòng)以及商業(yè)活動(dòng),而計(jì)算機(jī)的應(yīng)用根本上是通過軟件來實(shí)現(xiàn)的。我在美國聽到過一種說法,將來一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力可以直接從軟件產(chǎn)業(yè)反映出來。我國在軟件上的落后,要說出根本的原因可能并不是很簡單的事,除了技術(shù)和科學(xué)上的原因外,可能還跟我們的文化,管理水平,教育水平,思想素質(zhì)等諸多因素有關(guān)。除去這些人文因素以外,一個(gè)最根本的原因就是我國的信息技術(shù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)十分薄弱,這個(gè)問題不解決,我們就難成為軟件強(qiáng)國。然而問題決不是這么簡單,信息技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)涉及到了很深的數(shù)學(xué)知識(shí),而數(shù)學(xué)本身也已經(jīng)發(fā)展到了很深、很廣的程度并不是單憑幾個(gè)聰明的頭腦去想想就行了,而更重要的是需要集體的合作和力量,就象軟件的開發(fā)需要多方面的人員的合作。美國的軟件之所以能領(lǐng)先,其關(guān)鍵就在于在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上他們有很強(qiáng)的實(shí)力,有很多杰出的人才。一般人可能會(huì)認(rèn)為數(shù)學(xué)是一門純粹的基礎(chǔ)科學(xué),1+1的解決可能不會(huì)有任何實(shí)際的意義。如果真是這樣,一門純粹學(xué)科的發(fā)展落后幾年,甚至十年,關(guān)系也不大。然而中國的軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已向數(shù)學(xué)基礎(chǔ)提出了急切的需求:網(wǎng)絡(luò)算法和分析,信息壓縮,網(wǎng)絡(luò)安全,編碼技術(shù),系統(tǒng)軟件,并行算法,數(shù)學(xué)機(jī)械化和計(jì)算機(jī)推理,等等。此外,與實(shí)際應(yīng)用有關(guān)的還有許多許多需要數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的算法,如運(yùn)籌規(guī)劃,金融工程,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等。如果我們的軟件產(chǎn)業(yè)還是把眼光一直盯在應(yīng)用軟件和第二次開發(fā),那么我們在應(yīng)用軟件這個(gè)領(lǐng)域也會(huì)讓國外的企業(yè)搶去很大的市場。如果我們現(xiàn)在在信息技術(shù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上,大力支持和投入,那將是亡羊補(bǔ)牢,猶未為晚;只要我們能搶回信息技術(shù)的數(shù)學(xué)基地,那么我們還有可能在軟件產(chǎn)業(yè)的競爭中,扭轉(zhuǎn)局面,甚至反敗為勝。吳文俊院士開創(chuàng)和領(lǐng)導(dǎo)的數(shù)學(xué)機(jī)械化研究,為中國在信息技術(shù)領(lǐng)域占領(lǐng)了一個(gè)重要的陣地,有了雄厚的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),自然就有了軟件開發(fā)的競爭力。這樣的陣地多幾個(gè),我們的軟件產(chǎn)業(yè)就會(huì)產(chǎn)生新的局面。值得注意的是,印度有很好的統(tǒng)計(jì)和組合數(shù)學(xué)基礎(chǔ),這可能也是印度的軟件產(chǎn)業(yè)近幾年有很大發(fā)展的原因。
3. 組合數(shù)學(xué)在國外的狀況
縱觀全世界軟件產(chǎn)業(yè)的情況,易見一個(gè)奇特的現(xiàn)象:美國處于絕對(duì)的壟斷地位。造成這種現(xiàn)象的一個(gè)根本的原因就是計(jì)算機(jī)科學(xué)在美國的飛速發(fā)展。當(dāng)今計(jì)算機(jī)科學(xué)界的最權(quán)威人士很多都是研究組合數(shù)學(xué)出身的。美國最重要的計(jì)算機(jī)科學(xué)系(MIT,Princeton,Stanford,Harvard,Yale,….)都有第一流的組合數(shù)學(xué)家。計(jì)算機(jī)科學(xué)通過對(duì)軟件產(chǎn)業(yè)的促進(jìn),帶來了巨大的效益,這已是不爭之事實(shí)。組合數(shù)學(xué)在國外早已成為十分重要的學(xué)科,甚至可以說是計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)。一些大公司,如IBM,AT&T都有全世界最強(qiáng)的組合研究中心。Microsoft 的Bill Gates近來也在提倡和支持計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)研究。例如,Bell實(shí)驗(yàn)室的有關(guān)線性規(guī)劃算法的實(shí)現(xiàn),以及有關(guān)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的算法,由于有明顯的商業(yè)價(jià)值,顯然是沒有對(duì)外公開的。美國已經(jīng)有一種趨勢,就是與新的算法有關(guān)的軟件是可以申請專利的。如果照這種趨勢發(fā)展,世界各國對(duì)組合數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)算法的投入和競爭必然日趨激烈。美國政府也成立了離散數(shù)學(xué)及理論計(jì)算機(jī)科學(xué)中心DIMACS(與Princeton大學(xué),Rutgers大學(xué),AT&T 聯(lián)合創(chuàng)辦的,設(shè)在Rutgers大學(xué)),該中心已是組合數(shù)學(xué)理論計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要研究陣地。美國國家數(shù)學(xué)科學(xué)研究所(Mathematical Sciences Research Institute,由陳省身先生創(chuàng)立)在1997年選擇了組合數(shù)學(xué)作為研究專題,組織了為期一年的研究活動(dòng)。日本的NEC公司還在美國的設(shè)立了研究中心,理論計(jì)算機(jī)科學(xué)和組合數(shù)學(xué)已是他們重要的研究課題,該中心主任R. Tarjan即是組合數(shù)學(xué)的權(quán)威。我所熟悉的美國重要的國家實(shí)際室(Los Alamos國家實(shí)驗(yàn)室,以造出第一顆原子彈著稱于世),從曼哈頓計(jì)劃以來一直重視應(yīng)用數(shù)學(xué)的研究,包括組合數(shù)學(xué)的研究。我所接觸到的有關(guān)組合數(shù)學(xué)的計(jì)算機(jī)模擬項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)達(dá)三千萬美元。不僅如此,該實(shí)驗(yàn)室最近還在積極充實(shí)組合數(shù)學(xué)方面的研究實(shí)力。美國另外一個(gè)重要的國家實(shí)驗(yàn)室Sandia國家實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)專門研究組合數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的機(jī)構(gòu),主要從事組合編碼理論和密碼學(xué)的研究,在美國政府以及國際學(xué)術(shù)界都具有很高的地位。由于生物學(xué)中的DNA的結(jié)構(gòu)和生物現(xiàn)象與組合數(shù)學(xué)有密切的聯(lián)系,各國對(duì)生物信息學(xué)的研究都很重視,這也是組合數(shù)學(xué)可以發(fā)揮作用的一個(gè)重要領(lǐng)域。前不久召開的北京香山會(huì)議就體現(xiàn)了國家對(duì)生物信息學(xué)的高度重視。據(jù)說IBM也將成立一個(gè)生物信息學(xué)研究中心。由于DNA就是組合數(shù)學(xué)中的一個(gè)序列結(jié)構(gòu),美國科學(xué)院院士,近代組合數(shù)學(xué)的奠基人Rota教授預(yù)言,生物學(xué)中的組合問題將成為組合數(shù)學(xué)的一個(gè)前沿領(lǐng)域。
美國的大學(xué),國家研究機(jī)構(gòu),工業(yè)界,軍方和情報(bào)部門都有許多組合數(shù)學(xué)的研究中心,在研究上投入了大量的經(jīng)費(fèi)。但他們得到的收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了他們的投入,更主要的是他們還聚集了組合數(shù)學(xué)領(lǐng)域全世界最優(yōu)秀的人才。高層次的軟件產(chǎn)品處處用到組合數(shù)學(xué),更確切地說就是組合算法。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)算法可以分為兩大類,一類是組合算法,一類是數(shù)值算法(包括計(jì)算數(shù)學(xué)和與處理各種信息數(shù)據(jù)有關(guān)的信息學(xué))。依我個(gè)人的淺見,近年來計(jì)算機(jī)算法又多了一類:那就是符號(hào)計(jì)算算法。吳文俊院士開創(chuàng)的機(jī)器證明方法就屬于符號(hào)計(jì)算,引起了國際上的高度評(píng)價(jià),被稱為吳方法。而國際上還有專門的符號(hào)計(jì)算雜志。符號(hào)算法和吳方法跟代數(shù)組合學(xué)也有十分密切的聯(lián)系。組合數(shù)學(xué),數(shù)值計(jì)算(包括計(jì)算數(shù)學(xué),科學(xué)計(jì)算,非線性科學(xué),和與處理各種信息數(shù)據(jù)有關(guān)的信息學(xué))和統(tǒng)計(jì)學(xué)可能是應(yīng)用最廣的數(shù)學(xué)分支,而組合數(shù)學(xué)的價(jià)值甚至不亞于統(tǒng)計(jì)學(xué)和數(shù)值計(jì)算。由于數(shù)學(xué)機(jī)械化近年來的發(fā)展和在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的重要性,把數(shù)學(xué)機(jī)械化,科學(xué)計(jì)算和組合數(shù)學(xué)組合起來,就可以說是中國信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。組合數(shù)學(xué)家H. Wilf和D. Zeilberger1998因?yàn)樵诮M合恒等式的機(jī)械化證明方面的成果,獲得1998年美國數(shù)學(xué)會(huì)的Steele獎(jiǎng)。
Gian-Carlo Rota教授在他去年不幸逝世之前,還專門向我提出,希望我向中國有關(guān)部門和領(lǐng)導(dǎo)人呼吁,組合數(shù)學(xué)是計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ),中國最終一定能成為一個(gè)軟件大國,但是要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的一個(gè)突破點(diǎn)就是發(fā)展組合數(shù)學(xué)。中國在軟件技術(shù)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國,而在組合數(shù)學(xué)上則更是落后于美國和歐洲。如果中國只是想在軟件技術(shù)上跟著西方走,而不在組合數(shù)學(xué)上下功夫,那么中國的軟件將一直處于落后的狀態(tài)。他特別強(qiáng)調(diào)組合數(shù)學(xué)在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的作用,以及在大學(xué)計(jì)算機(jī)系加強(qiáng)組合數(shù)學(xué)教學(xué)和人才培養(yǎng)。
最近Thomson Science公司創(chuàng)刊的一份電子刊物《離散數(shù)學(xué)和理論計(jì)算機(jī)科學(xué)》即是一個(gè)很好的說明。它的內(nèi)容涉及離散數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的眾多方面。由于計(jì)算機(jī)軟件的促進(jìn)和需求,組合數(shù)學(xué)已成為一門既廣博又深?yuàn)W的學(xué)科,需要很深的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),逐漸成為了數(shù)學(xué)的主流分支。本世紀(jì)公認(rèn)的偉大數(shù)學(xué)家蓋爾芳德預(yù)言組合數(shù)學(xué)和幾何學(xué)將是下一世紀(jì)數(shù)學(xué)研究的前沿陣地。這一觀點(diǎn)不僅得到國際數(shù)學(xué)界的贊同,也得到了中國數(shù)學(xué)界的贊同和響應(yīng)。
加拿大在Montreal成立了試驗(yàn)數(shù)學(xué)研究中心,他們的思路可能和吳文俊院士的數(shù)學(xué)機(jī)械化研究中心的發(fā)展思路類似,使數(shù)學(xué)機(jī)械化,算法化,不僅使數(shù)學(xué)為計(jì)算機(jī)科學(xué)服務(wù),同時(shí)也使計(jì)算機(jī)為數(shù)學(xué)研究服務(wù)。吳文俊院士指出,中國傳統(tǒng)數(shù)學(xué)中本身就有濃厚的算法思想。
今后的計(jì)算機(jī)要向更加智能化的方向發(fā)展,其出路仍然是數(shù)學(xué)的算法,和數(shù)學(xué)的機(jī)械化。另外的一個(gè)有說服力的現(xiàn)象是,組合數(shù)學(xué)家總是可以在大學(xué)的計(jì)算機(jī)系或者在計(jì)算機(jī)公司找到很好的工作,一個(gè)優(yōu)秀的組合數(shù)學(xué)家自然就是一個(gè)優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)科學(xué)家。相反,美國所有大學(xué)計(jì)算機(jī)系都有組合數(shù)學(xué)的課程。
除上述以外,歐洲也在積極發(fā)展組合數(shù)學(xué),英國、法國、德國、荷蘭、丹麥、奧地利、瑞典、意大利、西班牙等國家都建立了各種形式的組合數(shù)學(xué)研究中心。近幾年,南美國家也在積極推動(dòng)組合數(shù)學(xué)的研究。澳大利亞,新西蘭也組建了很強(qiáng)的組合數(shù)學(xué)研究機(jī)構(gòu)。值得一提的是亞洲的發(fā)達(dá)國家也十分重視組合數(shù)學(xué)的研究。日本有組合數(shù)學(xué)研究中心,并且從美國引進(jìn)人才,不僅支持日本國內(nèi)的研究,還出資支持美國的有關(guān)課題的研究,這樣使日本的組合數(shù)學(xué)這幾年的發(fā)展極為迅速。臺(tái)灣、香港兩地也從美國引進(jìn)人才,大力發(fā)展組合數(shù)學(xué)。新加坡,韓國,馬來西亞也在積極推動(dòng)組合數(shù)學(xué)的研究和人才培養(yǎng)。臺(tái)灣的數(shù)學(xué)研究中心也正在考慮把組合數(shù)學(xué)作為重點(diǎn)方向來發(fā)展。世界各地對(duì)組合數(shù)學(xué)的如此鐘愛顯然是有原因的,那就是沒有組合數(shù)學(xué)就沒有計(jì)算機(jī)科學(xué),沒有計(jì)算機(jī)軟件。
4. 組合數(shù)學(xué)花絮
** 在日常生活中我們常常遇到組合數(shù)學(xué)的問題。如果你仔細(xì)留心一張世界地圖,你會(huì)發(fā)現(xiàn)用一種顏色對(duì)一個(gè)國家著色,那么一共只需要四種顏色就能保證每兩個(gè)相鄰的國家的顏色不同。這樣的著色效果能使每一個(gè)國家都能清楚地顯示出來。但要證明這個(gè)結(jié)論確是一個(gè)著名的世界難題,最終借助計(jì)算機(jī)才得以解決,最近人們才發(fā)現(xiàn)了一個(gè)更簡單的證明。
** 我國古代的河洛圖上記載了三階幻方,即把從一到九這九個(gè)數(shù)按三行三列的隊(duì)行排列,使得每行,每列,以及兩條對(duì)角線上的三個(gè)數(shù)之和都是一十五。組合數(shù)學(xué)中有許多象幻方這樣精巧的結(jié)構(gòu)。1977年美國旅行者1號(hào)、2號(hào)宇宙飛船就帶上了幻方以作為人類智慧的信號(hào)。
** 當(dāng)你裝一個(gè)箱子時(shí),你會(huì)發(fā)現(xiàn)要使箱子盡可能裝滿不是一件很容易的事,你往往需要做些調(diào)整。從理論上講,裝箱問題是一個(gè)很難的組合數(shù)學(xué)問題,即使用計(jì)算機(jī)也是不容易解決的。
** 在中小學(xué)的數(shù)學(xué)游戲中,有這樣一個(gè)問題,一個(gè)船夫要把一只狼,一只羊和一棵白菜運(yùn)過河。問題是當(dāng)人不在場時(shí),狼要吃羊,羊要吃白菜,而他的船每趟只能運(yùn)其中的一個(gè)。他怎樣才能把三者都運(yùn)過河呢?這就是一個(gè)很典型、很簡單的組合數(shù)學(xué)問題。
** 我們還會(huì)遇到更復(fù)雜的調(diào)度和安排問題。例如,在生產(chǎn)原子彈的曼哈頓計(jì)劃中,涉及到很多工序,許多人員的安排,很多元件的生產(chǎn),怎樣安排各種人員的工作,以及各種工序間的銜接,從而使整個(gè)工期的時(shí)間盡可能短?這些都是組合數(shù)學(xué)典型例子。
** 航空調(diào)度和航班的設(shè)定也是組合數(shù)學(xué)的問題。怎樣確定各個(gè)航班以滿足 不同旅客轉(zhuǎn)機(jī)的需要,同時(shí)也使得每個(gè)機(jī)場的航班起落分布合理。此外,在一些航班有延誤等特殊情況下,怎樣作最合理的調(diào)整,這些都是 組合數(shù)學(xué)的問題。
** 對(duì)于城市的交通管理,交通規(guī)劃,哪些地方可能是阻塞要地,哪些地方 應(yīng)該設(shè)單行道,立交橋建在哪里最合適,紅綠燈怎樣設(shè)定最合理, 如此等等,全是組合數(shù)學(xué)的問題。
** 一個(gè)郵遞員從郵局出發(fā),要走完他所管轄的街道,他應(yīng)該怎樣選擇什么樣的路徑,這就是著名的"中國郵遞員問題",由中國組合數(shù)學(xué)家管梅谷教授提出,著名組合數(shù)學(xué)家,J. Edmonds和他的合作者給出了一個(gè)解答。
** 一個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò)怎樣布局最節(jié)?美國的貝爾實(shí)驗(yàn)室和IBM公司都有世界一流的組合數(shù)學(xué)家在研究這個(gè)問題,這個(gè)問題直接關(guān)系到巨大的經(jīng)濟(jì)利益。
** 據(jù)說,假日飯店的管理中,也嚴(yán)格規(guī)定了有關(guān)的工序,如清潔工的第一步是換什么,清洗什么,第二步又做什么,總之,他進(jìn)出房間的次數(shù)應(yīng)該最少。既然,這樣一個(gè)簡單的工作都需要講究工序,那么一個(gè)復(fù)雜的工程就更不用說了。
** 庫房和運(yùn)輸?shù)墓芾硪彩堑湫偷慕M合數(shù)學(xué)問題。怎樣安排運(yùn)輸使得庫房充分發(fā)揮作用,進(jìn)一步來說,貨物放在什么地方最便于存。ㄈ绱鎯(chǔ)時(shí)間短的應(yīng)該放在容易存取的地方)。
** 我們知道,用形狀相同的方型磚塊可以把一個(gè)地面鋪滿(不考慮邊緣的情況),但是如果用不同形狀,而又非方型的磚塊來鋪一個(gè)地面,能否鋪滿呢?這不僅是一個(gè)與實(shí)際相關(guān)的問題,也涉及到很深的組合數(shù)學(xué)問題。
** 組合數(shù)學(xué)中有一個(gè)著名問題:是否存在穩(wěn)定婚姻的問題。假如能找到兩對(duì)夫婦(如張(男)--李(女)和趙(男)--王(女)),如果張(男)更喜歡王(女),而王(女)也更喜歡張(男),那么這樣就可能有潛在的不穩(wěn)定性。組合數(shù)學(xué)的方法可以找到一種婚姻的安排方法,使得沒有上述的不穩(wěn)定情況出現(xiàn)(當(dāng)然這只是理論上的結(jié)論)。這種組合數(shù)學(xué)的方法卻有 一個(gè)實(shí)際的用途:美國的醫(yī)院在確定錄取住院醫(yī)生時(shí),他們將考慮申請者的志愿的先后次序,同時(shí)也給申請排序。按這樣的 次序考慮出的總的方案將沒有醫(yī)院和申請者兩者同時(shí)后悔的情況。 實(shí)際上,高考學(xué)生的最后錄取方案也可以用這種方法。
** 組合數(shù)學(xué)還可用于金融分析,投資方案的確定,怎樣找出好的投資組合以降低投資風(fēng)險(xiǎn)。南開大學(xué)組合數(shù)學(xué)研究中心開發(fā)出了"金沙股市風(fēng)險(xiǎn)分析系統(tǒng)"現(xiàn)已投放市場,為短線投資者提供了有效的風(fēng)險(xiǎn)防范工具。
總之,組合數(shù)學(xué)無處不在,它的主要應(yīng)用就是在各種復(fù)雜關(guān)系中找出最優(yōu)的方案。所以組合數(shù)學(xué)完全可以看成是一門量化的關(guān)系學(xué),一門量化了的運(yùn)籌學(xué),一門量化了的管理學(xué)。
胡錦濤同志在1998年接見"五四"青年獎(jiǎng)?wù)聲r(shí)發(fā)表的講話中指出,組合數(shù)學(xué)不同于傳統(tǒng)的純數(shù)學(xué)的一個(gè)分支,它還是一門應(yīng)用學(xué)科,一門交叉學(xué)科。他希望中國的組合數(shù)學(xué)研究能夠?yàn)閲业慕?jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。
如果21世紀(jì)是信息社會(huì)的世紀(jì),那么21世紀(jì)也必將是組合數(shù)學(xué)大有可為的世紀(jì)。
本文來自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/211793.html
相關(guān)閱讀:《2.4 平面向量的數(shù)量積》測試題