剖析雅各布伯努利一影響深遠的方法錯誤
十(8) 這部《高等數(shù)學》是怎么錯誤解釋連續(xù)(復利)計算的-
2009年機械工業(yè)出版社出版的一部《高等數(shù)學》中按通常講法講連續(xù)(復利)計算的敘述是:其他許多問題,如細菌(生命細胞)的繁殖、放射性元素的衰變都涉及n→∞時p=p。(1+r/n)^(nt )的極限問題,求極限得到得出p=limp。(1+r/n)^(nt )=p。e^(rt )
隨即給出結論(該書34頁):“這就是工程應用中為什么指數(shù)(或對數(shù))函數(shù)取e為底的緣故”。
這里僅以細菌日繁殖率r=100%為例分析一下這種連續(xù)(復利)計算方法錯在哪里?
一 在n=1時p。(1+100%)^t 中r=100%表達的是經過一天細菌數(shù)量翻一翻。仔細考慮一下可知,在n=2時p。(1+100%/2)^(2t) 中r=100%的含義已經改變了,就需要賦予r=100%新的解釋。在n=3時p。(1+100%/3)^(3t) 中r=100%的含義就又改變了。作為應用,p。(1+r/n)^(nt )中同一個字母r的含義都是不固定的,同一字母的含義一直在改變,這公式的構成就陷入了錯誤思維。
二 無論是t取整數(shù)還是連續(xù)實數(shù),無論是所謂連續(xù)計算還是離散計算,在描述這細菌繁殖規(guī)律上,這四個指數(shù)函數(shù)p。2^t、p。(1+100%)^t、p。5(3+(-100%))^t、p。e^(txln2)等效,就是都是只含一個參數(shù)的指數(shù)函數(shù)p。a^t、p。(1+r)^t、p。(3+b)^t、p。e^(Rt)等效,就是說,細菌(生命細胞)的繁殖、放射性元素的衰變本身不涉及n→∞時p=p。(1+r/n)^(nt )的極限。
我們以后會講,指數(shù)函數(shù)p。e^(Rt )如同p。(1+r)^t 一樣,有特別意義的應用,這是數(shù)學方法問題,而連續(xù)復利計算方法是錯誤的。。
用于表達這細菌日繁殖率r=100%的應用,p。e^(Rt )中的R=ln2,而不是R=100%,僅憑這一點,就能充分揭示連續(xù)(復利)計算的荒謬。
三 由這種荒謬的所謂連續(xù)(復利)法的計算衍生出來的是一些含糊概念,如金融學中的連續(xù)復利率、生物學中的瞬時增長率,細菌日繁殖率為r=100%時,每小時的繁殖率就是(1+100%)^(1/24)-1=2.930%,每秒中的繁殖率就是(1+100%)^(60x60x(1/24))-1=0.0286%,按此理解,無限短的時間的增長率就是0.
而各種教材中的解釋“瞬時增長率”為“種群在任意小的時間段的增長率”,見下面百度百科解釋
我們以后的文章會給出具體分析,這些概念可用簡單、明確、清晰的語言解釋,但現(xiàn)在的解釋都是含混的。
總之,雅各布伯努利提出的連續(xù)“復利”計算方法是錯誤的,這錯誤存在廣泛,還影響到對所謂的“連續(xù)復利率”、“瞬時增長率”、“利息強度”等概念解釋和理解。許多人根本沒有理解這種連續(xù)(復利)計算方法到底是怎么回事,人云亦云,當然,這不是哪幾部教材中的問題,1997年諾貝爾經濟學獎評委會也沒有看到這錯誤,見下面文章摘要。