趣味数学之算数好？那就用16元的纸币吧！

趣味数学之算数好？那就用16元的纸币吧！ 佚名两个造假币的不小心造出了33元的钞票却又不想浪费 ,他们决定拿到偏远山区花掉。用33元的假币买了一串1元的糖葫芦后 ,他们哭了：农民伯伯找给他们两张16元！当然 ,这只是一个段子。加拿大滑铁卢大学计算机系研究员JeffreyShallit也很喜欢这个段子 ,并且他认为 ,从理论上讲钞票就应该有16元和33元的。16元的纸币最方便以人民币为例 ,纸币面值在100元以下的一共有1元、5元、10元、20元、50元五种。Jeffrey认为这5种纸币面额数值的组合并不是最科学的 ,而应该是1元、5元、16元、23元、33元这五种。平时我们去超市买东西 ,每次使用100元以下数额的钱1元到99元 ,需要用1元、5元、10元、20元、50元五种面额的钱币组合而成 ,有的时候需要一张 ,有的时候需要两张或者更多。比方你需要31元的零钱 ,可以用三张10元的和一张1元 ,也可以用一张10元、一张20元和一张1元 ,前一种需要四张纸币 ,后一种需要三张。在组成31元的所有可能方案中 ,10+20+1是最正确的 ,它最节省钞票张数 ,也就是说 ,凑成31元最少也需要三张纸币。我们可以对从1到99之间的每个数额分别算出来它最少需要的纸币张数 ,这不难通过编程实现。这样一来就能知道使用这五种面额的人民币组成99个数额 ,在最“环保的组合方式下 ,平均需要多少张钞票。接下来 ,Jeffrey在电脑上把参数修改了一下 ,五种纸币的面额更改为各种其他数值 ,让电脑程序运行 ,看一看哪一种货币面额体系在组成99个数额的时候平均最方便、需要的纸币张数最少。最终结果就是前面说过的 ,1-5-16-23-33方案击败了我们现实生活中使用的1-5-10-20-50方案 ,也击败了其他各种方案 ,组成99个数额平均只需要最少的3.29张。【Jeffrey的货币最正确发行方案。】值得一提的是 ,这个研究结果不仅适用于人民币。比方目前美国的流通的硬币主要有1美分、5美分、10美分和25美分四种 ,可是根据Jeffery的结果 ,要想最方便的凑齐1美分到99美分一共99个数额 ,美联储应该发行18美分而不是10美分的硬币。在加拿大 ,实际流通中的硬币有6种：1分、5分、10分、25分、100分和200分 ,而最小的纸币面额是5加元。这6种硬币的“艰巨任务是组成1到499的数字。Jeffery计算出平均每笔交易会用到5.9枚硬币 ,不过他建议在这个体系中参加一枚面值为83分的硬币 ,这个数值就会降为4.578枚。他和他的学生甚至还给83分的假想硬币设计了正面和反面图案。不过Jeffery的论文在2019年就发表了 ,但到现在83分的硬币还没问世。二进制的面值也好用当然 ,最正确货币面额的计算方法也并非完美无瑕 ,一个漏洞就是Jeffery计算平均需要的张数的时候假定1到99个数额我们平时使用的频率是一样的 ,可现实交易中往往小的数额出现的时机更大 ,如果考虑这个因素 ,恐怕“最正确面额结果就会有所改变。另一方面 ,不只Jeffery一个人琢磨过这个问题 ,有人模仿信息编码方式设计出一套很酷很潇洒的货币面额方案。假设纸币面额是按照二进制设置的 ,1元、2元、4元、8元、16元、32元、64元 ,虽然未必保证每次付款的时候使用的张数最少 ,但是神奇之处在于 ,每次出门的时候只要带齐一套 ,每样一张 ,就可以组成1到127的任意数额。不仅如此 ,如果考虑了找钱的情况之后 ,三进制 ,也就是面值分别为1元、3元、9元、27元、81元也可以实现“每样一张 ,找零无忧的效果 ,不信你可以随便选个数字试一下。比方你想付款20元 ,需要做的是给收银员一张27元、一张3元的 ,收银员找给你一张1元的 ,一张9元的 ,整个交易过程中每张也只出现了一次 ,唯一的麻烦是三进制的钞票计算起来有点费脑筋。实际使用不容易计算机人士提出各种数学游戏式的货币发行方案尽管看起来很酷 ,真正被掌管货币发行的金融高富帅们采纳的却极少。事实上 ,银行在考虑发行哪些数额的纸币的时候主要考虑的就是两个实际因素。第一个是货币面额要考虑人们日常的十进制算术习惯 ,如果又是最优组合 ,又是二进制、三进制 ,数学不好的人士必将苦不堪言 ,街边买菜的大妈恐怕买次东西算钱也要算上几分钟 ,5元、10元、20元的面额在数学上未必是最正确的 ,但是起码算数的时候最方便。第二个因素是尽量少发行一些面额种类 ,如果面值种类很多 ,尽管组成任意数额都不会出现一大把钞票的情形 ,但是银行不便于管理 ,使用者可能自己都搞不清楚到底有哪些面额了。“师之概念 ,大体是从先秦时期的“师长、师傅、先生而来。其中“师傅更早那么意指春秋时国君的老师。?说文解字?中有注曰：“师教人以道者之称也。“师之含义 ,现在泛指从事教育工作或是传授知识技术也或是某方面有特长值得学习者。“老师的原意并非由“老而形容“师。“老在旧语义中也是一种尊称 ,隐喻年长且学识渊博者。“老“师连用最初见于?史记? ,有“荀卿最为老师之说法。慢慢“老师之说也不再有年龄的限制 ,老少皆可适用。只是司马迁笔下的“老师当然不是今日意义上的“教师 ,其只是“老和“师的复合构词 ,所表达的含义多指对知识渊博者的一种尊称 ,虽能从其身上学以“道 ,但其不一定是知识的传播者。今天看来 ,“教师的必要条件不光是拥有知识 ,更重于传播知识。要说世界上发行钞票面值种类最多的地方当属几年前的非洲国家津巴布韦了。当时津巴布韦国家经济出现了崩溃 ,恶性通货膨胀愈演愈烈 ,银行也在滥发纸币。哈佛大学举办的以“乍看之下令人发笑 ,之后发人深省为宗旨的搞笑诺贝尔奖2019年的数学奖就授予了津巴布韦国家储藏银行行长的戈诺 ,颁奖理由是他居然下令印刷了1分0.01元至100万亿面值的钞票 ,大幅提高了本国国民的数学能力。单靠“死记还不行,还得“活用,姑且称之为“先死后活吧。让学生把一周看到或听到的新鲜事记下来,摒弃那些假话套话空话,写出自己的真情实感,篇幅可长可短,并要求运用积累的成语、名言警句等,定期检查点评,选择优秀篇目在班里朗读或展出。这样,即稳固了所学的材料,又锻炼了学生的写作能力,同时还培养了学生的观察能力、思维能力等等,到达“一石多鸟的效果。教师范读的是阅读教学中不可缺少的局部 ,我常采用范读 ,让幼儿学习、模仿。如领读 ,我读一句 ,让幼儿读一句 ,边读边记；第二通读 ,我大声读 ,我大声读 ,幼儿小声读 ,边学边仿；第三赏读 ,我借用录好配朗读磁带 ,一边放录音 ,一边幼儿反复倾听 ,在反复倾听中体验、品味。现实中的货币面额大多是按照习惯和经验而已 ,背后并没有涉及到很多数学知识 ,世界上各国的货币不外乎都是1、2、5、10这类面额 ,本文有些异想天开的方案恐怕只能停留在数学爱好者自己想象的世界中了。4 / 4