上週我們介紹了齊次函數,這週來介紹最常被搞混的另外一個名字-齊序函數。我們在初期學齊序函數的時候,要抓到學他的三個大重點,第一個是「齊序函數的定義是什麼?」,第二個是「齊序函數有什麼特性?」,第三個則是「齊序函數的判斷方式是什麼?」把這三個面向學好了,你對齊序函數就有基本的認識了,我們這次先討論第一個重點,如何定義齊序函數呢?
齊序函數的定義是:「將一階齊次函數進行正向單調轉換後,所形成的新函數就是齊序函數」,這句定義中的「齊次函數」你上禮拜認識了,那什麼又是「正向單調轉換」呢?我們先舉個例子,同學們有沒有遇過一些分數不太好過的課呢?考完期末考,全班最高分竟然也沒幾分,那怎麼辦?沒錯,有些老師會直接對全班的分數進行調分,例如把全班的分數「整個一起」開根號再乘以10,本來36分的人,調完分就變成60分了!假設學號和經濟學的成績是一組函數關係,表達如下:
【調分前】
學號 | 分數 | 排名 |
01 | 36 | 3 |
02 | 25 | 4 |
03 | 49 | 2 |
04 | 36 | 3 |
05 | 64 | 1 |
【調分後】
學號 | 分數 | 排名 |
01 | 60 | 3 |
02 | 50 | 4 |
03 | 70 | 2 |
04 | 60 | 3 |
05 | 80 | 1 |
你應該觀察到了,調分後大家的分數雖然都增加了,但是「排名」是沒有改變的,同分的人一定還是同分,比較高分就還是比較高分,如果是這樣,我們就會把剛剛那個「運算」,也就是「開根號再乘以10」的這個動作,稱作「正向單調轉換」,只要我們對一組函數「整個一起」進行一個運算,而且這個運算不改變函數值的「序列」,也就是剛剛的「排名」不變,就稱這個運算叫做正向單調轉換。
例如:U = xy 和 V = xy + 100 是兩組不同的效用函數,差別只在加減100的這個運算而已,你可以想成 V = U + 100 或是 U = V - 100 ,當然,加減100的這個運算,完全不會影響函數值的序列,本來可以讓 U 比較高的xy,一定都可以讓 V 函數的函數值也比較高,我們就會稱 U、V 這兩個函數互為正向單調轉換函數。
那我們再回到剛剛的定義,「將一階齊次函數進行正向單調轉換後,所形成的新函數就是齊序函數」,所以如果我們先來複習一下,先問你,你覺得U和V這兩個函數,是不是齊次函數呢?
你用上禮拜學的方法應該可以判斷,U會是二階齊次函數,而V呢,他不是齊次函數,那再進一步問你,U、V 誰是齊序函數呢?
我先說答案,U、V兩組函數都是齊序函數,為什麼呢?因為U = xy,U 可以想做有一個新函數 W = x0.5y0.5,W是一個一階齊次函數,而 U 就是 W 進行平方後的結果,而平方是一個正向單調轉換,所以轉換完之後的 U = xy,當然就符合齊序函數的定義了,
那 V 呢?你不覺得,V 就只是 U 加上100,那不就也等於把剛剛的 W 函數先平方之後再加上100而已,那這套運算也是正向單調轉換呀,所以 V 就也是一階齊次函數進行平方再加上100後的結果,所以他當然就也是齊序函數摟!
我們這次先初步認識一下,什麼是齊序函數的定義,先有基本認識,什麼是齊序函數呢?我們只要將一階齊次函數進行正向單調轉換後,所形成的新函數就是齊序函數!