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走路也要讲优化

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现在有这样一个问题:

父亲带两个儿子去看祖母。两家距离 30千米,父亲有一台摩托车,但每次只能载一人,已知摩托车的速度是 50千米/小时,两个儿子的速度都是 5千米/小时,问三人至少要花多少时间才可以到达?

一般认为有两种方案,一个很差的方案和一个节约时间的方案。我们称两个儿子为甲和乙。

方案 1:父亲先载甲到祖母家,然后倒回来接乙。这种情况的话,摩托车就等于是跑了 3× 30= 90千米,所需要的时间就是 90/50= 1.8小时。

显然这种方案是不好的,乙整个都什么都没干,要想达到最优化,那就乙也要运动起来,那么就有第二种方案

方案 2:仍然是父亲载甲到祖母家,不过在这个过程中,乙也向目的地出发。这种情况下,父亲载甲到达目的地所花的时间为 30/50= 0.6小时。在这一段时间里乙行走了 5× 0.6= 3千米;那么父亲倒回来和乙相遇所用的时间就为( 30-3)/( 50-5)≈ 0.49小时,那么父亲再将乙载到目的地也需要 0.49小时的时间,所以总共花的时间就是 0.6+ 0.49+ 0.49= ANOAHDIGITAL 10小时。

那么,还有更节约时间的方案么?有,那就是在整个过程中,每个人都不要休息,因为在方案二中,虽然乙的能动性是完全发挥了,不过在父亲返回接乙的时候,甲却是在祖母家休息,能不能让甲也走段路,来为我们的优化贡献点力量呢?那么就有我们的最佳方案 3

方案 3:设父亲先载甲前进 x米,需要时间 x /50小时,在这个过程中,乙是然后甲走路到祖母家,父亲返回接乙。这个时候父亲和乙的距离为 x-x /50× 5= 0.9 x父亲返回接乙,需要花费 0.9 x/( 50+ 5)= 9 x /550小时和乙相遇。此时乙一共走了( x /50+ 9 x /5505= 2 x /11千米。由于乙的速度和甲是一样的,根据对称性,甲走的路程应该和乙相等才能保证三个人一起到达祖母家。也就是 30 - x= 2 x /11,解得 x= 330/13千米。从甲的角度计算时间,整个过程需要的时间就是 x /50+( 30 - x) /51.43小时。

看来,所谓的最优化,那就是实现资源的充分利 用。而充分利用资源的方法,并不是让优势资源发挥更大潜力,而是让不同资源得到适当地配置,否则也达不到最优化,就如第一种方案,摩托车的能效是发挥到极 致了,但并不表示整个过程就是极致。就好像我们如今,一味地将本已经发展得很好的地区使劲地发展,落后的地区还是老样儿……