数字修约规则
刘雷李凯旋 · 2010-11-18 20:01 · 53397 次点击
现在被广泛使用的数字修约规则主要有四捨五入规则和四捨六入五留双规则。
四捨五入规则
四捨五入规则是人们习惯采用的一种数字修约规则。
四捨五入规则的具体使用方法是:
在需要保留有效数字的位次后一位,逢五就进,逢四就捨。
例如:将数字2.1875精确保留到千分位(小数点后第三位),因小数点后第四位数字为5,按照此规则应向前一位进一,所以结果为2.188。同理,将下列数字全部修约为四位有效数字,结果为:
0.53664——0.5366
10.2750——10.28
18.06501——18.070.58346——0.5835
16.4050——16.41
27.1850——27.19
按照四捨五入规则进行数字修约时,应一次修约到指定的位数,不可以进行数次修约,否则将有可能得到错误的结果。例如将数字15.4565修约为两位有效数字时,应一步到位:15.4565——15(正确)。如果分步修约将得到错误的结果:15.4565——15.457——15.46——15.5——16(错误)。
四捨五入修约规则,逢五就进,必然会造成结果的系统偏高,误差偏大,为了避免这样的状况出现,尽量减小因修约而产生的误差,在某些时候需要使用四捨六入五留双的修约规则。
四捨六入五留双规则
为了避免四捨五入规则造成的结果偏高,误差偏大的现象出现,一般采用四捨六入五留双规则(Banker'sRounding)。四捨六入五留双应该改为:四捨六入逢五无后则留双,这样描述更容易理解和记住.
四捨六入五留双规则的具体方法是:
(一)当尾数小于或等于4时,直接将尾数捨去。
例如将下列数字全部修约为四位有效数字,结果为:
0.53664——0.5366
10.2731——10.27
18.5049——18.500.58344——0.5834
16.4005——16.40
27.1829——27.18
(二)当尾数大于或等于6时,将尾数捨去并向前一位进位。
例如将下列数字全部修约为四位有效数字,结果为:
0.53666——0.5367
8.3176——8.318
16.7777——16.780.58387——0.5839
10.29501——10.30
21.0191——21.02
(三)当尾数为5,而尾数后面的数字均为0时,应看尾数“5”的前一位:若前一位数字此时为奇数,就应向前进一位;若前一位数字此时为偶数,則應將尾數捨去。數字「0」在此時應被視為偶數。
例如将下列数字全部修约为四位有效数字,结果为:
0.153050——0.1530
12.6450——12.64
18.2750——18.280.153750——0.1538
12.7350——12.74
21.845000——21.84
(四)当尾数为5,而尾数“5”的后面还有任何不是0的数字时,无论前一位在此时为奇数还是偶数,也无论“5”后面不为0的数字在哪一位上,都应向前进一位。
例如将下列数字全部修约为四位有效数字,结果为:
0.326552——0.3266
12.73507——12.74
21.84502——21.8512.64501——12.65
18.27509——18.28
38.305000001——38.31
按照四捨六入五留双规则进行数字修约时,也应像四捨五入规则那样,一次性修约到指定的位数,不可以进行数次修约,否则得到的结果也有可能是错误的。例如将数字10.2749945001修约为四位有效数字时,应一步到位:10.2749945001——10.27(正确)。如果按照四捨六入五留双规则分步修约将得到错误结果:10.2749945001——10.274995——10.275——10.28(错误)。
修约规则的使用方法
多步计算
一般情况下,在计算时,不对中间的每一步骤的计算结果进行修约,仅对最后的结果进行修约。这样可以使最终结果尽可能符合所确定的位数要求。
例如:计算4.5862×1.85969212+3×4.10536并将结果保留3位有效数字。
4.5862×1.85969212+3×4.10536
=8.52892+12.31608
=20.84470(此步修约)
=20.8
(正确结果)4.5862×1.85969212+3×4.10536
=8.53+12.32(此步第一次修约)
=20.85(此步第二次修约)
=20.9
(错误结果)
单步加、乘法
对于一步加法或乘法,也有一定的修约规则。
加法:在运算前,将所有的加数都修约到各加数中最高的尾数位。然后相加,运算后不修约。
例如:计算3.14159+97.182+0.316228。
3.14159+97.182+0.316228
=3.142+97.182+0.316(此步修约)
=100.640(尾数的0不可省略)
乘法:在运算前,将所有的乘数都修约到各乘数中最少的有效数字位数。然后相乘,运算后将乘积修约到相同的有效数字位数。但如果有乘数为准确数或1位有效数字,可不参与修约。
例如:计算100.57234×3×6.190×0.31945。
100.57234×3×6.190×0.31945
=100.6×3×6.190×0.3194(3不参与修约;0.31945的修约用“五留双”规则)
=596.6845548(此步修约)
=596.7