计算幸福
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浙江嘉兴
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作者[美]奥斯卡·E.费尔南德斯 著、孙佳雯 译
出版社北京联合
ISBN9787559632371
出版时间2019-07
装帧其他
开本其他
定价49.8元
货号30661641
上书时间2024-10-12
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商品详情
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- 商品描述
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导语摘要
1.内容权威。美国卫斯理女子学院数学副教授奥斯卡·E.费尔南德斯撰写，其大学项目“新兴学者计划”获得美国数学协会资助。
2.关照生活。从人们最关心的话题入手，探讨健康、财富、爱情背后的数学。数学不再晦涩难懂，它渗透在咖啡厅、约会池中，与大众生活息息相关。
3.鬼才脑洞。用合作博弈论来巩固爱情？计算外星生物的方式也能计算幸福？书中涉及部分高深课题，作者将以风趣、惊喜的方式引领读者探索。
4.浅显实用。本书涉及的数学多为高中知识，将代数、几何、概率等用于解决生活的方方面面。如果想深入探究，书后的数学主题列表还会提供进阶学习的帮助。
5.培养兴趣。本书旨在引领读者重拾对数学的兴趣与好奇心，学会用数学改善生活方方面面，幸福将离你越来越近。
目录
前言
涉及数学主题索引
第一部分：若干方程式打造更健康的自己
第一章 我们每天应该摄入多少卡路里
饮食中隐藏的线性函数
新陈代谢的数学
燃烧多余卡路里！解读二次多项式！
消化食物所需要的卡路里
第1章摘要
第二章 吃对的食物，活得更长寿（且更健康）
一场关于营养素的“抢椅子”游戏
身体脂肪与甘油三酯：动态二重奏
为什么蛋白质效果出众
降低碳水化合物摄入的好处
膳食脂肪：是友还是敌
纤维素：被埋没的英雄
如何吃得痛快又健康：能量密度
把握腰围身高比，活得长寿又活力四射
第2章摘要
第二部分：来自数学家的理财指南
第三章 解读你的每月预算
国王归来（线性函数）
买买买，以及以后！
关于金钱，一个19美分的芝士汉堡能教会你的
驯服通货膨胀的猛兽
如何快速解决债务问题
你需要多少年才能达到经济独立
第3章摘要
第四章 如何以华尔街之矛、攻华尔街之盾
如何确保每年15%的收益
最安全的投资
量化投资风险与回报
股票、债券与“全天候式”投资组合
第4章摘要
第三部分 寻找真爱？一个可能的方程式
第五章 寻找“真命之人”
“寻找外星人”如何教会你找到灵魂伴侣
为什么说雇用秘书就像一场约会
稳定匹配问题
第5章摘要
第六章 与“真命之人”开心幸福地生活
好比动态系统的恋爱关系
需要做出联合决定？有个方程式能帮忙
心理学家如何使用数学来预测离婚
第6章摘要
结语
致谢
附录A：背景内容
参考文献
内容摘要
数字无处不在。人们用数字来描述商品价格、每天摄入的卡路里数，甚至和多少人约会、每段恋爱持续多长时间等。而你可能没有意识到的是，这些都是数据输入输出的结果。那么问题出现了：我们能够使用数学来改善生活的幸福度吗?本书作者针对人们长期关心的健康、财富、爱情三方面问题，运用代数、几何、概率等数学家熟练掌握的强大工具，来改善生活的方方面面：不精确计算也能吃得健康又满足；用更少的钱可以还清债款；合理的投资配置助力早日实现财务自由；双方都满意的联合决定，能让恋人成为永不出轨的神仙眷侣等。书中涉及的部分高深课题，也将以风趣、惊喜的方式呈现：试试用合作博弈论来巩固爱情?或者用计算外星生物的方式来计算幸福?读者能从渗透在饮食、税收和幸福感的数学中，体会到它的普适易懂与其中蕴含的强大智慧。如果本书唤起你对数学的强烈兴趣，书后的数学主题列表还为你提供了进阶学习的帮助。
精彩内容
前言
数字——它们无处不在。人们用数字来描述商品的价格，描述我们每天摄入的卡路里数，甚至是恋爱生活。（和多少人约会过？每段恋爱持续多长时间？）而你可能没有意识到的是，很多我们所关注的数据——比如上述问题的答案——都是各种数据输入（input）的输出（output）结果。例如，我们每天消耗的卡路里——输出结果，就取决于我们所食用的每样食物的卡路里——输入数据。一旦我们这样想，那么一个有趣的问题就出现了：我们能够使用数学来改善我们的生活吗？
本书将致力于回答我们一直不断思考的、关于生活的三个方面的问题：健康、财富与爱情。幸运的是，关于这三者的很多输入－输出关系都可以通过函数来表示，即已经被数学家们熟练掌握的特殊类型的方程。在本书的各个章节中，我将引导读者们了解隐藏在健康、财富和爱情背后的数学公式。我们会看到，通过对日常生活经验的仔细观察，这些公式将会自然而然地出现在我们面前，而我们将会学习如何从中提取有价值、有影响力的见解。下面就是一系列结论的“取样”，我想读者们应该能看出我的意思。
?第一章：一项有研究支持的方程式，该方程式能决定在一定的前提指标下—包括年龄、体重，你每天应该摄入多少卡路里。
?第二章：一种有研究支持的饮食方式，能够降低你体内坏胆固醇的含量，提升体内好胆固醇的含量，降低患心脏病和糖尿病的风险，并且还能减肥。
?第二章：一项有研究支持的方程式，该方程式能够估算出你将失去未来多少年的生命（然后告诉你怎么把这些时间找回来）。
?第三章：一些有数学理论支撑的策略，能够帮助你增加每个月的实得工资。
?第三章：一项能够估算出你何时能够退休的方程式。
?第四章：一项自1926年以来，在经济衰退期间的年平均收益为8%，在经济扩张期间的年平均收益为10%的投资组合。
?第五章：从一群男女中建构成就夫妻的算法，并且保证在这群人中没有人会出轨其他群内成员。
?第六章：一种有数学理论支撑的，在恋爱关系中做出联合决定的方式，恋爱双方都会认为这种方法公平并且透明。
为了让本书更“接地气”一些，我精心安排了以下一些特色：?具体的计算过程被安排在附录之中。数学需要计算。但是我并不希望强迫读者们阅读这些计算过程，所以我将它们分别放入了每章对应的附录中。（计算过程用星号标出，比如 *1。）当然也有一些例外，这是因为在这些计算的细节包含有价值的见解。本书的主体部分描述了数学的应用和主要概念，每章的附录详细介绍了实际的计算过程。顺带一提，就算你不看所有的附录，其实也不影响整体的阅读！
?从书中内容出发，可以获得在线定制的方程式。在一些方程式旁边有一个计算机图标（正如下图所示），这表明我已经创建了基于该方程式的在线可定制计算器。通过访问我的网站就可以试用这些交互式计算器：http://press.princeton.edu/titles/10952.html?多种呈现信息的方式。本书中充斥着大量的信息。为了帮助读者能够更好地理解和接收这些信息，我用各种各样的方式来呈现结论，包括图形、表格、方程式，以及总结列表。但凡是我认为的特别重要的信息，我都会用粗体字标识出来。最后，一些以粗体字显示的词或者短语会在它们出现的段落中被定义。
?章节摘要和小贴士。在每章的末尾，我都总结了本章中数学和非数学的结论。我还列举了一些与讨论内容相关的实用小贴士。
?非常简短的、关于数学与符号背景知识的“快速回顾”。附录A包含了你将在本书中遇到的一些（数学的）背景概念的快速回顾，以及一些常用数学符号的术语表。
?注重简洁。我希望读者们能够从第一页读到最后一页。这就是为什么我要尽我所能地把本书写得简明扼要。
?文献注释。我在书中所引用的许多参考文献都能够免费阅读（我将其在参考文献书目中标注了出来）。对于一些参考文献，我对其研究的局限性做了简要的评论。
?涉及的数学主题列表。在这篇序言的后面，你会发现一个数学主题的列表，本书中涉及的所有数学主题都会按照章节（包括附录）标注而出。正如你们将会看到的，按照我的写作设计，我们在书中使用到的数学将会变得越来越复杂，越来越高级。之所以这样做，是因为我希望读者们能够循序渐进地适应数学。你还会发现，在本书中，我主要使用的都是高中水平的数学知识（即预科微积分）。唯一的例外出现在第六章，我使用了基本的微积分概念来描述爱情动态（在这一章的附录中，我简要地介绍了这些概念背后的数学知识）。这意味着，在某种程度上说，只要你具备高中及其以上学历，你就几乎学过本书中提到的全部数学知识。
尽管我已经尽我所能，但是有的时候这些内容（数学）看上去还是会变得很有挑战性。我请读者们不要放弃。如果你遇到难懂的地方，我建议重新阅读几次该段落，每次阅读之前都认真思考一下我写的内容。我也建议你随时与我联系。“什么？联系作者？”是的。这是我的电子邮箱：math@surroundedbymath.com（当然如果调戏作者的人数太多，那我可能无法在第一时间回复你）。
我最后想要告诉读者们的是：如果你受到本书启发，想要对自己的生活进行重大改变，请首先咨询一下你身边的相关专家们（比如你的医生）。这些人知道你具体情况的细节（比如你的病史），并且可以帮助你评估在本书中的发现可能会如何影响你的生活。
读者们，你们即将踏上一段数学的旅程，这段旅程可能是你们从来不曾预想过的。正如你们很快就会发现的那样，数学隐藏在日常生活的大小事务之中。此外，用一些时间和精力来理解数学会带给你巨大的回报，包括得到可能会显著改善生活质量的重要见解。我希望本书能够激发读者们采用数学的方式来生活，并且能够让你们相信，数学是值得探究和玩味的。那么，让我们开始吧。
奥斯卡·E.费尔南德斯韦尔斯利，马萨诸塞州第一章我们每天应该摄入多少卡路里几年前，我曾经很喜欢去一家连锁餐厅—我们不妨称之为“托斯卡纳之家”吧——而且总是点我最喜欢的一道菜：阿尔费雷多意大利面。奶油状的芝士酱包裹着温暖的意大利面，我这样一个自诩为碳水化合物爱好者的人无疑会非常喜欢这道菜，曾有一度，我每个月都要去“托斯卡纳之家”吃两顿，而且还在家里做这道菜。有一天，我在餐厅等餐桌的时候，无意间发现了餐厅提供的营养信息的小册子。我知道在这本册子里写的肯定不是什么让人愉悦的消息。我想装作什么也没看见，继续我的美食幻梦。但是我不能，我必须要知道。于是在这本册子的第三页，我找到了我想知道的信息—阿尔费雷多意大利面含有1,100卡路里，41克饱和脂肪。
我很震惊。我所有的医生都曾经提醒过我，每日摄入饱和脂肪的含量应该低于10克。他们倒是没有告诉我为了达成这一目的，每天应该限制摄入多少卡路里，但是我非常确定，每餐1,100卡路里的热量确实有点儿多。于是我开始琢磨：不管怎么说，我应该摄入多少卡路里才合适呢？我应该避免吃哪些食物，以及应该多吃哪些食物？涉及这些问题的关于饮食、营养和运动的书，恐怕有成百上千。但是仔细阅读这些书的参考书目中提到的研究成果，你很快会注意到一件事情：数学是这一切的核心。从计算数据的最佳拟合（bestfit）到确定误差棒（errorbar），数学帮助健康研究人员从他们的数据中得出结论。如果你能理解数学，你就有更多理解研究结果（及其局限性）的机会。
这是本书这一部分的前提。我想向读者们解释，如何将营养和运动的研究转化为数学语言，以及为什么说这样做会获得以其他方式无法获得的宝贵洞见。特别地，正如我们将在下一章中所看到的，这种方法将帮助我们建立以研究为基础的饮食习惯，能够改善胆固醇含量、减轻体重甚至延长寿命（我可没有在开玩笑—详情可见第二章把握腰围身高比，活得长寿又活力四射）。
在正式开始之前，我们需要一些营养学（和数学）的基础背景知识。这正是本章的目标。这一章将帮助我们理解每天应该摄入多少卡路里的热量，这对于我们所有人来说都是非常宝贵的信息。而在我看来，没有比以下场所更适合开始我们这段旅程了，毕竟这是数学家们最喜欢的地方——咖啡馆。
饮食中隐藏的线性函数“加点儿奶精和糖？”我相信你之前听过侍者问这句话。我总是说好的（几乎是本能的）。但是今天我会放慢速度，因为加入奶精和糖的决定所包含的数学知识，将会为本章剩余部分的内容奠定基础。但首先，我们需要一些基本的营养学知识。
糖是一种碳水化合物。这些由氧原子、碳原子和氢原子（碳水化合物）构成的分子，每消化1克会产生 4卡路里的热量——至少我们所知道的是这样。这种“阴谋”可以追溯到美国农业部的科学家威尔伯·阿特沃特，很多人都认为他是现代营养学研究之父。在整个19世纪后期，阿特沃特针对人体的新陈代谢进行了大量实验，揭示了每种宏量营养素可产出的能量范围。1896年，阿特沃特和他的同事们对每种宏量营养素的能量产出进行了平均，将这些数字四舍五入为整数，并且创建了阿特沃特通用系数系统。结果现在在美国（和世界其他地区），所有的营养标签上都有卡路里计数—每克碳水化合物和蛋白质产生 4卡路里的热量，而每克脂肪产生9卡路里的热量。
每克糖4卡路里并不算多，但是这意味着我多摄入的卡路里数将是我加入咖啡中的糖量的4倍。具体来说，如果我添加x克糖，那么我多摄入的能量则为4x。用y表示增加的卡路里数，我们得到：y＝4x瞧瞧—我们刚刚推导出我们的第一个方程式！
现在让我们介绍一些术语。鉴于x和y都可以变化，它们都是变量。为了得到y的数值，我们需要知道x的数值，因此我们称y为因变量。（事实上，y值取决于x值。例如，如果x＝4，那么y＝16；而如果x＝3，那么y＝12。）同样地，我们称x为自变量，因为它的数值不依赖于方程式中的任何其他变量。
但是，只有当我们意识到y＝4x是一个线性函数的时候，它才会产生有用的见解。线性函数在本书中将会经常出现。我在附录A中解释了何为函数，但是既然我们将要讨论的每个方程式都定义了一个函数，那么读者们其实也不需要知道函数的具体定义（出于这个原因，函数和方程两者可以交换使用）。但是，y＝4x是一个线性函数，这一事实对于我们的目的来说更加重要。这是一个线性方程最简单的定义。
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