【菠萝科学奖】还在担心份子钱怎么包吗？数学公式来帮你！

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加薪有助于戒烟?婚礼送份子钱有数学公式?苍蝇为何总在搓手?……9日晚间在杭州颁奖的第五届菠萝科学奖,其风格依旧延续了以往的搞笑和无厘头,但不变的还是科学家“认真的幽默感”以及对好奇心和科学传播过程的关注。

　　来看看菠萝科学奖够奇葩不

今年的菠萝科学奖有10个科学研究获奖，其中有哪些让人意想不到的科学清单？

　

苍蝇为何总在搓手？那是在洗澡

　　生理学/医学奖

　　苍蝇通过搓手洗澡

苍蝇为何总在搓手？来自美国佐治亚理工学院的华人科学家胡立德，通过对动物细致入微的研究和彻夜不眠的思考，最终分析总结出动物的8种清洁方式。

一、依赖生物自身的能量：1.刷掉脏东西。2.分泌液体清洁。3.用毛的弹性弹灰尘。4.甩(高速震动)。二、依赖外界能量：5.改变风向躲避灰尘(睫毛)。6.改变风向躲避灰尘(复眼毛)。7.莲叶效应，足够多的表面纹路。8.蝉刺针足够小把细菌戳爆。但这8种方式却没有一种像人类洗澡这般舒适高效。

航天乘员舱主要污染来自哪？航天员呼气、体味等

　　化学奖

　　航天员的体味研究

北京化工大学祁欣等人在“航天员的体味研究”中发现，人的呼气、体味、汗味，能分离出氨气、乙醛和丙酮等16种化学污染物，它们竟然是航天乘员舱的主要污染源！

人在物理负荷增加的情况下，代谢化合物的浓度也会相应增加，还会因为种族和饮食习惯的差异造成不同。这项研究，为中国今后的太空任务发展提供帮助。

　

怎样收份子钱效益最大化？一个公式就能搞定

　　数学奖

　　婚礼份子钱公式

参加婚礼该送多少份子钱？这大概是困扰大家的难题之一。现在，解决方式来了！台湾学者赖以威用统计学“回归分析”的方法，在不同地区依照餐厅、交情关系以及参与人数，建立严谨的数学模型，仅用一个公式就解决了这个难题。赖以威通过对自己婚礼时间、地点和参与人数的计算安排，成功实现收份子钱效益最大化。

对很多人来说，去参加别人的婚礼应该随多少份子是一件让人抓狂的事。人们总是免不了和其他人讨论“你包多少”、“五星级饭店哎，2600够吗”等诸如此类的话题（文章提到的金额均为新台币，目前人民币与新台币的汇率约为1:5）。

前阵子，一张由婚宴从业者整理的“订婚/结婚礼金行情表”在Facebook上广泛传阅。从业者根据经验，依照台湾的5个地区、5种餐厅等级、3种参与人数（不出席、1人、2人）以及4种交情关系，设计出了这个表格，表格共计有5×5×3×4=300个栏位。

不过，这个非常实用的表格也有一个缺点——过于复杂。要是每次包红包都要对照这个表，那估计省下来的红包钱配眼镜都不够。

订婚/结婚礼金行情表，图为不熟朋友和普通亲友的礼金行情

订婚/结婚礼金行情表，图为世交、公司主管或兄弟姐妹等熟人的礼金行情

不过，既然表格是根据各种状况所统计出来的数据，那么这300种红包金额就并非各自独立，而是彼此间有所关联。比方说，交情越好就该包越多，这是常识，表格反映出来的价码也是如此。于是我决定牺牲周末晚上快乐时光，用数学将表格化繁为简。

能做到这件事的数学工具有很多种，我选了统计学常用的“回归分析”：通过建立数学模型来了解两个或多个变量间的相关程度。

先考虑稍微简单的状况：独自参加台北的婚礼。固定“地区”跟“参与人数”后，要考虑的变数剩“交情”、“餐厅等级”，共有4×5=20种状况。将交情由点头之交到挚友用数字1-4表示，餐厅等级从自家办酒席到五星级饭店用数字1-5表示，再把这20组两个输入、一个输出的数据放进去跑回归分析（严格来说应该称之为多重回归分析），得到的回归方程式为：

红包金额= 975+372×交情+215×餐厅等级

四舍五入进位到百位得到：

红包金额= 1000+400×交情+200×餐厅等级

和此前总结出的表格进行一下对比：

结果还不错，20个数据里有一半完全吻合，剩余的一半也只有200元的差距。唯一的困扰是跑出了几个2400、3400这样不吉利的数字——这是绝对不会（除非参加旧情人）包的红包数目。

接下来，我要回过头来分析更复杂的状况：将“区域”和“参与人数”一并考虑。

这次在挑战回归分析整个表格时，我遇到了两个问题：

1、上述例子（独自在台北出席婚礼）只有2个变数和20种组合，回归分析能提供一道精准简洁的公式；当变成4个变数和300种组合，就很难用一道数学公式来捕捉礼金的变化。

2、上述例子的礼金落在1800到3800之间，每次增加200或400，相对规律；300种组合时，礼金数额变化从800到10000，中间跳过了4000、5000以及7000-9999，非常不规律。

这两个问题增加了回归分析的误差。

为此，我做了两件事：

1、重新检查表格，剔除“不出席”的状况。因为不出席时，礼金只根据交情等级调整，其他变数都不会影响。这样的特例会降低回归分析对于其他出席状况的计算，使结果更不准；也因此，接下来的分析仅针对“出席1人”与“出席2人”的状况。

2、将输出从“礼金金额”改成“礼金等级”，分级制度如下：

换句话说，回归分析不再分析各种状况与“礼金金额”的关系，而是分析各种状况与“礼金等级”的关系。如此一来就可解决不同礼金等级，金额变化不一的问题。

经过这两个处理后，得到的回归分析公式为：

红包等级=-5.375+0.465×地区+2.66×人数+1.08×交情+0.6575×餐厅等级

再将式子改成分数表示，整理可得到考虑更全面的红包（等级）公式：

其中[ ]是高斯符号，意思是将括号里面的值四舍五入取到整数位。此公式算出来的结果与表格比对，只有2%的状况出现红包等级相差2，其他都相差1级以下，还算不错。

搭配礼金等级表格，这才是最完整的红包公式。不只宾客可以使用，新人也可

以参考，评估自己会来的宾客大概属于那些类型，该请怎样的饭店，才能最大化收益（是把婚礼当成创业吗），或至少不亏本。

一些公式之外的想法

接下来是我的一些观察。首先是“简洁”与“全面”的取舍：从两道婚礼公式可以看到，考虑的状况越全面，公式便越复杂，直观性和实用性就会降低。以我自己来说，恐怕也不会真的去用有高斯符号的红包等级公式。

但尽管是那么复杂的公式，比起表格还是简单许多。这是一个充分展现数学化繁为简、以简御繁的例子：可以将庞大的表格表示成一道式子跟几个较小的表格。之后，只要用一道式子，就可以算出不同状况的红包礼金。

第二点也是最重要的，就是透过回归分析，可以看到不同因素在决定礼金数目的比重。以礼金等级式子来说，地区、餐厅等级最不重要，光交情跳一级，就是地区跟餐厅同时加一级的分量。此外，携伴参加对礼金的影响是最大的。

“这些不用算啊，还蛮直观的，是稍微想一下就可以下的结论。”

这么说也没错，但地区、餐厅、交情以及人数的比重是3:4:7:17——这就不是稍微想一下才能得到的，甚至，很认真地想也想不到，是唯有透过数学分析才能得到的。

-专家说法

　　“无厘头式”科学发现

　　为科研提供想象力

这个另类搞怪的颁奖已经连续五年举办，为大家带来了不少欢乐。但是，如果你觉得它只是单纯在搞笑，那可就错了，这些货真价实的科学家们，是在用他们的娱乐精神，表达一种人类对于好奇，对于探索，对于科学应有的态度。