Кіріспе
Кейбір математикалық функциялардың қасиеттері
Математикада субаддитивтілік – функцияның мұрағаттық қасиеті. Бұл қасиет бойынша, функцияның анықталу облысының екі элементінің қосындысы үшін есептелген мәні, әрбір элементтегі функция мәнінің қосындысынан кем немесе тең болады. Математиканың түрлі салаларында, әсіресе нормалар мен квадрат түбірлерде субаддитивті функциялардың көптеген мысалдары кездеседі. Аддитивті бейнелеулер – субаддитивті функциялардың ерекше жағдайлары.
In mathematics, subadditivity is a property of a function that states, roughly, that evaluating the function for the sum of two elements of the domain always returns something less than or equal to the sum of the function's values at each element. There are numerous examples of subadditive functions in various areas of mathematics, particularly norms and square roots. Additive maps are special cases of subadditive functions.
Функциялар
Егер f суб-қосылмалы функция болса және 0 оның доменінде болса, онда f(0) ≥ 0. Мұны мынадан көруге болады: жоғарыдағы теңсіздікті қарастырыңыз. Осыдан келіп, f(x) конкав функциясы да суб-қосылмалы болады. Мұны көрсету үшін, ең алдымен, f(x) функциясының суб-қосылмалы екенін байқаңыз. Осы шектеудің x және y үшін қосындысын қарастыру арқылы, f функциясының суб-қосылмалы екенін растауға болады. Суб-қосылмалы функцияның терісі супер-қосылмалы болады.
A concave function with is also subadditive. To see this, one first observes that Then looking at the sum of this bound for and , will finally verify that f is subadditive. The negative of a subadditive function is superadditive.
Энтропия
Энтропия ақпарат теориясы мен статистикалық физикада, сондай-ақ фон Нейманның жалпыланған формуласында кванттық механикада маңызды рөл атқарады. Энтропия барлық түсіндірулерде субаддитивті шама ретінде келеді, яғни, жүйенің немесе кездейсоқ шамалар жиынының энтропиясы оның жеке компоненттерінің энтропияларының қосындысынан кем немесе тең болады. Бұдан өзге, физикадағы энтропия классикалық статистикалық механикадағы энтропияның күшті субаддитивтігі және оның кванттық аналогы сияқты бірнеше қатаң теңсіздіктерді орындайды.
Экономика
Субдитивтілік – кейбір нақты шығындар функцияларының маңызды қасиеті. Әдетте, бұл табиғи монополияны растау үшін қажетті және жеткілікті шарт болып табылады. Бұл тек бір фирманың өндірісі, сол мөлшердің бір бөлігін бірдей фирмалар саны өндіргенге қарағанда, әлеуметтік тұрғыдан арзан екенін (орташа шығындар бойынша) білдіреді. Масштаб экономиясы субдитивті орташа шығындар функциялары арқылы көрсетіледі. Толықтыратын тауарлар ерекшелігін ескермегенде, тауарлардың бағасы (көлемге байланысты) субдитивті болуы керек. Әйтпесе, егер екі тауардың бағасының қосындысы, олардың жиынтығының бағасынан арзан болса, ешкім осы жиынтықты сатып алмас еді, нәтижесінде жиынтықтың бағасы екі жеке тауардың бағасының қосындысына тең болып "өзгерер" еді. Осылайша, бұл табиғи монополия үшін жеткілікті шарт емес екені дәлелденеді, себебі айырбас құралы тауардың нақты құнына сәйкес келмейді. Бұл жағдай саяси аренадағы көпшілікке таныс: кейбір азшылықтар белгілі бір деңгейдегі белгілі бір бостандықтың жоғалуы, көптеген үкіметтердің жақсырақ болуын білдіреді деп мәлімдейді, ал көпшілік басқа дұрыс құн өлшемі бар деп санайды.
Қаржылық
Суб-аддитивтілік – тәуекелдерді басқарудағы когерентті тәуекел өлшемдерінің қажетті қасиеттерінің бірі. Тәуекел өлшемінің суб-аддитивтілігіне жатқан экономикалық түсінік, портфель тәуекелінің мөлшері ең жаман жағдайда портфельді құрайтын жеке позициялардың тәуекелдерінің қосындысына тең болуы керек дегенді білдіреді. Басқа жағдайда, диверсификацияның әсерінен портфель тәуекелі жеке тәуекелдердің қосындысынан төмен болады. Суб-аддитивтіліктің болмауы – тәуекел факторларының қалыптылығын қабылдамайтын VaR модельдеріне қатысты негізгі сын-ескертпелердің бірі. Гаусс VaR суб-аддитивтілікті қамтамасыз етеді: мысалы, екі бірлік ұзақ позициядан тұратын портфельдің Гаусс VaR сенімділік деңгейінде, егер портфельдің орташа құнының өзгеруі нөлге тең болса және VaR теріс шығын ретінде анықталса, онда ол қалыпты үлестіру функциясының инверсиясы болып табылады, ықтималдық деңгейінде , жеке позициялардың табысының дисперсиясы және екі жеке позиция табысы арасындағы сызықтық корреляция шамасы. Дисперсия әрқашан оң болғандықтан, Гаусс VaR кез келген мән үшін суб-аддитивті болады және ерекше жағдайда, диверсификацияның портфель тәуекеліне әсері болмағанда, жеке тәуекелдердің қосындысына тең болады.
where is the inverse of the normal cumulative distribution function at probability level , are the individual positions returns variances and is the linear correlation measure between the two individual positions returns. Since variance is always positive,
Thus the Gaussian VaR is subadditive for any value of and, in particular, it equals the sum of the individual risk exposures when which is the case of no diversification effects on portfolio risk.
Термодинамика
Субдиктивитет идеалдық емес ерітінділер мен қоспалардың термодинамикалық қасиеттерінде, мысалы, артық молярлық көлем, қоспаның жылуы немесе артық энтальпия сияқты жағдайларда кездеседі.
Сөздерді комбинациялау
Факториалды тіл — егер сөз тілге жатса, онда осы сөздің барлық бөлгіштері де сол тілге жататын тіл. Сөздердің комбинаторикасындағы жиі кездесетін мәселе — факторлы тілдегі белгілі бір ұзындықтағы сөздердің санын анықтау. Әрине, , демек ол суббадитивті, сондықтан Фекете леммасын өсуін бағалау үшін қолдануға болады. Кез келген үшін, алфавит бойынша ұзындығы біркелкі екі тізбекті кездейсоқ түрде үлгілейміз. Ең ұзын ортақ ішкі тізбектің күтілетін ұзындығы — ұзындығына қатысты супербадитивті функция, демек күтілетін ұзындығы ретінде өсетін сан бар. жағдайында тексеру арқылы оңайынан біз аламыз. Дегенмен, тіпті нақты мәні де қазіргі таңдағыда 0.788 мен 0.827 аралығында белгілі.
For every , sample two strings of length uniformly at random on the alphabet The expected length of the longest common subsequence is a super additive function of , and thus there exists a number , such that the expected length grows as By checking the case with , we easily have The exact value of even , however, is only known to be between 0.788 and 0.827.