百分比下降

分数与小数

bǎi fēn bǐ xià jiàng

百分比下降衡量一个量相对于其原始值下降了多少,以百分数表示。

Formula

\text{percentage decrease} = \left(\frac{\text{original} - \text{new}}{\text{original}}\right) \times 100\%
Visualization

Definition

百分比下降告诉你某个量相比起始值下降了多少:求出下降的数量,除以原始数量,再乘以$100$。形式上,百分比下降$= ((\text{original} - \text{new})/\text{original}) \times 100\%$,或者新值$= \text{original} \times (1 - p/100)$;$100\%$的下降意味着这个值变为零,而在大多数现实场景中,下降超过$100\%$是没有意义的。对于指数衰减$f(t) = P e^{-rt}$,区间$T$上的百分比下降为$(1 - e^{-rT}) \times 100$,半衰期$T_{1/2} = \ln(2)/r$,即下降$50\%$所需的时间,是放射性衰变和药代动力学中的基本概念。

Example

一件从$\$80$降到$\$60$的夹克下降了$\$20$,$20/80 \times 100 = 25\%$。一辆汽车从$\$24{,}000$贬值到$\$18{,}000$也是$25\%$的下降,乘数$\$24{,}000 \times 0.75 = \$18{,}000$确认了这一点;连续两次$20\%$的下降得到$0.80 \times 0.80 = 0.64$,总下降是$36\%$,而不是$40\%$。碳-14的半衰期是$5730$年,所以经过$11{,}460$年(两个半衰期)后,数量下降了$75\%$,只剩下$25\%$。

Key Insight

与百分比增长一样,百分比下降总是相对于原始(起始)值来比较的:从$\$80$中损失$\$20$是$25\%$的下降,但同样是$\$20$的损失,如果从$\$200$开始,则只是$10\%$的下降。百分比下降和上升也不是对称的:下降$50\%$再上升$50\%$不会回到原值,$\$100 \times 0.5 = \$50$,再$\$50 \times 1.5 = \$75$,因为上升是应用在较小的值上的。这种不对称反映了比率的乘法结构,下降$p\%$再上升$p\%$得到的因子是$(1-p/100)(1+p/100) = 1 - (p/100)^2 < 1$,与算术平均-几何平均不等式有关,其令人惊讶的结论是:即使只经历一次涨跌的往返,任何一连串百分比涨跌的最终结果都是净损失。