數量級(order of magnitude),又称數量序、量級、階值,是对某个由上下文决定的参考值(通常为 10)取对数的近似值,代表數量的尺度或大小的级别。因为对数分布很常见,从这种分布中采样的值表现出的数量级会更直观。当参考值为10时,数量级可以理解为该值以十进制表示的位数。类似地,如果参考值是 2 的某些幂之一,由于计算机以二进制格式存储数据,因此可以根据存储该值所需的计算机内存量来理解其大小。
)的可视化,展示了不同数量级的概念]]
数量级的差异可以用“decade”(即十的因数)为单位的以 10 为底的对数刻度来衡量。不同数量级的数字示例可以在数量级 (数)中找到。例如,若说两数相差三个数量级,意思是一数约为另一數的1000倍。
定义
一般来说,数字的数量级用于表示该数字所需的 10 的最小幂。为了计算出数字N的数量级,该数字首先用以下形式表示:
: N =a\times10^b
其中\frac{1}{\sqrt{10}}\leq a,或大约0.316\lesssim a \lesssim 3.16。然后,b表示这个数的数量级,定义为其常用對數的取整的结果。可以认为,数的数量级就是它在对数尺度的大致位置。数量级可以是任意整数。下表根据这个定义列举了一些数字的数量级:
未知量的数量级估计即估计离它最近的10的幂。例如,在30亿到300亿间的未知量(比如地球人口),取最近的100億(10¹⁰),它的数量级可以估计为10。
数字10^{b-1/2}和10^{b+1/2}的几何平均值是10^b,意味着准确的10^b(也就是a=1)表示在几何平均值意义下a的所有可能取值的中心点。
另一些人会用更简单的定义:0.5\leq a ,该定义会使得b的值略小:
用法
数量级用于近似比较。量间的数量级的差即它们相差的10的倍数。如果数字相差一个数量级,则 x 的数量大约是 y 的十倍。 如果值相差两个数量级,则它们相差约 100 倍。土星质量是地球质量的95倍,即土星质量比地球质量大两级数量级。相同数量级的两个数字具有大致相同的比例:较大的值小于较小的值的 10 倍。
随着时间的推移,互联网数据量的不断增长导致新的国际单位制(SI)词头的增加,最近一次是在 2022 年。
下表为具有Unicode编码的,包含SI词头的单位列表,展示了不同尺度的数量级概念:
参照
*中文數字:大數、小數
*国际单位制基本单位
*国际单位制导出单位
*国际单位制词头
*数量级(数据)
*数量级(长度)
*数量级(体积)
*数量级(密度)
*数量级(数)
*数量级(时间)
*数量级(比能)
*数量级(能量)
*数量级(角速度)
*数量级(质量)
*数量级(面积)
*數量級(速率)
参考
外部連結
- [http://htwins.net/scale2/ The Scale of the Universe 2 ] Interactive tool from Planck length 10−35 meters to universe size 1027
- [https://web.archive.org/web/20080412094332/http://www.shekpvar.net/~dna/Publications/Cosmos/cosmos.html Cosmos – an Illustrated Dimensional Journey from microcosmos to macrocosmos] – from Digital Nature Agency
- [http://micro.magnet.fsu.edu/primer/java/scienceopticsu/powersof10/index.html Powers of 10] , a graphic animated illustration that starts with a view of the Milky Way at 1023 meters and ends with subatomic particles at 10−16 meters.
- [http://www.vendian.org/envelope/TemporaryURL/what_is_oom.html What is Order of Magnitude?]
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