论矩阵在现实生活中的重要性

作者：马昕怡

来源：《科技风》

2021

年第

14

期

摘要：矩阵对现实生活和科学来说，是一个不可或缺常见工具，在现实生活所起重要性不

言而喻，广泛运用在人口变化及未来预测、经济生活和社会生活、战争情报和商业情报传递、

高代图形变换等方面，广泛被社会和大众所接受，同时通过广泛应用也加深对矩阵在现实生活

中重要性认识和分析，大大激发了同学们学好数学积极性、主动性、创造性，以饱满热情投入

到学习数学中去。

关键词：矩阵

;

现实生活

;

重要性

;

应用广泛

一、矩阵定义、由来、运算、其他特殊矩阵

据查证矩阵最先由英国数学家凯利提出，本意是子宫和控制中心的母体及孕育生命的地

方。矩阵在数学上最早来自于方程组的系数及常数所构成的方阵，具体表现为纵横排列的二维

数据表格，是一个按照长方阵列排列的复数或实数集合。同时矩阵作为高等代数学中的常见工

具，常见于统计分析等应用数学学科和计算机科学中，具体体现在机器学习及图形变换和三维

动画制作等方面。同时也常见于物理学电路图等，具体体现在电路电阻串并联或复杂电路混

连、力学和牛顿三定律、光学和量子物理等方面。国内据考证矩阵于

1922

年由民国程廷熙在

《范氏高等代数学》文章中翻译为

“

纵横阵

”

，并随着时代延伸，在

1993

年，由中国自然科学

名词审定委员会公布

“

矩阵

”

这个名词，并沿用至今。

矩阵实际上是一种线性变换，矩阵常见的运算最简单莫过于加减法、数乘和转置运算，即

在理论和实际应用上，把矩阵简单化运算，就是将矩阵分解为几个简单矩阵组合，分解相当于

原来的线性变换可以由两次（或多次）线性变换来表示。除此之外同时还存在一些应用广泛而

形式特殊的矩阵，假若值相同的元素或者零元素在矩阵中的分布有一定规律，如

Z

矩阵，

M

矩阵，

H

矩阵，对角占优阵，非负矩阵

;

上三角矩阵

/

下三角矩阵，三对角矩阵，带状矩阵

;

对称

矩阵，反对称矩阵，正交矩阵，酉矩阵，正规矩阵

;

辛矩阵，反辛矩阵

;

正态分布随机矩阵、魔

方矩阵等。

二、矩阵在现实生活中重要性

矩阵在现实生活中应用之广，存在无可比拟的重要性。本文主要侧重于体现在人口流动控

制显示方面、经济生活运用在求消耗或成本计算方面、数学高代坐标和图形变换计算方面、战