Làm thế nào để việc kiểm tra bệnh định kì ít tốn kém nhất?

Ở một số nước có nền y học tiên tiến thường có việc kiểm tra định kì một số bệnh xã hội. Một phương pháp kiểm tra bệnh thông thường là phương pháp thử máu. Thông qua việc thử máu có thể phát hiện sớm các loại bệnh viêm gan, tả, nhiễm trùng máu và nhiều bệnh khác, nhờ đó có thể chẩn đoán và chữa trị bệnh sớm.

Phương pháp thực hiện kiểm tra thường là: Các nhân viên y tế đến các điểm kiểm tra gọi mỗi người lấy một ít máu, ghi phiếu, nhân viên y tế đem về cơ quan kiểm tra, nghiên cứu, cuối cùng thông báo kết quả kiểm tra cho từng người được kiểm tra. Phương pháp kiểm tra này có hiệu quả, tuy nhiên quá trình kiểm tra khá tốn công sức.

Liệu có phương pháp nào tiết kiệm được sức lực hay không? Câu trả lời là có. Chúng ta nêu lên một ví dụ để thuyết minh vấn đề này.

Ở một thành phố lớn nọ người ta lấy được một số lượng lớn mẫu máu trong một cuộc kiểm tra định kì. Để xử lí số lượng mẫu máu rất lớn này có thể có hai phương án: Phương án thông thường là tiến hành nghiên cứu từng mẫu máu. Phương án khác chia các mẫu máu thành từng nhóm, mỗi nhóm 100 mẫu. Sau đó từ mỗi nhóm lấy mỗi mẫu một lượng nhỏ máu (số lượng máu ít) đem trộn lẫn với nhau, sao đó tiến hành kiểm tra hỗn hợp máu đã trộn. Nếu kết quả kiểm tra trong mẫu hỗn hợp này là âm tính, chứng tỏ ở 100 mẫu máu vừa xét là không có mầm bệnh. Nếu kết quả kiểm tra mẫu máu hỗn hợp là dương tính (ví dụ bệnh viêm gan) thì trong nhóm máu đã chọn mẫu hỗn hợp ít nhất có một mẫu máu có mầm bệnh. Để kiểm tra mẫu máu nào có mầm bệnh trong 100 mẫu máu này phải tiến hành kiểm tra cụ thể từng mẫu máu trong nhóm này. Thế dùng phương án kiểm tra nào thì tốt hơn?

Nếu dùng phương án thứ nhất, phải thực hiện 100 lần kiểm tra cho mỗi nhóm mẫu máu; nếu dùng phương án hai thì có khả năng chỉ tiến hành một lần kiểm tra, hoặc có thể có khả năng phải làm 101 lần kiểm tra. Để làm phép so sánh, cần phải xem xét số lần trung bình cần tiến hành kiểm tra cho mỗi nhóm mẫu máu, nhờ đó mà trong hai loại phương án thì phương án nào phải thực hiện số lần kiểm tra nhiều hơn và nhiều hơn bao nhiêu lần?

Dựa vào số liệu kiểm tra sơ bộ trước đó (trước khi làm kiểm tra đại trà phải làm thí nghiệm kiểm tra cho một phạm vi nhỏ) và nhận được tỉ lệ viêm gan trung bình là 0,1%, tức cứ 1000 người có một người bị lây nhiễm bệnh viêm gan, hoặc có thể nói ở mỗi nhóm mẫu máu khả năng có 0,1% số mẫu máu có bệnh viêm gan. Vì vậy ở mỗi nhóm 100 mẫu máu khả năng để một mẫu máu không mang bệnh là: (1 – 0,1%)100 ≈ 90,48%. và khả năng có mẫu máu mang bệnh là 1- 90,48% = 9,52%.

Vì vậy nếu dùng phương án kiểm tra hai thì số lần trung bình cần thực hiện cho một nhóm máu là: 1 x 90,48% + 101 x 9,52% = 10,52 lần.

So với phương án đầu thì tiết kiệm được 89,48%. Nếu mỗi lần thử máu cần 10.000 đ thì để thử một triệu mẫu máu theo phương án một phải tốn đến 1,4 tỉ đồng, trong khi dùng phương án hai chỉ tốn 1.472.800 đ, như vậy so với phương án một thì tiết kiệm đến hơn 10 triệu đồng.

Trong thực tế, khi xét nghiệm máu theo phương án hai không nhất thiết phân chia thành nhóm 100 mẫu máu, mà có thể chia thành nhóm, mỗi nhóm có 50 mẫu, 150 mẫu tuỳ số lượng mẫu máu đã thu thập được. Các bạn thử tính xem so với phương án một thì phương án hai tiết kiệm được bao nhiêu nếu số mẫu máu là 10.000 mẫu.

Làm thế nào để tính số lượt trận đấu cho thể thức thi đấu loại trực tiếp?

Giả sử ở trường bạn đang tổ chức một cuộc thi đấu cờ theo thể lệ đấu loại trực tiếp, ví dụ số người ghi tên thi đấu là 50, bạn có thể tính được số trận đấu để dựa vào đó bố trí lịch thi đấu, số đấu trường. Nếu bạn được giao tổ chức cuộc thi đấu, bạn có tính được không?

Bởi vì trận đấu chung kết chỉ xảy ra giữa hai người cuối cùng, hai người này lại chọn từ 22 = 4 người trong trận đấu trước đó, mà bốn người này lại được chọn trực tiếp từ 33 = 8 người trong cuộc đấu trước đó… Nếu số người ghi tên đúng bằng các luỹ thừa của 2 như 2, 4 (22), 8 (23), 16 (24), 32 (25)…thì chỉ cần theo số người ghi tên thành nhóm tiến hành thi đấu cho từng nhóm, sau đó loại dần từng bước là được. Giả sử số người ghi tên không đúng bằng luỹ thừa nguyên của 2 thì trong thi đấu có vòng được miễn. Nếu ta xếp 2 người một thi đấu ngay từ đầu thì sẽ có một số vòng được miễn thi đấu ở giai đoạn giữa hoặc giai đoạn cuối, mà các trận đấu ở giai đoạn này thường khá căng thẳng vì các đấu thủ ngày càng mạnh, cơ hội được miễn hay không, rõ ràng không bình đẳng. Để cho cơ hội tương đối đồng đều khiến thi đấu ngày càng sôi nổi, nói chung người ta thường miễn thi đấu ở vòng một. Vì 50 là trung gian giữa 32 (25) và 64 (26) mà 50 – 32 = 18 nên vòng đầu cần loại 18 đấu thủ, tức cần tiến hành thi đấu 18 trận đấu cho vòng đầu tức có 36 người tham gia thi đấu và 14 người miễn thi đấu. Sau loạt trận thi đấu ở vòng một sẽ loại 18 đấu thủ và còn lại 32 người. Từ vòng đấu thứ hai sẽ không còn trường hợp miễn thi đấu nữa. Và ở vòng hai sẽ có 16 trận đấu, vòng thứ ba có 8 trận đấu, vòng đấu thứ tư có bốn trận đấu, vòng đấu thứ năm sẽ có hai trận đấu. Vòng đấu thứ sáu sẽ là trận chung kết để giành chức vô địch. Vậy tổng cộng số các trận đấu sẽ là 18 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 49 trận so với số đấu thủ 50 thì nhỏ hơn 1.

Ta lại xét ví dụ về trận thi đấu quốc tế về bóng đá năm 1998 ở Pháp, tổng số có 32 đội bóng đá tham gia vòng chung kết giải bóng đá thế giới năm 1998. Phương thức thi đấu ở vòng chung kết chia làm hai giai đoạn. Giai đoạn đầu chia bảng, đấu vòng tròn tính điểm, sau đó theo thể thức đấu loại trực tiếp. Nếu tiến hành thi đấu theo thể thức đấu loại trực tiếp ngay từ vòng đầu thì phải xếp bao nhiêu trận đấu? Vì 32 chính bằng 25 nên tổng số các trận đấu theo thể thức đấu loại trực tiếp sẽ là 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 31 trận, ít hơn số đội tham gia là 1.

Bây giờ ta xét trường hợp chung có M người tham gia thi đấu. Giả sử M lớn hơn 2n và nhỏ hơn 2n+1, thế thì cần n + 1 vòng thi đấu, trong đó số vòng thi đấu đầu tiên sẽ là M – 2n. Sau vòng đầu, số người còn chưa thi đấu sẽ là M -(m – 2n) = 2n. Trong n vòng thi đấu tiếp sau, tổng số các trận thi đấu sẽ là: 2n-1 +2n-2 + 2n-3 +…+23 + 22 + 2 + 1 = (2n-1 +2n-2 + 2n-3 +…+23 + 22 + 2) + 1 x (2 – 1) = (2n + 2n-1 + 2n-2 + … +23 + 22 + 2) – (2n-1 + 2n-2 + 2n-3 +…+23 + 22 + 2 + 1) = 2n-1

Và tổng số các trận thi đấu sẽ là: (M – 2n) + 2n -1 = M – 1

Nghĩa là ít hơn số đội tham gia là 1.

Thực ra, trong mỗi trận thi đấu sẽ loại bỏ một đấu thủ. Trong M người tham gia thi đấu sẽ chọn được 1 vô địch và loại bỏ M – 1 đấu thủ vì vậy số trận thi đấu là M – 1. Bạn hãy theo cách trình bày, tính số trận thi đấu bóng bàn có 158 đấu thủ nam và 96 đấu thủ nữ tham gia.

Từ khoá: Thể thức đấu loại.