■教育部高等教育司推荐 ■国外优秀信息科学与技术系列教学用书 NUMERICAL ANALYSIS Seventh Edition) 数值分析 第七版 翻译版 Richard L.Burden [美] J.Douglas Faires 口冯烟利朱海燕译 口贾仲孝审 高等教育出版社 Higher Education Press
前 言 20世纪末，以计算机和通信技术为代表的信息科学和技术对世界经济、科技、军事、教 育和文化等产生了深刻影响。信息科学技术的迅速普及和应用，带动了世界范围信息产业 的蓬勃发展，为许多国家带来了丰厚的回报。 进入21世纪，尤其随着我国加入WTO,信息产业的国际竟争将更加激烈。我国信息产 业虽然在20世纪末取得了迅猛发展，但与发达国家相比，甚至与印度、爱尔兰等国家相比， 还有很大差距。国家信息化的发展速度和信息产业的国际竞争能力，最终都将取决于信息 科学技术人才的质量和数量。引进国外信息科学和技术优秀教材，在有条件的学校推动开 展英语授课或双语教学，是教育部为加快培养大批高质量的信息技术人才采取的一项重要 举措。 为此，教育部要求由高等教育出版社首先开展信息科学和技术教材的引进试点工作。 同时提出了两点要求，一是要高水平，二是要低价格。在高等教育出版社和信息科学技术引 进教材专家组的努力下，经过比较短的时间，第一批引进的20多种教材已经陆续出版。这 套教材出版后受到了广泛的好评，其中有不少是世界信息科学技术领域著名专家、教授的经 典之作和反映信息科学技术最新进展的优秀作品，代表了目前世界信息科学技术教育的一 流水平，而且价格也是最优惠的，与国内同类自编教材相当。 这项教材引进工作是在教育部高等教育司和高教社的共同组织下，由国内信息科学技 术领域的专家、教授广泛参与，在对大量国外教材进行多次遴选的基础上，参考了国内和国 外著名大学相关专业的课程设置进行系统引进的。其中，John Wiley公司出版的贝尔实验 室信息科学研究中心副总裁Silberschatz教授的经典著作《操作系统概念》，是我们经过反复 谈判，做了很多务力才得以引进的。William Stallings先生曾编写了在美国深受欢迎的信息 科学技术系列教材，其中有多种教材获得过美国教材和学术著作者协会颁发的计算机科学 与工程教材奖，这批引进教材中就有他的两本著作。留美中国学者Jiawei Han先生的《数据 挖掘》是该领城中具有里程碑意义的著作。由达特茅斯学院Thomas Cormen和麻省理工学 院、哥伦比亚大学的几位学者共同编著的经典著作《算法导论》，在经历了11年的锤炼之后 于2001年出版了第二版。目前任教于美国Massachusetts大学的James Kurose教授，曾在美 国三所高校先后10次获得杰出教师或杰出教学奖，由他主编的《计算机网络》出版后，以其 体系新额、内容先进而倍受欢迎。在努力降低引进教材售价方面，高等教育出版社做了大量 和细致的工作。这套引进的教材体现了权威性、系统性、先进性和经济性等特点。 教育部也希望国内和国外的出版商积极参与此项工作，共同促进中国信息技术教育和
前言 信息产业的发展。我们在与外商的谈判工作中，不仅要坚定不移地引进国外最优秀的教材， 而且还要千方百计地将版权转让费降下来，要让引进教材的价格与国内自编教材相当，让广 大教师和学生负担得起。中国的教育市场巨大，外国出版公司和国内出版社要通过扩大发 行数量取得效益。 在引进教材的同时，我们还应做好消化吸收，注意学习国外先进的教学思想和教学方 法，提高自编教材的水平，使我们的教学和教材在内容体系上，在理论与实践的结合上，在培 养学生的动手能力上能有较大的突破和创新。 目前，教育部正在全国35所高校推动示范性软件学院的建设和实施，这也是加快培养 信息科学技术人才的重要举措之一。示范性软件学院要立足于培养具有国际竟争力的实用 性软件人才，与国外知名高校或著名企业合作办学，以国内外著名T企业为实践教学基地， 聘请国内外知名教授和软件专家授课，还要率先使用引进教材开展教学。 我们希望通过这些举措，能在较短的时间，为我国培养一大批高质量的信息技术人才， 提高我国软件人才的国际竞争力，促进我国信息产业的快速发展，加快推动国家信息化进 程，进而带动整个国民经济的跨越式发展。 教有部高等教育司 二00二年三月
译者序 20世纪后半叶，计算机的问世对科学研究、工程设计和人类社会活动与认知客观世界 产生了极为深刻的革命和影响。作为间理论研究、实验研究并行的第三种方法，科学计算方 法已经成为人类认识和探索客观未知规律不可或缺的重要手段，使前两种方法以前不可能 完成的许多事情成为可能和现实。在独创性的和先导性的许多重大突破中，科学计算展示 了其强大的和不可替代的功效，部分原因是它可以节省巨大的难以想像的乃至不实际的人 力和物力。因此，科学计算的重要性和作用无论如何描述都不为过。科学计算以计算机为 工具，但并不是它的自然产物，而是数学和计算机科学相结合的一门学科，二者相辅相成，互 相促进和发展。科学计算的核心是寻找有效可靠的数值算法，进行数学建模、数值模拟和数 值求解。正因如此，科学计算一以前也称之为数值分析或计算方法一在国内外的正规 高等院校都已成为数学系本科生和理工科研究生的必修课，受到高度重视。 从20世纪70年代开始，面向不同的读者对象，国外出版了多种科学计算的教材。随着 科学计算内容的丰富、发展和不断完善，不少教材经多次更新，一版再版，受到广泛好评和欢 迎。国内不少高等院校也纷纷出版了一些科学计算的教材。作者编写的这本《数值分析》教 材迄今已经是第七版了，在同类书中是一本比较优秀的教材，较有特色。它覆盖面广，信息 量大，对于科学计算的各个重要分支都有一定深度的介绍和讨论。具体表现在： 1.本书每章都从实际问题入手，给读者以感性认识，从而激发学习的兴趣。然后抽象 出一毅性问题，展开讨论。 2.本书面向读者对象广而多，既有数学系本科生，也有理科和工科专业的本科生。同 时也可作为计算机科学和工科研究生的教材。因此，内容选材和取舍兼顾到不同的读者群。 既讲授方法的原理和思想，也对欲了解更深内容的读者提供了相当详细的算法理论分析。 3.为了让读者对算法的作用和实现有较好的掌握，本书的不少算法都用著名的软件包 Maple进行具体描述和说明。同时，原版提供的光盘包含了每个算法的不同实现方式，如C、 Maple、Mathematica、MATLAB和Pascal。这些可以从作者的主页上下载，从而给读者提供 了极大的便利。 4.本书所提供的习题种类多、数量大，覆盖内容从方法与算法的基本应用到理论的推 广，并且配有部分习题答案。这对读者真正理解方法的理论，掌握算法的使用是必要的，大 有神益的。 5,本书内容丰富，结构合理，可读性强，各章较为独立，既可缩短为一学期的教材，也可 用于一年的教学
译者序 当然，本书不可能十全十美，最明显的不足是对近年来的一些重大进展没有触及。例 如，虽然新版增加了求解线性方程组的预处理的共轭梯度法和求解非线性方程组的同伦和 延拓法，但线性方程组和特征值计算近20年的所有重大进展丝毫没有讨论，这不能不说是 一个较大的遗憾。 本书由冯烟利、朱海燕老师翻译。在本书的翻译过程中，得到了于永胜、董付国老师的 大力帮助。特别是清华大学贾仲孝教授对译稿进行了校阅，并提出了许多建设性的意见，在 此表示深深的谢意。 出于各种原因，书中难免存在错误和不妥之处，敬请读者批评指正。 译者 2005年2月