適應度

適應度又稱“適應值（adaptive value）”，“適存度”，“適合度”。適應度是指某個羣體內某種基因型機體存活並將其基因傳遞至下一代的相對能力(與其他基因型比較)。適合度越大，存活和生殖機會越高。 ^[2] 

藉助於“適應度”的概念可以把自然選擇作用數量化。特定基因型的適應度可用具有該基型的個體所產生的平均後代數表示。這個定義儘管較為具體，但是，應該指出，適應度的概念包括生活力和育性兩個方面。生活力用達到繁育年齡的個體數佔個體總數的比例表示；育性則用每個繁育個體的平均後代數表示，一對親本的後代數應該一半屬於父本，另一半屬於母本。

例如有一個假定的例子，其中A₁A₁和A₂A₂個體各四個，A₁A₂個體6個。4個A₁A₁個體中有3個存活到繁育年齡，因此，生活力是3/4，每個繁育個體的平均後代數是6/3(育性)。那麼，A₁A₁的適應度則是W₁=3/4×6/3=1.5。同理也可算出A₂A₂和A₁A₂個體的適應度。以這種方式算得的適應度叫做絕對適應度。

羣體遺傳學中習慣於應用兩種基因型絕對適應度的比值，叫做相對適應度。那麼，以上面所説的數值為例，如果上述基因型都以A₁A₁型為標準，那麼A₁A₁基因型的相對適應度是1.5/1.5=1.0，A₁A₂基因型的相對適應度是1.5/1.5=1.0，A₂A₂的相對適應度則是0.5/1.5=0.333。

由於相對適應度應用範圍很廣，為簡單起見，往往直接把它叫做適應度。另外，為了能使選擇的理論模型簡化，有時把適應度的含義等同於生活力的含義，而略去育性的作用。 ^[3] 

自然選擇所針對的性狀主要是適應度。個體的適應度就是它對下代貢獻的個體數或配子數。個體的適應度是該個體所有發育及生理過程的最終結果。個體間這些過程的差異表現為數量變異，因此，它們都可作為數量性狀來加以研究。這些數量性狀的變異或多或少都反映適應度的變異，而適應度的變異理論上又可以分剖為不同組成性狀的變異。每個成分發生變異都或多或少影響適應度。一般來説，整個適應度可分剖為兩個主要成分：後代總數和後代質量。

通常，羣體及其中的個體表現往往受到較多因素的影響，因而要想獲得適應度的準確定義則會遇到一些困難。有時，必須將個體適應度與其親本適應度分開。例如哺乳動物幼仔的存活力，既取決於其本身的適應度也與親代對其照料有關。這就涉及到適應度的世代重疊及準確劃分問題。

另外，若羣體大小在世代間保持恆定，則其中個體的平均適應度為1。但是羣體大小的增減或恆定都涉及到其所處的環境，因而，適應度的問題也與環境有關。所以，當討論適應度時，為簡便起見，假定羣體所處環境條件對適應度無限制。 ^[4] 

假設一種生物通過偶發的突然變異獲得了性狀A，那麼A只要危害不大就會被保存下來，也可能通過偶然的變異失去．此時性狀A屬於軟結構；但是如果其後生物又偶然獲得了性狀B。AB之間存在互適應關係，即性狀A與性狀B同時存在時能產生對生物有利的效果，而缺失任何一方都會降低生物的適應度；性狀A與性狀B之間的互適應關係使得這兩種性狀都被硬化為基因體系中不可失去的成分，即硬結構。 ^[5] 

適應度就是用來度量種羣中個體優劣的指標。在遺傳算法中的適應度就是特徵組合的判據的值。這個判據的選取是遺傳算法的關鍵。遺傳算法在搜索進化過程中一般不需要其他外部信息，僅用評估函數來評估個體或解的優劣，並作為以後遺傳操作的依據。由於遺傳算法中，適應度函數要比較排序並在此基礎上計算選擇概率，所以適應度函數的值要取正值。由此可見，在不少場合，將目標函數映射成求最大值形式且函數值非負的適應度函數是必要的。 ^[6]