海盗博弈

✍ dations ◷ 2024-12-23 03:18:50 #海盗博弈

海盗博弈或强盗分金问题是一个简单的数学博弈。该博弈描述了如果遵循经济人的行为,结果可能与常人的直觉相悖。这也是最后通牒赛局的多参与者版本。

有五个理性的海盗,A, B, C, D和E,找到了100个金币,需要想办法分配金币。

海盗们有严格的等级制度:A比B职位高,B比C高,C比D高,D比E高。

海盗世界的分配原则是:等级最高的海盗提出一种分配方案。所有的海盗投票决定是否接受分配,包括提议人。并且在票数相同的情况下,提议人有决定权。如果提议通过,那么海盗们按照提议分配金币。如果没有通过,那么提议人将被扔出船外,然后由下一个最高职位的海盗提出新的分配方案。

海盗们基于三个因素来做决定。首先,要能存活下来。其次,自己得到的利益最大化。最后,在所有其他条件相同的情况下,优先选择把别人扔出船外。

直觉上认为,A海盗会给自己分配很少,以避免被扔出船外。然而这和理论结果相差甚远。

让我们反过来看:如果只剩下D和E,D给自己100个金币,给E 0个。因为D有决定权,所以分配达成。

如果剩下三个人(C,D和E),C知道D下轮会给E 0个金币,所以C这轮给E 1个金币,让E支持自己以使得提议通过。因此如果剩下三个人,结果是C:99,D:0,E:1。

如果B, C, D 和 E 剩下, B 知道上述结果。所以为了避免被扔出去,他只需要给D 1个金币,因为他有决定权,只需要D的支持就足够了。因此他会提议 B:99, C:0, D:1,E:0。有人可能想到提议B:99, C:0, D:0,E:1,因为E知道即使把B扔出去,也不会得到更多了。但由于海盗会优先把别人扔出去,所以E会选择杀死B,然后仍然可以从C的提议中得到相同金币。(若要让E同意他,就至少要给他2个金币才行,这样并不划算,因为这样B自己只能得到98金币,所以不用浪费金币给E)

假设A知道所有的一切,他就能选择让C和E来支持他,提议变成:

同样的 A:98,B:0,C:0,D:1,E:1 或者其他的提议都不是最好的,因为D会选择把A扔出去,然后从B那里得到相同的金币。(若要让D同意他,就至少要给他2个金币才行,这样并不划算,因为这样A自己只能得到97金币,所以不用浪费金币给D)

该博弈能很容易延伸到200个海盗(如果有更多金币,甚至可以更多)。艾恩·史都华在1999年5月期的《科学美国人》中,将该博弈延伸到任意人数的海盗,得到十分有趣的结果。

设共有N个海盗,等级最低的海盗为1号,其次为2号,依此类推,等级最高的是N号,若N ≤ 200,则N号海盗的分配法为:自己 202 N 2 {\displaystyle \left\lfloor {\frac {202-N}{2}}\right\rfloor } 个金币,其余海盗中,编号和N的奇偶性相同者每人各1枚金币,奇偶性不同的,什么也得不到。

201号海盗必须要有101票才能通过,他没有办法,只能自己不拿金币,而给1~199号中奇数号的海盗每人各1枚金币,这样他以及1~199号中的奇数号会投赞成票,这样就刚好101票,提案即可通过。

202号与201号类似,自己不拿金币,而给2~200号中的偶数号每人各1枚。

到了203号,情况第一次有了一百八十度的大转弯,因为他需要102票,但是他没有足够的金币去收买101人,无法通过。

204号则较幸运,因为203号知道他唯有支持204号才能保命,所以204号可以给1~199号中奇数号的海盗每人各1枚金币,因为他知道,203号虽然一无所获但还是会投赞成票,再加上自己一票以及1~199号中奇数号的100票,就达成了102票的条件,所以他的提案就可以通过。

205号就没那么走运了,他不能指望203号与204号支持他,所以没法通过。

206号也是一样,因为他需要103票才能通过,所以就算205号会支持他,还是差1票。

207号则需要104票,但是他最多也只能得到103票(他自己、205号和206号、以及1~200号中的100人),所以也不能通过。

208号则又时来运转,他可以给2~200号中的偶数号每人各1枚,这样他们会同意他,同时他自己跟205, 206, 207号也会投赞成票,刚好104票可通过。

此时,我们继续分析,可以得到一个新的序列:201, 202, 204, 208, 216, 232, 264, 328, 456, 712, 1224, ... ,这些编号的海盗能够存活,他们依次要分给1~200中的奇数、偶数、奇数、偶数、奇数、偶数、 ...号每人各1枚金币。所以当有1500位海盗时,前276名等级最高的海盗必死无疑。轮到1224号海盗时,他可以只分给1~199号中奇数号的海盗每人各1枚金币,而其余的海盗什么也得不到。

相关

  • 腺病毒腺病毒科(Adenoviridae)是一种中型大小的病毒,约90-100nm大,是一种无外套膜的二十面体双股DNA病毒,有核衣壳。腺病毒有四属:腺病毒主要感染多种脊椎动物,当中包括人类。腺病毒于195
  • 聚酮聚酮(英语:Polyketides)是一类由细菌、真菌、植物与动物所生产出来的次级代谢产物,这类物质对生物的发育生长而言非必要,但可用于防卫或细胞间的沟通。聚酮是源自乙酰基(acetyl)与
  • 避孕药避孕药,全称口服避孕药,通常是指一类给女性服用用于生育控制的药物。男用口服避孕药正在研究中,尚未商品化。有两种广泛使用的女用口服避孕药:另外还有事后使用的紧急避孕药:其
  • 应激性应激性(英语:irritability)是指在新陈代谢的基础上,生物体对外界刺激都能产生一定的反应。植物的根能够向地生长,是植物对重力的刺激的反应。如果把植物放到失重环境,则根不会出现
  • 男丁格尔 (大爱剧场)《男丁格尔》是一部描写李彦范师兄真实人生的电视剧,共10集,于2015年5月4日至2015年5月15日在大爱电视《长情剧展》时段(台湾时间星期一至星期五晚上22:00)播放。本段时间均以二
  • 亚特兰大号《亚特兰大号》(法语:L'Atalante)是一部1934年尚·维果执导的法国电影,也是他生涯的代表作,被认为是影史上最伟大的电影之一。
  • 镭射切割镭射切割(英语:Laser cutting)是一种使用激光切割材料的技术,通常用于工业制造应用,但也开始被学校,小企业和业余爱好者使用。激光切割的工作原理是通常通过光学系统引导高功率激
  • 羊乳羊乳,俗称羊奶,是家羊的乳汁。在现代文化中,相较于直接饮用,羊乳更常用于制造乳制品。许多著名的乳酪便是以羊乳制成,如希腊的菲达起司、法国的罗克福干酪、西班牙的曼彻格起司以
  • 乐果乐果(英文:Dimethoate)是一种常见的有机磷农药,化学名为:O,O-二甲基-S-(N-甲基氨基甲酰甲基)二硫代磷酸酯。很臭,杀虫作用好,特别是杀蚜虫、螟虫和螨效果特别好,而且对人的毒性比较低
  • 置入性行销产品 · 定价 · 分销 服务 · 零售 · 宣传 品牌管理 · 大客户营销 营销道德 · 营销效果 营销调查 · 市场调查 市场划分 · 营销战略 市场优势 · 操