◇◇新语丝(www.xys.org)(xys5.dxiong.com)(www.xinyusi.info)(xys2.dropin.org)◇◇ 再谈“海盗分金” 作者:吴兴川 “海盗分金”是一个经典的博弈论智力题,载于1999年《科学美国人》杂志的 《凶猛海盗的逻辑》曾对该题做出过经典的解析。国内一些科普网站如三思科学 网的《海盗分金问题》、果壳网的《海盗博弈论》等文,也曾对“海盗分金”及 其推广模式做出过包括逻辑推理及数学模型在内的详细分析。 由于很多“海盗分金”的推广模式都是:除参与分金的海盗数量发生变化外,其 它假设前提都不变。因此,除了对“海盗分金”的经典模式进行复述外,本文将 要探讨的是:除海盗数量发生变化外,当其它假设条件也变化时,分金的结果会 是怎样的? 经典模式 五个海盗(代号分别为A、B、C、D、E)抢到了100块金子后,希望通过投票对这 批金子进行分配,规则是:海盗们按照A、B、C、D、E的顺序提出分配方案,由 所有海盗进行表决(包括提案者),如果有50%或更多票数赞同此方案,则依照 该方案分金;如果方案不通过,则将提案者投入海里,然后按照顺序由剩余海盗 重复上述的提案、投票、执行过程。 假设所有海盗都有以下特点 民主、理性并且非常聪明; 试图将自己的利益最大化(最小化的利益,当然是被投入海里); 如不损害自己利益,都乐于他人被投海; 都不结盟 问题:如果你是海盗A,你的最佳分配方案是什么? 题目解析 在此采用逆向思维法进行倒推。 1) 假设A、B、C已被投海,剩下D、E两人,D的方案将是D100,E0,由于≥ 50%通过原则,在D必然给自己投票的前提下,无论E是否同意,D的方案必然通过; 2) 假设A、B已被投海,C的方案将是什么呢?理性且聪明的C知道,如果自 己被投海,D必然独吞金块(如1所述),E将一无所获。由于海盗们都是理性且 聪明的,E当然也能看到这一点,因此,C只要给E一块金块,E将投票支持C的方 案,因此,C最终的方案为:C99,D0,E1; 3) 假设A被投海,则B拥有首先发言权,由于他需要50%的支持率,所以他 只要分给D一块金块,D则支持他(聪明的D知道,一旦C拥有发言权,自己将一无 所获),因此,B的方案为:B99,C0,D1,E0; 4) 当A拥有首先发言权的时候,由于理性且聪明A明白,C和E都无法从B的 方案得到好处,只要分给C和E各一块金块,便可保证自己的方案通过。 结论:海盗A的最佳分配方案为:A98,B0,C1,D0,E1。 推广模式I 四个海盗(代号分别为A、B、C、D)抢到了100块金子后,希望通过投票对这批 金子进行分配,规则是:海盗们按照A、B、C、D的顺序提出分配方案,由所有海 盗进行表决(包括提案者),如果有50%或更多票数赞同此方案,则依照该方案 分金;如果方案不通过,则将提案者投入海里,然后按照顺序由剩余海盗重复上 述的提案、投票、执行过程。 假设所有海盗都有以下特点 民主、理性并且非常聪明; 试图将自己的利益最大化(最小化的利益,当然是被投入海里); 如不损害自己利益,都不乐于他人被投海; 都不结盟 问题:如果你是海盗A,你的最佳分配方案是什么? 题目解析 本题同样采用倒推法进行解析。 1) 假设A、B已被投海,剩下C、D两人,C的方案将是C100,D0,由于≥50% 通过原则,在C必然给自己投票的前提下,无论D是否同意,C的方案必然通过; 2) 假设A已被投海,B的方案将是什么呢?理性且聪明的B知道,如果由C提 出方案,C必然独吞金块(如1所述),D将一无所获,所以,假设自己提出独吞 金块,D依然是一无所获,由条件“如不损害自己利益,都不乐于他人被投海” 可知,D在利益不受损害的情况下(由C分,D的利益是0,由B分,D的利益还是0, D没有损失),不会乐于B被投海,因此D的将支持B的方案。由于海盗们都是理性 且聪明的,D当然也能看到这一点,因此,B在独吞金块(保证自己利益最大化) 的情况下依然能得到D的投票支持,因此,B最终的方案为:B100,C0,D0; 3) 同理,当A提出独吞金块的方案时,D因为没有可受损的利益(B和C的方 案中D的利益都是0),不会乐于A被投海,所以D将支持A的方案。由于海盗们都 是理性且聪明的,D当然也能看到这一点,由此,A在独吞金块(保证自己利益最 大化)的情况下依然能得到D的投票支持; 结论:海盗A的最佳分配方案为:A100,B0,C0,D0; 推广模式II 四个海盗(代号分别为A、B、C、D)抢到了100块金子后,希望通过投票对这批 金子进行分配,规则是:海盗们按照A、B、C、D的顺序提出分配方案,由所有海 盗进行表决(包括提案者),如果有50%或更多票数赞同此方案,则依照该方案 分金;如果方案不通过,则将提案者投入海里,然后按照顺序由剩余海盗重复上 述的提案、投票、执行过程。 假设所有海盗都有以下特点 民主、理性并且非常聪明; 试图将自己的利益最大化(最小化的利益,当然是被投入海里); 对他人被投海不关心 都不结盟 问题:如果你是海盗A,你的最佳分配方案是什么? 题目解析 这类博弈论的题目,应该假设决策者可以根据规则判断其他人对其所选取的 方案采取的相应对策,而本题条件“对他人被投海不关心”实际上等于将前提条 件中的一个常数(乐于或不乐于他人被投海)变成了一个未知数(要么乐于他人 被投海,要么不乐于他人被投海),使得决策者无法判断他人的对策,例如:假 设A被投海,B选取独吞的方案,C有可能通过反对获取更大的利益,一定反对。 但是对于D来说,无论B的独吞方案是否被通过都无法获得利益,在存在前提“对 他人被投海不关心”这个未知数的情况下,D的选择同样也是一个未知数,所以, 海盗A、B、C、D四人对于他人被投海的态度存在多种可能性,此题无法给出解答。 之所以对“海盗分金”的推广模式进行探讨,是为了培养针对某些前提发生 变化的问题进行灵活思考的能力,对某个问题的兴趣仅仅是从他人那里获得答案 是远远不够的,知其然,更要知其所以然。掌握正确的逻辑和数学方法,是应对 大千世界快速而繁复变化的基本技能之一。 另外,由上述两种推广模式可以看出,即便假设条件仅发生微小的变化,不 仅仅原题的推理方法和数学模型会发生变化,甚至该题目可能会被改编成一个无 法得出答案的死题,这就要求出题者在设置此类逻辑题的前提条件时必须具备足 够的严谨和认真。 (XYS20111124) ◇◇新语丝(www.xys.org)(xys5.dxiong.com)(www.xinyusi.info)(xys2.dropin.org)◇◇