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博弈论:反直觉的“海盗分金”,看似后下手为强,实则先下手为强

科学探索 2025-03-24 15:58:01 趣奇闻(www.quqiwen.com)

设想有5个海盗,他们拿到了100枚金币。

为了分配这100枚金币,5个海盗想到了一个办法:

先抽签,给5个人排出顺序。

首先由1号提出分配方案,5个人投票,有超过半数的人同意,方案才被通过,否则就把1号扔进海里喂鲨鱼。

然后由2号提出分配方案,4个人投票,有超过半数的人同意,方案才被通过,否则就把2号扔进海里喂鲨鱼。

以此类推……

博弈论:反直觉的“海盗分金”,看似后下手为强,实则先下手为强

“海盗分金问题”,问的就是:

如果你是1号,提出怎样的方案,才能防止被扔进海里,同时还能分到尽可能多的金币?

另外还有一些补充条件:

每个海盗都想分到尽可能多的金币。

每个海盗都不想被扔到海里。

每个海盗都绝对理性。

每个海盗都有完美的推理能力。

每个海盗都会严格执行规则。

每个海盗都知道以上五个条件。

博弈论:反直觉的“海盗分金”,看似后下手为强,实则先下手为强

先下手为强

乍一看,很多人可能会觉得1号已经完蛋了,没法补救。

这种想法是:

不管1号提出什么方案,其它海盗都会否定。把1号扔到海里,4个人分金币,每个人分到的金币,总比5个人分金币更多。

按这种想法,5号最占便宜,最终的结果基本可以确定:

5号独吞100枚金币,其他四个人都到海里喂鱼。

博弈论:反直觉的“海盗分金”,看似后下手为强,实则先下手为强

不过,别忘了每个海盗都有完美的推理能力,他们事先就能做出上面的所有分析。

做出上面的分析以后,1、2、3、4号的海盗肯定不会坐以待毙,我们可以从4号开始分析他们的行动。

如果只剩4号和5号,那么只有两个人都同意4号的方案,4号才不会被扔到海里。

此时,如果5号反对,5号就能独吞100枚金币。就算4号把100枚金币都分给5号,也不能保证5号同意4号的方案。

所以,如果4号想保命,就不能让“只剩4号和5号”的情况出现,4号应该保证3号不会被扔进海里。

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此时再分析3号的行动。

3号也可以做出上面的所有分析,他知道:不管自己提什么方案,4号都会同意,5号都会反对。至于3号本人,当然也会同意。

不管3号提出什么方案,投票的结果都是2:1通过,所以3号就可以尽情提方案,独吞100枚金币(注意,每个海盗都想分到尽可能多的金币)。

所以3号提出的方案一定是:

(100,0,0)

3号独吞100枚金币,4号和5号分不到任何金币。

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此时再分析2号的行动。

2号也可以做出上面的所有分析,他知道:不管自己提什么方案,3号都会反对,达到独吞100枚金币的目的。4号和5号也知道3号独吞100枚金币的计划。

此时剩下四个人,2号想让自己的方案被通过,就要得到三票同意,必须把4号和5号都争取过来。

所以2号提出的方案一定是:

(98,0,1,1)

2号拿98枚金币,3号不拿金币,4号和5号各拿一枚金币。

博弈论:反直觉的“海盗分金”,看似后下手为强,实则先下手为强

此时再分析1号的行动。

1号也可以做出上面的所有分析,他知道:不管自己提什么方案,2号都会反对,达到霸占98枚金币的目的。3号、4号、5号也知道2号霸占98枚金币的计划。

此时有五个人,1号想让自己的方案被通过,就要得到三票同意。可以确定的是:1号一定会同意,2号一定会反对。

所以1号只要在3号、4号、5号中拉拢两个人就行了。

最容易拉拢的是3号,因为在2号的方案中,3号不拿金币。所以只要给3号一枚金币,就能让3号同意1号的方案。

至于4号和5号,随便选一个人拉拢就行了,此时要给其中一人两枚金币。因为在2号的方案中,4号和5号都能拿到1枚金币,如果1号只给一枚金币,不能保证4号或5号一定会同意。

所以1号提出的方案一定是:

(97,0,1,2,0)

(97,0,1,0,2)

最终结果是:1号拿到97枚金币,是全场最佳,先下手为强。

博弈论:反直觉的“海盗分金”,看似后下手为强,实则先下手为强

再次分析

以上的内容是“海盗分金问题”的“标准答案”,不过我个人觉得这个答案很差劲,根本就没有体现海盗们完美的推理能力。

在5个海盗的情况下,得出1号的方案后,应该再次分析2号的行动。

2号可以做出上面的所有分析,他知道:1号提出的方案一定是(97,0,1,2,0)或(97,0,1,0,2)。

为了把1号扔到海里,2号会更改(98,0,1,1)的方案,改成:

(95,2,3,0)

(95,2,0,3)

博弈论:反直觉的“海盗分金”,看似后下手为强,实则先下手为强

1号、3号、4号、5号也都能做出上述分析,所以1号为了保证“自己一定不会被扔到海里”,也需要更改原本的方案。

1号会针对2号的最新方案,提出:

(93,0,3,4,0)

(93,0,3,0,4)

2号也可以做出上述分析,会针对1号的最新方案,提出:

(91,4,5,0)

(91,4,0,5)

1号也可以做出上述分析,会针对2号的最新方案,再次提出新方案。

……

博弈论:反直觉的“海盗分金”,看似后下手为强,实则先下手为强

结果就是:1号和2号互相博弈,把尽可能多的金币分给3号,以及4号和5号中的其中一人。

1号的方案,让3号获得的金币数量是奇数。

2号的方案,让3号获得的金币数量是偶数。

所以,总共100枚金币,是一个非常微妙的条件,我们可以直接看一看,博弈的最后几个回合:

1号的方案:

(37,0,31,32,0)

(37,0,31,0,32)

2号的方案:

(35,0,32,33,0)

(35,0,32,0,33)

此时,如果1号还想拉拢人,就必须让出67枚金币(3号得到33枚金币,4号或5号得到34枚金币),1号自己只能得到33枚金币。

最终结果对2号更友好(当然,欢迎大家提出其他观点)。

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还是按照“海盗分金问题”的“标准答案”分析。

保持金币总数不变,可以把海盗的人数增加,比如6个海盗。

那么上面的1号就变成现在的2号,现在的1号知道现在的2号提出的方案一定是(97,0,1,2,0)或(97,0,1,0,2)。

(注意,以下的序号都是指六个人排出的序号。)

此时有六个人,1号想让自己的方案被通过,就要得到四票同意(除自己之外,要拉拢3个人)。

分析过程和上面类似,不过要注意:此时不确定2号会把两枚金币分给5号还是6号,所以不能提出:

(96,0,1,2,0,1)

(96,0,1,2,1,0)

真正稳妥的结果应该是:

(94,0,1,2,3,0)

(94,0,1,2,0,3)

博弈论:反直觉的“海盗分金”,看似后下手为强,实则先下手为强

还可以进一步推广,如果有7个海盗,1号需要在除自己之外,拉拢3个人,方案是:

(94,0,1,2,3,0,0)

值得注意的是,此时(7个海盗)不再有“不确定”的金币分配。

如果有8个海盗,1号需要在除自己之外,拉拢4个人,方案是:

(95,0,1,2,0,0,1,1)

如果有9个海盗,1号需要在除自己之外,拉拢4个人,方案是:

(95,0,1,2,0,1,1,0,0)

(95,0,1,0,0,1,1,2,0)

(95,0,1,0,0,1,1,0,2)

值得注意的是,此时(9个海盗)再次出现“不确定”的金币分配。

如果有10个海盗,1号需要在除自己之外,拉拢5个人,方案是:

(94,0,1,2,0,1,0,0,1,1)

(94,0,1,0,0,1,2,0,1,1)

(94,0,1,0,0,1,0,2,1,1)

……

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值得注意的是:海盗总人数大于等于9人(远少于100人)的时候,一定会出现“不确定”的金币分配。并且,除了1号,只有一个人只能分到两枚金币,其他人最多只能分到一枚金币。

上面这个结论可以用数学方法推导出来,感兴趣的读者可以试一试。

很多读者可能想问:

写了这么多,“海盗分金问题”到底有什么实际意义?

很可惜,实际意义太敏感,我没法写,只能在这里给一部分读者道歉。

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