五、海盜分金問(wèn)題
5名海盜分100枚金幣,先由1號(hào)海盜提方案,然后所有人表決,方案必須達(dá)到半數(shù)以上通過(guò)(兩方平票不通過(guò)),不通過(guò)則提方案的人被扔進(jìn)海里喂鯊魚,再由2號(hào)海盜提方案,以此類推。假定海盜都極度聰明理性,他們的行為準(zhǔn)則是:生存第一,其次利益最大化,當(dāng)其他條件相同,優(yōu)先選擇把別的海盜扔入大海(這樣可以減少泄密,占取船只)。
問(wèn)題來(lái)了,1號(hào)海盜提出怎樣的方案可以生存且利益最大?
答案:分配方案為按排號(hào)順序分配金幣數(shù)為(97,0,1,0,2)或(97,0,1,2,0)。
解析:直覺(jué)上1號(hào)海盜考慮本題,為了保命,應(yīng)該選擇盡量把金幣分給其他海盜,以求得方案通過(guò),但實(shí)際他大可不必如此。
解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵在于換個(gè)思維方向。與其苦思冥想你要做什么決策,不如先想想最后剩下的人會(huì)做什么決策。
假設(shè)現(xiàn)在只剩下4號(hào)和5號(hào)了,很明顯,4號(hào)海盜不論怎樣提方案,5號(hào)都不會(huì)同意,這樣可以把4號(hào)海盜喂鯊魚,自己獨(dú)吞所有金幣和船只。
再把3號(hào)海盜考慮進(jìn)來(lái)。他提出的任何方案4號(hào)海盜都必須同意,否則自己就會(huì)在下一輪送命,所以3號(hào)海盜的提案就是(100,0,0),這個(gè)方案必能通過(guò)。
再逆推到2號(hào)海盜,他可以提出的方案是(98,0,1,1),對(duì)4號(hào)海盜和5號(hào)海盜各賄賂一枚金幣,這種情況下,4號(hào)和5號(hào)會(huì)投贊成票,否則在下一輪他們兩個(gè)是一毛錢也拿不到的。
逆推到1號(hào)海盜,他可以提供的方案就是(97,0,1,0,2)或(97,0,1,2,0),這個(gè)方案他本人、3號(hào)海盜和5號(hào)海盜(或者后一種的4號(hào)海盜)會(huì)投贊成票,方案通過(guò)。
題目變形:這道題目流行多年,存在不同的版本,各種條件稍微改變就是另外的結(jié)果。例如投票規(guī)則改變?yōu)椤狡钡那闆r下就算通過(guò)。這樣在只剩下4號(hào)和5號(hào)時(shí),4號(hào)的方案就會(huì)是(100,0),3號(hào)的方案就是(99,0,1),2號(hào)的方案是(99,0,1,0),1號(hào)海盜的方案是(98,0,1,0,1)。
如果考慮實(shí)際的情況,地位高的人會(huì)先提方案,平票時(shí)提案人可以憑自己的權(quán)威通過(guò),這種設(shè)定更加合理一些。
題目討論:這道題目在思考的時(shí)候采用了“遞歸”的數(shù)學(xué)思想?!斑f歸法”就是有一類題目,規(guī)模巨大但可以逐級(jí)分解為更小的問(wèn)題,從小問(wèn)題的解再歸納出整體的解。
海盜分金是一個(gè)非常古老的問(wèn)題,在1999年《科學(xué)美國(guó)人》正式把它發(fā)表之前,已經(jīng)至少流行10年了。海盜分金表明了博弈中先發(fā)優(yōu)勢(shì)。
經(jīng)濟(jì)學(xué)建立的前提之一就是理性人假設(shè):人都是自私而且理性的,其所有行為都是力圖以最小的代價(jià)實(shí)現(xiàn)利益最大化。
但在真實(shí)的世界中,這樣的假設(shè)并不成立,人不是只講理性的機(jī)器,而是時(shí)時(shí)刻刻會(huì)受到感情的困擾,如果真的海盜分金,很難想象1號(hào)海盜可以拿著97枚金幣全身而退。
另一道博弈題目可以說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題:兩個(gè)人分100元,A提方案,B表決,如果B不同意則全都一文不得。
在博弈中A的方案一般傾向于(60,40)或者(55,45),最自私的也不過(guò)(70,30),實(shí)驗(yàn)表明,B所得如果少于30%,他將拒絕。
問(wèn)題拓展:海盜分金的題目還可以進(jìn)一步拓展,如果是6個(gè)海盜,情況會(huì)怎么樣?如果是200個(gè)以上呢?比較復(fù)雜,有興趣的朋友可以自行研究。