作者buffalobill (水牛比尔)
看板Math
标题Re: [机统] 选数字
时间Fri Jan 27 17:07:09 2023
※ 引述《buffalobill (水牛比尔)》之铭言:
: A,B,C三人要秘密地选择1,2,3其中一个数字
: 然後同时公开,将被选中的数字去重复形成集合
: 比如A选2, B选1, C选1, 那麽集合就是{1,2}
: 比如A选2, B选2, C选2, 那麽集合就是{2}
: 对A,B而言,集合越大越好
: 对C而言,集合越小越好
: 问
: 1)若三人皆随机选择,则集合大小的期望值为?
: 2)若A可以跟B讨论策略,但是C能听到A跟B的讨论
: 则有什麽策略可以最大化集合大小的期望值?
1) 19/9
三个人选三个数字,总可能性27种组合
集合大小为3的有6种
集合大小为1的有3种
剩下的都是集合大小为2的,有27-6-3=18种
期望值为 (6*3 + 18*2 + 1*3)/27 = 57/27 =
19/9
2) 试列举几种策略
策略 甲
A跟B说,我选1你选2,这样我们一定不会重复
但C听到一定不会选3,集合大小固定为
2
还不如随机...
策略 乙
A跟B说,我选1,你随机选2跟3,这样我们一定不会重复
但C听到一定也选1,期望值跟甲策相同为
2
策略 丙
A跟B说,我随机选1或2,你随机选1或3,这样我们重复率下降
C听到分析了一下,3/4会出现1 1/2会出现2 1/2会出现3,於是C选1
C选1的话 有1/4集合大小为1 2/4集合大小为2 1/4集合大小为3
1/4+2*2/4+3*1/4 =
2,期望值与甲乙两策相同
策略 丁
看到甲乙丙策期望值都不如随机
A不屈不饶又想了一下,跟B说
我1/3机率选择1,2/3机率选择2
你1/3机率选择1,2/3机率选择3
C听到分析了一下,出现1的机率是5/9 出现2的机率是6/9 出现3的机率也是6/9*於是不失一般性C选了2
期望值为 2*1/9 + 3*2/9 + 2*6/9 =
20/9!
终於出现了期望值高於随机的策略了!
策略的尽头
最後A想通了
关键就是
A以 1/X 机率选择1,(X-1)/X 机率选择2
B以 1/X 机率选择1,(X-1)/X 机率选择3
适当调整X的值,使得两人的选择中出现1的机率,等於出现2也等於出现3的机率
此时不论C如何选,集合大小的期望值为最大
出现1的机率为:AB都选1的机率+A没选1而B选1的机率+B没选1而A选1的机率
(1/X^2) + (X-1)/X^2 + (X-1)/X^2
=(1+X-1+X-1)/X^2
=(2X-1)/X^2
出现2的机率:(X-1)/X
出现1机率与出现2机率相等:
(2X-1)/X^2 = (X-1)/X
解得 X = ( 3±Sqrt(5) )/2
因X-1为机率要大於零,故取 X = ( 3+Sqrt(5) )/2 约 2.618
最佳策略:
A以 1/2.618 的机率选择1,1.618/2.618 机率选择2
B以 1/2.618 的机率选择1,1.618/2.618 机率选择3
看到1.618大家应该就知道这是黄金分割 φ 了
X = φ+1
假设C选1,计算期望值:
集合大小为1的机率为 1/X^2
集合大小为2的机率为 2 * 1/X * (X-1)/X = (2X-2)/X^2
集合大小为3的机率为 (X-1)^2 / X^2 = (X^2-2X+1)/X^2
1/X^2 + 2*(2X-2)/X^2 + 3(X^2-2X+1)/X^2
=(1+4X-4+3X^2-6X+3)/X^2
=(3X^2 -2X)/X^2
=3-(2/X)
=3-(2/2.618) 约
2.236 比20/9还大一些些
以上
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 1.162.234.4 (台湾)
※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Math/M.1674810431.A.CA7.html