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數學解決問題常用的策略

生活 更新时间:2024-07-04 06:44:50

一般而言,石頭剪刀布中獲勝的幾率是多少呢?

按照概率來算,是三分之一。

然而,一項研究發現,人們并不是随機出示動作的,他們在遵循一個隐藏的規律,通過預測你可赢得更多的比賽。獲勝者傾向于繼續使用其獲勝的動作,而輸了的人則會按照“石頭—— —布—— — 剪刀”的順序出示下一個動作。科學家稱,預測這些動作可以增加你赢的可能性。

數學解決問題常用的策略(從數學的角度告訴你)1

在中國的浙江大學舉辦的大型“石頭剪刀布”錦标賽上,他們的策略被揭示記錄在了 Arxiv服務器上。科學家們召集了 360 名學生并把他們分為六人一組,每個參賽者需要和其同組其它隊員進行三百回合的“石頭剪刀布”的對抗。

作為一種激勵措施,參賽者可根據獲勝的次數獲得相應數量的獎金。經典的博弈理論認為要想赢得漂亮,參賽者應該完全随機地出動作,這樣其對手就沒法進行預測了。

數學解決問題常用的策略(從數學的角度告訴你)2

這種模式就是著名的納什均衡(非合作博弈均衡)—— — 在每輪遊戲中,參賽者出示“石頭”, “剪刀”, “布”的可能性是一樣的。這一策略是以博弈論的先驅小約翰·福布斯·納什命名的。2001 年好萊塢電影《美麗心靈》講述的就是他。事實也的确如此,在中國的錦标賽中,隻要小組中的每個人都随機選擇,

他們出“石頭”, “剪刀”和“布”的概率就如我們預測的那樣,正好是三分之一。然而,仔細觀察之後,組織者發現了一個令人驚訝的行為模式。當參賽者赢了一輪比賽時,他們更傾向于重複其獲勝的那個動作(石頭,布或剪刀),這個動作出現的幾率就比随機情況下的三分之一要高了。

數學解決問題常用的策略(從數學的角度告訴你)3

潛在心理學另一方面,輸家易于改變動作。他們會按照“石頭” “布” “剪刀”的順序改變動作。

例如,當一個人在出示“石頭”輸了時,那他下一輪則很有可能出示“布”,這個幾率比按規則預測的“三分之一”要大。

下面我們舉個例子來說明:剛開始遊戲的時候,玩家A和玩家B使用的都是随機策略,如果玩家A出的是石頭,而玩家B出的是布的話,那麼玩家A就輸了。

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在下一個回合中,玩家A就可以假設玩家B會再次出布,因此出剪刀來赢得比賽。到了第三回合,因為玩家B剛剛輸了,因此玩家A可以假設玩家B會根據剪刀-石頭-布的順序改變出拳策略(即玩家B改為出剪刀),隻要出石頭就能再次赢得比賽。

如果你把石頭剪刀布放到遊戲的理論層面來分析的話,要想用數學的方法赢得石頭剪刀布,最佳的辦法就是一直保持随機出拳的策略。因為有三種結果,即輸、赢和平局,每一個策略都可以打敗另外一個策略,但是同時也有可能會輸給第三個策略。

再者,我們根本不在乎哪一種策略能讓我們赢得這一局遊戲。所以,最棒的選擇就是三分之一的時間出石頭,三分之一的時間出剪刀,三分之一的時間出布,這就是所謂的納什均衡。


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