
总结:海盗在分配赃物时遇到的困难。
时间:60分钟。
人数:集体参与。
目的:
1、活跃团队氛围。
2.培养学生的思维能力。
道具:笔和纸。
步骤:
教练告诉我一些事情:
数学逻辑有时会得出看似奇怪的结论。一般规律是,如果逻辑推理没有漏洞,那么结论一定是有效的,即使与你的直觉相矛盾。1998年9月,斯蒂芬姆。加州帕洛阿尔托的Omohundro给我发了一个很难的问题,正好属于这一类。这个谜题至少已经存在了十年,但是Omohundro对它进行了修改,这使得它的逻辑问题异常复杂。
让我们来看看这个拼图的原始形状。十个海盗抢了地窖里的100块金子,打算分掉这些战利品。这是一些谈论民主的海盗(当然是他们自己独特的民主)。他们的习惯是这样分配的:最有实力的海盗提出分配方案,然后所有海盗(包括自己提出方案的海盗)对这个方案进行投票。如果50%以上的海盗同意这个计划,这个计划就会通过,战利品也会相应分配。否则,提出建议的海盗就会被扔进海里,然后最强大的海盗就会重复上述过程。
所有海盗都很高兴看到他们的一个同伙被扔进海里,但如果给他们一个选择,他们宁愿得到一笔现金。他们当然不想被扔进海里。所有的海盗都是理性的,我们知道其他的海盗也是理性的。此外,没有两个海盗同样强大,——。这些海盗从上到下都排好了座位,每个人都知道自己和其他人的水平。
这些金块是不能分的,几个海盗是不允许分金块的,因为任何一个海盗都不相信自己的同伙会遵守分金块的安排。这是一群海盗,每个人都只想着自己。
最凶猛的海盗应该提出什么样的分配方案才能让他得到最多的黄金?为了方便,我们根据海盗的怯懦给他们编号。最懦弱的海盗是海盗一号,下一个懦弱的海盗是海盗二号,以此类推。这样,实力最强的海盗应该得到最多的数量,提案会从上到下颠倒进行。分析所有这些策略游戏的秘密是,它们应该从最后被推回去。在游戏结束时,你很容易知道哪些决定是有利的,哪些是不利的。一旦确定了这一点,您就可以将其应用于倒数第二个决定,以此类推。如果从游戏开始就开始,走不远。原因是所有的战略决策都是为了确定:“如果我这样做,下一个人会怎么做?”所以,你下面的海盗所做的决定对你来说很重要,但是你之前的海盗所做的决定并不重要,因为这些决定无论如何你都无能为力。
考虑到这一点,我们可以知道,我们的起点应该是当游戏中只剩下两个海盗——的时候,即1号和2号——。这时最厉害的海盗是2号,他的最佳分配方案一目了然:100块黄金他全部拥有,1号海盗一无所获。由于他本人投票赞成占总数50%的计划,该计划获得通过。
现在加上海盗三号。一号海盗知道,如果三号的计划被否决,就只剩下两个海盗了,一号肯定什么也得不到。
所以,只要三号的分配方案给一号一点甜头,让他不会空手而归,不管三号提出什么分配方案,一号都会投。因此,3号需要给尽可能少的黄金贿赂1号海盗,于是制定了以下分配方案:3号海盗获得99块黄金,2号海盗一无所获,1号海盗获得1块黄金。
海盗4号也有类似的策略。他需要50%的支持票,所以和3号一样,他需要另找一个同伴。他能给同事的最少贿赂就是一块金子,他可以用这块金子买通二号海盗。如果4号被拒,3号通过,2号就破产了。所以4号的分配方案应该是这样的:99块金属于自己,3号一个都没有,2号一个金,1号一个都没有。
海盗5号的策略略有不同。他需要买通另外两个海盗,所以他必须贿赂至少两块金子才能让他的计划被采纳。他的分配方案应该是:自己98金,3号1金,1号1金。
这个分析过程可以按照上述思路继续下去。每一个分配方案都是独一无二的,可以让提出方案的海盗得到尽可能多的黄金,同时保证方案一定会通过。按照这种模式,10号海盗提出的建议将是他拥有96块黄金,而其他偶数的海盗每人将获得一块黄金,而奇数的海盗将一无所获。这就解决了10个海盗的分配问题。
Omohundro的贡献在于,他将问题扩展到有500个海盗的情况,即500个海盗瓜分100块黄金。显然,类似的规则仍然适用,至少在一定范围内。事实上,上述规则一直确立到第200个海盗。200号海盗的计划是,1号到199号的所有奇数海盗将一无所获,而2号到198号的所有偶数海盗将每人获得一枚金币,剩下的一枚金币将归200号海盗本人所有。
乍一看,这种论证方法在200号之后将不再适用,因为201号无法获得更多的黄金来收买其他海盗。但即使拿不到黄金,201号至少希望自己不会被扔到海里,所以他可以这样分配:给1号到199号所有奇数海盗1金。
子,自己一块也不要。202号海盗同样别无选择,只能一块金子都不要了——他必须把这100块金子全部用来收买100名海盗,而且这100名海盗还必须是那些按照201号方案将一无所获的人。由于这样的海盗有101名,因此202号的方案将不再是唯一的——贿赂方案有101种。
203号海盗必须获得102张赞成票,但他显然没有足够的金子去收买101名同伙。因此,无论提出什么样的分配方案,他都注定会被扔到海里去喂鱼。不过,尽管203号命中注定死路一条,但并不是说他在游戏进程中不起任何作用。相反,204号现在知道,203号为了能保住性命,就必须避免由他自己来提出分配方案这么一种局面,所以无论204号海盗提出什么样的方案,203号都一定会投赞成票。这样204号海盗总算侥幸拣到一条命:他可以得到他自己的1票、203号的1票、以及另外100名收买的海盗的赞成票,刚好达到保命所需的50%。获得金子的海盗,必属于根据202号方案肯定将一无所获的那101名海盗之列。
205号海盗的命运又如何呢?他可没有这样走运了。他不能指望203号和204号支持他的方案,因为如果他们投票反对205号方案,就可以幸灾乐祸地看到205号被扔到海里去喂鱼,而他们自己的性命却仍然能够保全。这样,无论205号海盗提出什么方案都必死无疑。206号海盗也是如此——他肯定可以得到205号的支持,但这不足以救他一命。
类似地,207号海盗需要104张赞成票——除了他收买的100张赞成票以及他自己的1张赞成票之外,他还需3张赞成票才能免于一死。他可以获得205号和206号的支持,但还差一张票却是无论如何也弄不到了,因此207号海盗的命运也是下海喂鱼。
208号又时来运转了。他需要104张赞成票,而205、206、207号都会支持他,加上他自己一票及收买的100票,他得以过关保命。获得他贿赂的必属于那些根据204号方案肯定将一无所获的人(候选人包括2到200号中所有偶数号的海盗、以及201、203、204号)。现在可以看出一条新的、此后将一直有效的规律:那些方案能过关的海盗(他们的分配方案全都是把金子用来收买100名同伙而自己一点都得不到)相隔的距离越来越远,而在他们之间的海盗则无论提什么样的方案都会被扔进海里——因此为了保命,他们必会投票支持比他们厉害的海盗提出的任何分配方案。得以避免葬身鱼腹的海盗包括201、202、204、208、216、232、264、328、456号,即其号码等于200加2的某一方幂的海盗。
现在我们来看看哪些海盗是获得贿赂的幸运儿。分配贿赂的方法是不唯一的,其中一种方法是让201号海盗把贿赂分给1到199号的所有奇数编号的海盗,让202号分给2到200号的所有偶数编号的海盗,然后是让204号贿赂奇数编号的海盗,208号贿赂偶数编号的海盗,如此类推,也就是轮流贿赂奇数编号和偶数编号的海盗。
结论是:当500名海盗运用最优策略来瓜分金子时,头44名海盗必死无疑,而456号海盗则给从1到199号中所有奇数编号的海盗每人分1块金子,问题就解决了。由于这些海盗所实行的那种民主制度,他们的事情就搞成了最厉害的一批海盗多半都是下海喂鱼,不过有时他们也会觉得自己很幸运——虽然分不到抢来的金子,但总可以免于一死。只有最怯懦的200名海盗有可能分得一份脏物,而他们之中又只有一半的人能真正得到一块金子,的确是怯懦者继承财富。
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