美女和男人的遊戲,這是很經典的案例了,遊戲規則是:男女各投一次硬幣,如果男女的硬幣都是正面,則男人+3;如果都是反面,則男人+1;如果一正一反,則男人-1。
女\男正面
反面正面
+3-2
反面-2+1
假如從概率上來算,總共是四個組合,同正或者同反都是1/4概率,男人贏的概率是1/2,得到+4;
女人贏的概率也是1/2,得到+4。看起來是蠻公平的。
但是,從博弈論的角度討論的話,男人可能會一直輸。
假設男人出正面的概率是x,則反面的概率是1-x;
假設女人出正面的概率是y,則反面的概率是1-y;
這裡男人賺錢的數學期望是 e=3*xy + 1*(1-x)(1-y) - 2*[x(1-y)+(1-x)y],展開後得到 e=8xy-3x-3y+1,若e總是小於0,則男人一直輸錢,即 8xy-3x-3y+1 < 0時,男人會輸錢,女人會一直贏
提取y 得到表示式 (8x-3)y < 3x-1,這裡(8x-3)會有兩種情況,大於零和小於零。
①.當(8x-3)大於零的時候,y < (3x-1)/(8x-3),因為(8x-3)>0,得到x>3/8,而(3x-1)/(8x-3)從影象可以看出是減函式,則它的最小值是x=1的時候,進而得出y<2/5
結論1:當x>3/8,y<2/5,則男人總是輸
②.當(8x-3)小於零的時候,y > (3x-1)/(8x-3),同理可以得到x<3/8,y>(3x-1)/(8x-3),即y>1/3
結論2:x<3/8,y>1/3,男人也會一直輸
因為兩種情況下,y是有交叉的,1/3 < y < 2/5,若女人一直以這種概率出正面,男人就會一直輸。
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