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以下兩個故事出自zhiqiang的blog

選錢袋

現在有兩個人,"酷斃"與"帥呆",正在花園里一邊喝著酒,一邊討論關于精靈的神話。正好有個精靈從此經過,被他們的對話吸引,精靈認為在 這個時代,還有人這樣仰慕和了解他們值得鼓勵,于是便決定給這兩個人一點獎賞。于是,他把一筆錢放入兩個信封,將信封分給"酷斃"與"帥呆",出于喜歡惡 作劇的個性,精靈透露,這兩個信封里金額不同,其中一個是另一個的兩倍,但他沒有說哪個多哪個少。然后精靈隨著一縷輕煙消失無蹤。

在精靈消失后,兩個人拆開信封,偷看自己拿到的那筆錢,同時心里忖度著,自己到底拿到多的那份?還是少的?" 酷斃"心想:這是筆意外之財,我拿到的數額已經很不錯了,如果這是多的那份,"帥呆"就只有我的一半;不過,他也可能很走運,拿到我的兩倍。再回顧整個過 程,精靈是先把錢裝好,密封之后才隨機發給我們,因此這是一個對等賭局,兩人拿到大份的幾率是一半一半。所以也許我應該跟"帥呆"談個交易,互相交換。既 然我贏得一倍金額和損失一半金額的幾率都是50%,則仍有期待凈利:我的交換期望收入將是現在所有的 1/2*2+1/2*1/2=5/4倍。根據決策原則,"酷斃"認為這對他相當有利,便決定和"帥呆"交換。即使"酷斃"沒有拆開信封也可以作出相同決 定,因為支票的面額并不影響整個思考邏輯。"帥呆"以同樣的方式思考后,也認為與"酷斃"進行交易對自己較有利,于是當"酷斃"一提 出交換的建議,"帥呆 "馬上欣然允諾。

兩人的情況完全一樣,都認為自己能遵從一定的邏輯推理規范。那么,有沒有可能兩人同時都是對的呢?畢竟這是個零和游戲,"酷斃"贏就等于 "帥呆"輸,反之亦然,既然不能雙贏,就一定有人是錯的。但這兩人不都是經過縝密邏輯思考了嗎?

錢包悖論

一個類似的問題[錢包悖論]:史密斯教授和兩個數學學生一起吃午飯。

教授:我來告訴你們一個新游戲,把你們的錢包放在桌子上,我來數里面的錢,錢包里的錢最少的那個人可以贏掉另一個人錢包里的所有錢。

)...

喬:呣……,如果我的錢比吉爾的多,她就會贏掉我的錢,可是,如果她的多,我就會贏多于我的錢,所以我贏的要比輸的多。因此這個游戲對我有利。

吉爾:如果我的錢比喬多,他就會贏掉我的錢。可是,如果他的錢比我的多,我就可以贏,而我贏的比輸的多,所以游戲對我有利。

問題:一個游戲怎么會對雙方都有利呢?注意我們可以假設不但不知道對方的錢的數量,連自己的錢的數量也忘了。



OK,問題閱讀完畢,現在我們開始思考這個trick;

問題可以大致歸納如下:一個零和游戲中,博弈雙方的數學期望都是正的。
歸納之后,就很容易看出問題的所在了:制造悖論的人,故意將數學期望最大值最優博弈策略混淆開來:

這里我可以舉一個例子,以解釋數學期望的最大并不等于博弈策略的最佳:
如果你手頭有一億美金,然后有人拉你去參加一次賭博,這個賭博有這樣的特征:
1) 你只有參加一次的機會
2)你必須壓上你所有的金錢
3)你獲勝的幾率是一億分之一
4)賠率是一賠十億
請問你參加不參加?
是的,這個賭博的特征,與上邊悖論中的大致類似;我猜想只要精神正常的人,大概都會拒絕。
那么,如果你的手頭只有一美金(或者一美分)呢?你會不會參加?我不知道你怎么想,反正我會去碰碰運氣的:)
其實,在這中賭博中,手頭金錢越多的人,越趨向于拒絕參加,表現為風險規避的特征;
而手頭拮據的人,即使勝率再低一點,也會躍躍欲試的----想必你已經想到為什么歷史上揭竿而起的,多是窮苦大眾,
而富足人家,大多對謀朝篡位之類的避之不迭,當然,呂不韋是一個異類,無視他好了。

上邊是一個定性的分析,下邊給出對第一個悖論數學模型的定量計算:

1. 相同數量的金錢,在擁有不同數量身家的人眼里,分量是不一樣的,如:
   對于街邊乞討的人和百萬富豪來說,一元錢的分量截然不同----據說比爾 大門就是把時間用來數百元大鈔,也是虧本的。

2.如承認1. 的假設,那么,上邊的"酷斃"與"帥呆",因為他們分得的金錢數量不 同,也就是身家不同,其決策也應當受到影響,如:
"酷斃"獲得金錢為2,"帥呆"獲得金錢為1,
那么,引入一個金錢分量函數F(x),刻畫不同身家對個體貪婪程度的影響。

可以假設
"酷斃"的金錢分量函數為 F1(x) = ln(x-1)            ----分量函數隨著金 錢增長而增長,不過緩慢
"帥呆"的金錢分量函數為 F2(x) = x-1                ----分量函數隨金錢 增長而增長,快速
(注:因為他們都分得了金幣而不知道對方分得多少,讓他們對當前金錢的滿意度 一樣,都為0)
(再注:金錢分量函數,刻畫的是對金錢的追求的貪婪程度----同等數量的金 錢,個體越貪婪,其分量函數越大--比爾大門對一元錢的貪婪程度,遠遠遜色于 一個乞丐:))

這種假設下,如果"酷斃"接受交換,那么交換后,他的身家分量的數學期望為:
_f1 = 0.5*ln(1-1) + 0.5*ln(4-1) = -inf < 0
因此,同意交換是他的最差策略;

如果"帥呆"接受交換,那么交換之后,他的身家的數學期望為:
-f2 = 0.5*(0.5-1) + 0.5*(2-1) = 0.25 >0
此時,同意交換是他的優勢策略。

結論如下:
兩人是否做出交換的決定,受手里拿到錢的數量的影響,拿到錢愈多的人,愈傾向 于不交換。
原題推理的錯誤,在于認為同樣數量的金錢,對不同的人影響程度一樣,
即純粹的由數學期望大小出發做出的策略,不一定是最優策略,風險必須被考慮在內;
因此,原悖論的產生,是因為策略最佳的概念被數學期望最大偷換了。






posted on 2008-11-24 20:15 Wang Feng 閱讀(2313) 評論(10)  編輯 收藏 引用 所屬分類: Tao

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# re: 對一類因偷換概念而引發的悖論的思考
2008-11-24 22:43 | abettor
真深刻呀!贊一個!  回復  更多評論
  
# re: 對一類因偷換概念而引發的悖論的思考
2008-11-25 09:23 | doyle
如果"酷斃"和"帥呆"的貪婪程度完全精確的一樣呢?
沒見過在原來題干上再私自假設一些條件,而且這些假設的條件還不受題干支持
來證明自己的論點的...  回復  更多評論
  
# re: 對一類因偷換概念而引發的悖論的思考
2008-11-25 10:28 | Wang Feng
@doyle
我定量分析中,使用的是一個數學模型;
我不認為一個有著億萬身家的人,還會像乞丐一樣熱衷于一元錢;
就是說“如果"酷斃"和"帥呆"的貪婪程度完全精確的一樣呢?”這種可能在我的考慮中幾乎是不存在的。  回復  更多評論
  
# re: 對一類因偷換概念而引發的悖論的思考
2008-11-25 12:07 | doyle
那么上邊的悖論也只在您的數學模型中能夠成功被化解
或者說,"原悖論的產生,是因為策略最佳的概念被數學期望最大偷換了。"這個結論
只在您的數學模型下成立  回復  更多評論
  
# re: 對一類因偷換概念而引發的悖論的思考
2008-11-25 12:19 | Wang Feng
@doyle
拜托,我定量計算之前還有一個定性分析,那個是相當好理解的。  回復  更多評論
  
# re: 對一類因偷換概念而引發的悖論的思考
2008-11-25 12:24 | doyle
@Wang Feng
好吧
雖然確實很好理解
但是我總是覺得你最后把問題的解決中也有偷換概念的嫌疑...
暫時我仍然比較喜歡悖論成立

策略最佳的計算,依賴在人的貪婪度上...呃...雖然普遍觀察下,你的對人的貪婪度的模型應該是正確的...
  回復  更多評論
  
# re: 對一類因偷換概念而引發的悖論的思考
2008-12-01 16:48 | blackball
例一:我分到任意一袋的概率是1/2,多的錢數為A少的錢數為a,那么我分得多交換了后手上有a/2+A/2,損失A/2-a/2,如果分得少的交換了最后得到A/2,損失是a-A/2,那么最后的損失都會使A/2-a/2+a-A/2=a/2>0,這么分析,交換是不好的策略。
我覺得貪婪程度可以認為是一個關于自己手里面錢是多還是少的概率估計。我看了自己錢之后覺得是多數的,那么這個概率大于1/2,這樣計算就會加入風險程度的因素。
我并不認同你考慮風險(引入一個分量函數)的方式,既復雜,并且難于把握。  回復  更多評論
  
# re: 對一類因偷換概念而引發的悖論的思考[未登錄]
2008-12-01 18:41 | feng
@blackball
這個地方有問題:“我分到任意一袋的概率是1/2,多的錢數為A少的錢數為a,那么我分得多交換了后手上有a/2+A/2,損失A/2-a/2,如果分得少的交換了最后得到A/2,損失是a-A/2”,交換后手上不可有a/2+A/2,若手上有A,交換后手上或者有2A,或者有A/2,不存在別的可能,引入a是無意義的。  回復  更多評論
  
# re: 對一類因偷換概念而引發的悖論的思考
2008-12-03 15:06 | zfv
毛!
策略最佳就是數學期望最大
只是你期望算錯了
數學沒學好啊
靠 拿出來說 真丟人!!!!  回復  更多評論
  
# re: 對一類因偷換概念而引發的悖論的思考
2008-12-03 15:19 | Wang Feng
@zfv
偶高中的時候數學競賽全國得過獎的,不太可能沒學好,更不會丟人。  回復  更多評論
  

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