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标 题: 最佳择偶策略 转载
发信站: 哈工大紫丁香 (Sat Jun 21 15:18:50 2003)
最佳择偶策略
作者: 生煎馒头 发表日期: 1999-11-20 01:28:57 返回《科学中国人》 快速返回
这是楼下帖子的译文,这个贴是科学中国人版迄今为止最酷的一贴,集趣味性与知识
性与一炉,看下去,不要嫌长,保证你会感兴趣的,也许你能用这个方法找到你的另一半
。
假定一个男人某甲在一生中能恰好按顺序遇到N个合适的女人,他应该采取何种策略来
使得自己有最大的机会选出最好的一个作为配偶呢?为解决这个问题,我们先作一些理想
化的假设,假定每一个女人在“优越性”这一点上是N个不同数目的随机排列,其中“最优
越”的一个称为“最佳配偶”。并且这个男人只想使他自己选出其中“最佳配偶"的机会最
大,而对其余人的优劣毫不关心。
在这一假设条件下,某甲的选择必然是到目前为止碰上的女人中最好的一个。另外,
在每一阶段他的仅有的情报是:(1)到目前为止我已经评价了多少女人,(2)当前的女
人是否在这些女人中最佳。在某个阶段,如果当前的女人满足上述条件(2),某甲就面临
是否结婚的选择。于是某甲在N个候选人中选择“最佳配偶”的策略就应该是放弃最前面的
j-1个侯选人并选择其后最先碰到的在先前所有侯选者中最好的一个,也就是说,对位置j
做出判定。最终选择恰好是N个侯选人中最好的一个的充分必要条件是在从j到N的序列中只
有一个候选人满足“到目前为止是最佳”的条件。
显然,第k个女人是“最佳配偶”的可能性是1/N。还有,最前面k-1个女人中最佳的一
个恰好在最前面j-1个女人当中(k>=j)的可能性是(j-1)/(k-1)。因而,对特定值j,中选
的第k个女人恰是“最佳配偶”的概率等于两个数的乘积:
P{N,j}=(1/N)*((j-1)/(k-1))
所以,对这个特定值j,按照此策略在所有N个候选人中做选择,且恰好选中“最佳配
偶”的概率应该把上式对所有介于j和N之间的k求和,也就是:
N
P{N,j}=[(j-1)/N]*SUM(1/k-1)
k=j
如果N足够大,上述的和式应该是一个简单调和级数的从中间某项起始的部分和,级数1/m
(m从1到s)的和值渐近等于ln(s)+gamma(gamma=0.57即欧拉常数),于是上式在N和j充分大
时可改写为:
p{N,j}=((j-1)/N)*ln(N/(j-2))
要让这个式子取最大值,我们对变元j作微分并对结果置0,得到以下等式:
(j-1)/(j-2)=ln(N/(j-2))
当j增大时,以上等式的左边趋近1,对两边做e为底的指数运算可得:
e=N/(j-2)
于是,对一个大数目的侯选人群,某甲使自己得到最大机会的策略就应该是放弃最前面的
N/e个女人(近似的),并且选择其后遇到的“到目前为止”最好的的女人作为配偶。在这
一策略下,他的成功的概率约为1/e。
以上是一个古典的答案,它令人惊奇的对于甚至很大的N值也给出了一个相当好的作出
最佳选择的机会。但是可以看到,这个方案对“次优”的女人和“最菜”的女人没有加以
区分,这无疑是不公平的。一个更实际的选择标准是基于某种加权运算来最大化期望“优
越性”,例如,对N=5作一个线性加权,0指代最差而4指代最佳。策略同样是放弃最先的k
个侯选者并在后面选择“目前最优”的一个(或者,没有办法的办法,选择最后一个)。
结果如下表:
k 选中“最佳配偶”的概率 中选者的期望优越性
——————————————————————————————————————
0 24/120 240/120=2.000
1 50/120 348/120=2.900
2 52/120 336/120=2.800
3 41/120 297/120=2.475
4 24/120 240/120=2.000
表中数据显示,某甲要使选中“最佳配偶”的期望优越性最高,就应当放弃最先遇到
的两个,但如果某甲希望中选人的“期望素质”最高,就应当只放弃第一个。
还要提一下,按照以上提到的“放弃k个”的选择策略,上表中选中“最佳配偶”栏中
的数值的分子值如下表所示,分母则是N!
N k
__ __________________________________________________
3 2 3 2
4 6 11 10 6
5 24 50 52 41 24
6 120 274 308 271 206 120
7 720 1764 2088 1950 1640 1237 720
是否存在一个简单的算法来获得上表的更多行的数据呢?这些数据又有没有更多的其他方
面的应用呢?
最后发表一点个人观点,对于求偶问题来说,这张表应该够用了,须知为人不可太过
花心。:)
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║★★★★★友谊第一 比赛第二★★★★★║
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