五、海盜分金問題
5名海盜分100枚金幣,先由1號海盜提方案,然后所有人表決,方案必須達到半數以上通過(兩方平票不通過),不通過則提方案的人被扔進海里喂鯊魚,再由2號海盜提方案,以此類推。假定海盜都極度聰明理性,他們的行為準則是:生存第一,其次利益最大化,當其他條件相同,優先選擇把別的海盜扔入大海(這樣可以減少泄密,占取船只)。
問題來了,1號海盜提出怎樣的方案可以生存且利益最大?
答案:分配方案為按排號順序分配金幣數為(97,0,1,0,2)或(97,0,1,2,0)。
解析:直覺上1號海盜考慮本題,為了保命,應該選擇盡量把金幣分給其他海盜,以求得方案通過,但實際他大可不必如此。
解決這個問題的關鍵在于換個思維方向。與其苦思冥想你要做什么決策,不如先想想最后剩下的人會做什么決策。
假設現在只剩下4號和5號了,很明顯,4號海盜不論怎樣提方案,5號都不會同意,這樣可以把4號海盜喂鯊魚,自己獨吞所有金幣和船只。
再把3號海盜考慮進來。他提出的任何方案4號海盜都必須同意,否則自己就會在下一輪送命,所以3號海盜的提案就是(100,0,0),這個方案必能通過。
再逆推到2號海盜,他可以提出的方案是(98,0,1,1),對4號海盜和5號海盜各賄賂一枚金幣,這種情況下,4號和5號會投贊成票,否則在下一輪他們兩個是一毛錢也拿不到的。
逆推到1號海盜,他可以提供的方案就是(97,0,1,0,2)或(97,0,1,2,0),這個方案他本人、3號海盜和5號海盜(或者后一種的4號海盜)會投贊成票,方案通過。
題目變形:這道題目流行多年,存在不同的版本,各種條件稍微改變就是另外的結果。例如投票規則改變為——平票的情況下就算通過。這樣在只剩下4號和5號時,4號的方案就會是(100,0),3號的方案就是(99,0,1),2號的方案是(99,0,1,0),1號海盜的方案是(98,0,1,0,1)。
如果考慮實際的情況,地位高的人會先提方案,平票時提案人可以憑自己的權威通過,這種設定更加合理一些。
題目討論:這道題目在思考的時候采用了“遞歸”的數學思想。“遞歸法”就是有一類題目,規模巨大但可以逐級分解為更小的問題,從小問題的解再歸納出整體的解。
海盜分金是一個非常古老的問題,在1999年《科學美國人》正式把它發表之前,已經至少流行10年了。海盜分金表明了博弈中先發優勢。
經濟學建立的前提之一就是理性人假設:人都是自私而且理性的,其所有行為都是力圖以最小的代價實現利益最大化。
但在真實的世界中,這樣的假設并不成立,人不是只講理性的機器,而是時時刻刻會受到感情的困擾,如果真的海盜分金,很難想象1號海盜可以拿著97枚金幣全身而退。
另一道博弈題目可以說明這個問題:兩個人分100元,A提方案,B表決,如果B不同意則全都一文不得。
在博弈中A的方案一般傾向于(60,40)或者(55,45),最自私的也不過(70,30),實驗表明,B所得如果少于30%,他將拒絕。
問題拓展:海盜分金的題目還可以進一步拓展,如果是6個海盜,情況會怎么樣?如果是200個以上呢?比較復雜,有興趣的朋友可以自行研究。