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秘书问题的博弈论分析

(2013-01-07 10:38:10)
标签:

秘书问题

博弈论

概率

it

分类: 计算机知识启蒙

一、秘书问题的提出

    我们采用博弈论和概率的方法对秘书问题进行分析首先总结秘书问题的大概脉络,我们先看秘书问题是如何问提问的,内容是什么,求解什么。

秘书问题(类似名称有相亲问题、止步问题、见好就收问题、苏丹的嫁妆问题、挑剔的求婚者问题等)内容是这样的:要聘请一名秘书,有n人来面试。每次面试一人,面试过后便要即时决定聘不聘他,如果当时决定不聘他,他便不会回来。面试时总能清楚了解求职者的适合程度,并能和之前的每个人作比较。问凭什么策略,才使选得到最适合担任秘书的人的机率最大? 

二、秘书问题的解题策略

基本解决策略如下:对于某些整数r,其中1≤r。先面试首r人,都不聘请他们,在之后的n-r人中,如果任何一人比之前面试的人都更佳,便聘请他。r的最佳值应该是r≈n/e≈0.368n。其中e自然对数的底基于这个r值得到最佳选项(如例中的秘书)的成功率是(大约 36.8%)。

三、博弈论和概率原理

秘书问题的最优解是一停止规则在这个规则里,面试官会拒绝头 r 个应聘者(令他们中的最佳人选为 应聘者 M),然后选出第一个比 M 好的应聘者。可见最优策略包含于这个系列的策略中。对于任意的截断值 r,最佳人选被选中的概率是:

 

http://s1/mw690/4078ccd6gd2a9c4409f40&690
求和符号内概率的计算是基于:如果应聘者 i 是(所有应聘者中的)最佳人选,他被选中当且仅当头 i 个应聘者中的最佳人选处在头 r 个被拒绝的应聘者中。令 n 趋近无穷大,把 x 表示为 r/n 的极限,令 t 为 i/ndt 为 1/n,总和可以近似为如下积分:

 

 http://s3/mw690/4078ccd6gd2a9c5b1f832&690

令 P(x对 x 的导数为 0,解出 x,我们得到最优的 x 等于 1/e。从而,当 n 增大时,最优截断值趋近于 n/e 最佳人选被选中的概率为 1/e

对于较小的 n 值, 最优的 r 也可以通过动态规划方法得到。下表给出了一些最优的 r 值:

n

1

2

3

4

5

6

7

8

9

r

1

1

2

2

3

3

3

4

4

P

1.000

0.500

0.500

0.458

0.433

0.428

0.414

0.410

0.406


四、秘书问题的变化

此问题的变化包括:  

1选择者可选多于一人

2求职者的数目未知

3求职者之间的关系可影响选择

4被拒绝的求职者有一定机率能被叫回来

5选择者满足于次好的人

0

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