洋洋对纳什均衡案例正反硬币的解法
(2015-05-26 20:21:13)分类: 洋洋得意 |
为了纪念周5车遇难祸的数学家纳什,昨天的乱弹几何原本课我给孩子们简介了纳什,并提到他的成就纳什均衡。遗憾的是我对博弈论和纳什均衡并不懂,只能举两个例子给孩子们看看,一个是囚徒困境,一个就是这个正反硬币:
你正在图书馆枯坐,一位陌生美女主动过来和你搭讪,并要求和你一起玩个数学游戏。美女提议:“让我们各自亮出硬币的一面,或正或反。如果我们都是正面,那么我给你3元,如果我们都是反面,我给你1元,剩下的情况你给我2元就可以了。”
就我本人来说,能够理解为啥不能用传统的随机概率1:1的关系解决这道题。但是却不知道怎么做,在网上找了解法,也看得二懂二懂的。所以这样的问题只是展示给孩子们,而没有进行讲解。
今天放学回家,洋洋说两人都该选择正反面比为3:5,且美女会赢1/8元每次。我倍感诧异。于是他开始讲解起来。
首先,设男出正面的概率为x,反面概率为1-x,女出正面概率为y,反面为1-y。
那么男的收益函数f(x,y)=3xy+(1-x)(1-y)-2x(1-y)-2(1-x)y。把y看成常数,可整理成x一次函数:
f(x)=(8y-3)x+1-3y.
这里既然是均衡,那么x的一次项系数应该为0,否则男方就可以提高x的概率来获取更大的收益,所以8y-3=0,得到美女出正面的概率为3/8时达到纳什均衡。这个时候可以算出f(x)=1-3y=-1/8(元),也就是说当美女选择出正面概率为3/8时,无论男方怎么变,都能确保平均每次获益1/8,这时候对美女最优。
同理,可以计算出男方选择出正面概率为3/8时,无论美女怎么变,男方都能确保只输1/8。这时候对男方最优。
看完这个解法,答案和网络上查到的正解是一致的,但是我有点疑问,就是这样虽然是均衡了,但是没有证明最优,这样的做法是否严谨?