Comparing Numbers, Version II


Table of Contents

题目

上题,现在把规则改成更有利于Victor:不再由Paula任意写数,而是独立地从区间\([0,1]\)上的均匀分布中随机生成两个数。

为了补偿Paula,允许她先看到这两个随机数,再决定把其中哪一个展示给Victor。

Victor看到这个数后,仍要判断它是两数中较大的还是较小的。猜对赢\(1\)美元,猜错输\(1\)美元。

问题:Victor能否把胜率提升到严格大于\(\frac{1}{2}\)?双方的最优(均衡)策略是什么?

分析

这题的关键是:Paula虽然不能选数,但可以选“给你看哪一个数”。这足以把游戏压回严格公平。

Paula策略很简单:看到两个数后,把更接近\(\frac{1}{2}\)的那个给Victor看。

设Victor看到的是\(x\)

  1. \(x<\frac{1}{2}\): 未展示的另一个数只能落在\([0,x]\cup[1-x,1]\)。 其中\([0,x]\)对应“另一个数比\(x\)小”,\([1-x,1]\)对应“另一个数比\(x\)大”。 而这两段长度都等于\(x\),所以两种情况等概率。

  1. \(x>\frac{1}{2}\): 同理,未展示数只能在\([0,1-x]\cup[x,1]\),两段长度都等于\(1-x\),所以“比\(x\)小/大”仍然等概率。

  1. \(x=\frac{1}{2}\): 对称性下显然也是各占一半。

因此,在Paula这套策略下,Victor看到任何\(x\)时,都无法从\(x\)里提取偏向信息;“这数是较大者”与“这数是较小者”条件概率始终各为\(\frac{1}{2}\)。所以Victor的最优也只能是纯猜,胜率最多\(\frac{1}{2}\)

另一方面,Victor总可以忽略看到的数,直接抛硬币猜“大/小”,保证胜率至少\(\frac{1}{2}\)

两边合起来,博弈值正好是\(\frac{1}{2}\),游戏严格公平。

对应的均衡可写为:

  • Paula:总是展示离\(\frac{1}{2}\)更近的那个数;
  • Victor:任意不依赖信息的对半随机猜测(例如抛硬币)。

Next