逻辑与理性(三)

海盗分金子的问题不是我自己独立解出来的,然而其结论却很有意思,是很值得回味的。其实一般的人如果从现实的角度出发思考这个问题,他会觉得每人平均10两是分析的起点,但此后就无法进行进一步的推理,因为这样的分析太现实,和个人的因素有很大的关系。然而只要你注意到题目中所提到的,所有的海盗都是智力超常的数学家,他们会一步一步地推理出自己所需要做的决定,也就是说,在“海盗是理性”的这个前提下,事情的发展没有任何不确定性。而这一点,正是和现实生活最相悖的地方。

还是让我们先看一看这道题的解。

为了叙述方便,我们将按海盗威望排出的顺序给海盗编号,威望最高,也就是第一个提出分配方案的海盗称为1号,以此类推。

 

我们先考虑这样一种情况,那就是如果最后只剩两个海盗的情况。第9号海盗会把所有的金子分给自己,并在投票中选自己一票。这样,其方案就以至少半数而通过。由于第10号海盗就会想,这样的情况对自己是不利的,因为在第8号海盗提出方案时,只要8号给自己一点好处,自己就不能不支持其方案。这样,在剩三个海盗时,8号就想到了10号会基于这样的考虑,于是8号想要方案通过,就必须给10号1两,自己99两。这样,8号的方案定会由于10号的支持而通过。但此时,9号就陷入了最不利的情况。因此,他必定需要支持7号,以防止8号做出对自己不利的分配。7号要想方案通过,就需要给9号1两,自己99两,这样,就会因为9号的投票而使方案顺利通过。

讲到这里,结果应该很清楚了。1号要想方案通过而且自己获利最大,就需要给3号、5号、7号、9号各1两,自己便可得96两。而其方案,又会因为上述几人的支持而以半数通过。

这个结果和平均值10两具有巨大的差别。然而我们现在再考虑一下200个海盗分这100两黄金的情况,结果更有意思,那就是1、3、5、……199这100个海盗每人分得1两。当然,此时对于1号海盗来说,这简直就是保命的做法。如果此时我们再加一个人呢?估且称之为0号海盗,他第一个提出方案。我想,他的方案必定还是这样,否则他就没有命了。当然他也可以把金子分给2、4、6、……200这100个海盗,他的方案仍可以被通过。如果再多一个称之为-1号的海盗呢?情况和0号是一样的,因为有202个海盗,100个有金子的会支持,加上自己刚好半数。

再来一个-2号吧。这时需要有102人支持才能通过。可这时无论他把这100两分给谁,这100个人和他自己以外的任何人都没有支持的必要。假如他把金子分别给了1、3、5、……199这100个人,他们自然会支持。问题是0号和-1号是否会支持呢?由于他们两个人无论支持与否对自己的利益都没有影响,他们可以支持也可以不支持。即便-2号没有通过,他们自己也都有可通过的方案,他们是不是会权衡杀死-2号和自己举起手这两件事之间的得失呢?显然,这里就和利益的思考有关。我们就认为他们不会举手,这样-2号就必死无疑了。

如果有-3号呢?他同样需要102人的支持才能活下去。除了拿金子的100人和他自己,肯定支持他的应该是-2号,这是毫无疑问的。

-4号需要103人的支持,然而他最多也只能得到101票,因此他会死掉。

-5号在得到必得的101票后,还能再得到-4号的1票,但已经与事无补。

-6号需要104票,可他只能得到101+2=103票。

-7号就幸运了,他需要104,除了必得的101,他还有-4、-5、-6的支持。

因此可以继续分析,得以生幸免的是0、-1、-3、-7、-15、-31、……-2n+1号。

如果有500个海盗,真正可以生还的是-255号,在他以前的44个海盗必死无疑。

(分析源于水木IQDoor精华区的一篇文章:海盗分金子)

 

理性就是这样,一旦出发点确定了,后面的一切都会沿着逻辑的方向前进。这也是决定论者的基本观点吧。如果我们承认自然规律都是前因决定后果的话,宇宙中的一瞬将充分地决定下一瞬,我们的世界就是一道数学题而已。前面的这两句话,必然至少有一句存在着问题,因为第二句的结论和许多人的想法是不一样的。如果说不确定性是客观存在的,那么逻辑是否能够描述之呢?抑或逻辑并不是我们想象中的“前因决定后果”那样的简单?我无法更出答案,然而这肯定是一个深刻而有意义的话题。

接下来的文章里面,我们将看到逻辑自身并非白玉无瑕,集合论中的悖论直指数学的根基,我开始有点害怕。

下面说一个悖论,但也有很多人不承认它是悖论(反正目前我是承认的)。我先说出来,你来看看是不是。我可以做一些尝试使你相信它是个悖论,但这是下一次的话题。

 

(又是一个公主的爱情故事……)

有一个国王,他有一个女儿(不许笑)。她爱上了一个年青人(请严肃)。她能和他永远在一起。于是她把自己的想法告诉了国王。国王说他只要能通过考试,就可以让他们成婚。

第二天,年青人被叫到了王宫。国王在他的面前放了5扇门。国王说:“请你顺次打开这5扇门。请注意,在5扇门的后面有一只老虎,而且在你打开有老虎的那扇门之前,我保证你不会预先知道里面有老虎”。

年青人是一个自学成材的数学家,他开始分析国王的话……

“如果老虎在第五个门里,那么,当他打开前四个门后发现没有老虎,那么他就可以断定老虎在第五个门里。但国王说在打开有老虎的门之前是不会知道的,因此老虎不会在第五个门。那老虎会在第四个门里么?根据同样的理由,也不会。于是,天呀,所有的门后都没有老虎。国王对我真好呀……”

于是,年青人高兴地去开门了。可谁想到,老虎在他打开第2个门后,就窜了出来。

……

国王的话应验了,年青人的推理也没有问题?为什么会这样呢?

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