美女的硬幣

美女的硬幣,是一種數學模型。屬於金融學的定價權重模型了。

一位陌生美女主動過來和你搭訕,並要求和你一起玩個遊戲。美女提議:“讓我們各自亮出硬幣的一面,或正或反。如果我們都是正面,那么我給你3元,如果我們都是反面,我給你1元,剩下的情況你給我2元就可以了。”聽起來不錯的提議。如果我是男性,無論如何我是要玩的,不過經濟學考慮就是另外一回事了,這個遊戲真的夠公平嗎?

美女的硬幣 假設我們出正面的機率是x,反面的機率是1-x。為了使利益最大化,應該在對手出正面或反面的時候我們的收益都相等,不然對手總是可以改變正反面出現的機率讓我們的總收入減少,由此列出方程就是3x+(-2)*(1-x)=(-2)*x+1*(1-x)
這個方程通俗的說就是在對手一直出正面你得到的利益,和你對手一直出反面得到利益是一樣的且最大。解方程得x=3/8,也就是說平均每八次出示3次正面,5次反面是我們的最優策略。而將x=3/8代入到收益表達式3*x+(-2)*(1-x)中就可得到每次的期望收入,計算結果是-1/8元。
同樣,設美女出正面的機率是y,反面的機率是1-y,列方程-3y+2(1-y)=2y+(-1)*(1-y)
解得y也等於3/8,而美女每次的期望收益則是2(1-y)-3y=1/8元。這告訴我們,在雙方都採取最優策略的情況下,平均每次美女贏1/8元。其實只要美女採取了(3/8,5/8)這個方案,不論你再採用什麼方案,都是不能改變局面的。如果全部出正面,每次的期望收益是(3+3+3-2-2-2-2-2)/8=-1/8元
如果全部出反面,每次的期望收益也是(-2-2-2+1+1+1+1+1)/8=-1/8元。而任何策略無非只是上面兩種策略的線性組合,所以期望還是-1/8元。但是當你也採用最佳策略時,至少可以保證自己輸得最少。否則,你肯定就會被美女採用的策略針對,從而賠掉更多。看起來這個博弈模型似乎沒有什麼用處,但是其實這可能牽涉了金融市場定價中最重要的一個模型了。定價權重模型了。
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