让我来说说我到现在为止的思路和结论吧,我只能想到4个人那么远。基本想法是递归。欢迎挑刺~
策略集合按照问题四里的来定义,即可以根据所剩人数多少来改变射击的先后顺序。
首先,对于n=3的情况是容易分析出来的。此时正如dushiliang所言,对于任何开枪顺序,1,2,3号的(严格)占有策略分别是(3,2),(3,1) 和 (2,1),它们组成唯一的均衡。
现在需要定义些记号和做些准备工作。定义P(i|a,p1,p2,p3)为开枪顺序为a、三人命中概率分别为p1,p2,p3 时i号幸存的概率. 则下面的命题成立:
命题一:若 p3'>p3, 则P(i|a,p1,p2,p3)>P(i|a,p1,p2,p3'), 对于i=1,2 和任意开枪顺序a.
若 p2'>p2, 则P(i|a,p1,p2,p3)>P(i|a,p1,p2',p3), 对于i=1,3 和任意开枪顺序a.
证明略.
现在,考虑n=4的情况. 先考虑a=(1,2,3,4)的情况:
给定其他人的任意策略,若1首先射击枪法最准的4号,则由条件概率展开:P(1|(1,2,3,4))=p1P(1|(2,3,1))+(1-p1)P(1|(2,3,4,1))
若1首先射击2号或3号,则由条件概率展开: P(1|(1,2,3,4))=p1P(1|(3,4,1))+(1-p1)P(1|(2,3,4,1)) 或 P(1|(1,2,3,4))=p1P(1|(2,4,1))+(1-p1)P(1|(2,3,4,1))。
现在来看等式的右边第二项,它是1号没有射中目标且最终获胜的概率。我们按照上面的方法把P(1|(2,3,4,1))也按条件概率展开,然后把展开后的第二项继续按条件概率展开,依次进行下去。这样做了3次之后我们又会回到P(1|(1,2,3,4)),它前面的系数是(1-p2)(1-p3)(1-p4). 所以3次展开以后:
P(1|(2,3,4,1))=(1-p2)(1-p3)(1-p4)P(1|(1,2,3,4))+C,回顾我们展开条件概率过程,我们可以看出C的值与1号选择谁做他最先射击的对象是无关的 (理由是,C中的所有条件概率都是只对三个人而言的,所以1号在四个人的时候选择最先射击谁于它们无关).
所以,若1首先射击4号,则 P(1|(1,2,3,4))=(p1P(1|(2,3,1))+(1-p1)C)/ (1-(1-p1)(1-p2)(1-p3)(1-p4))
若1首先射击2号,则 P(1|(1,2,3,4))=(p1P(1|(3,4,1))+(1-p1)C)/ (1-(1-p1)(1-p2)(1-p3)(1-p4))
若1首先射击3号,则 P(1|(1,2,3,4))=(p1P(1|(2,4,1))+(1-p1)C)/ (1-(1-p1)(1-p2)(1-p3)(1-p4))
由命题一,P(1|(2,3,1)>P(1|(3,4,1) 且 P(1|(2,3,1)>P(1|(2,4,1)
所以,1首先射击4号时,他最终幸存的概率最大。所以此时1号的占优策略为(4,3,2)
类似的思路,展开P(2|(1,2,3,4))得2号的占优策略为(4,3,1); 展开P(4|(1,2,3,4))得4号的占优策略为(3,2,1).
但是,当我们展开P(3|(1,2,3,4)) 时,却发现3号没有在任何概率下都占优的策略。若3号选择最先射击4号,那么P(3|(3,4,1,2))=p3P(3|(1,2,3))+(1-p3)P(3|(4,1,2,3)) ; 但若3号最先射击2号,那么P(3|(3,4,1,2))=p3P(3|(4,1,3))+(1-p3)P(3|(4,1,2,3)). 实际上,我们可以选择某组p1<p2<p3<p4满足P(3|(1,2,3))>P(3|(4,1,3)), 也可以选择另一组p1<p2<p3<p4满足P(3|(1,2,3))<P(3|(4,1,3)). 所以,3号选择最先射击2号还是最先射击4号,依赖于四个人命中的概率。
所以在n=4的时候,对于问题三的回答是:任意开枪顺序下第一个人没有占优策略(这种开枪顺序是3,4,1,2);但是游戏依然有均衡。
在n=4的时候,对第一问和第二问的回答是肯定的;但因为第三个人的占优策略不固定,均衡的时候他可能不会首先射杀4号。其他人的表现均正常。