经典博弈问题:三人对决

这两天偶尔看到一个很有意思的题目:三人对决,谁存活下来的可能性大。可以算作一道概率题,亦可以算作一道博弈题,不管怎样,有趣就行了。
今天写下来以供大家消遣娱乐,文中不足之处,希望大家批评指正。

题目情境

假设 A、B、C 三人为爱而斗。为公平起见,三人决定以限量版水晶沙漠之鹰为武器,站成一个三角形进行决斗。A是个菜鸟,命中率仅为30%;B,江湖人称五五开,命中率为50%;C是个狼灭,枪枪爆头,命中率为100%。由于大家都是文明人,本着照顾弱小的原则,开枪顺序为A-B-C,依次轮流之。此外,允许放空枪,打空炮。问谁最可能存活下来,抱得美人归?

问题分析

根据理性人的假设,每个人都会做出使自身利益最大化的选择。
那么首先直观分析下:
由于A太菜了,所以适合苟一波,等B、C中有一个人挂掉的时候,再对剩下的那个人开枪,这样子存活下来的概率最大;
由于B处于中间这个尴尬的位置,如果他不开枪打C,那么等C开枪时,他必定会被C搞掉。所以对B而言,其存活概率最大的方案就是首先对C开枪;
对于C而言,因为他有着绝对的实力,因而可以随心所欲不逾矩,对他来说,只要能存活两局,他就是胜者。因此他的最优策略是先对B开枪,再对A开枪。

问题求解

根据分析,我们可以计算每个人存活下来的概率:

对A而言,其存在两种情形:

  1. B打掉C,然后AB决斗,此时A存活的概率为:
    P(A) = 0.5×0.3+0.5×0.7×0.5×0.3+0.5×0.7×0.5×0.7×0.5×0.3+… = 0.231
  2. C打掉B,然后AC决斗,此时A存活的概率为
    P(A) = 0.5×0.3 = 0.15

两种情形加总可得A存活的概率为0.381左右

对B而言,其必须第一枪就搞掉C,然后和A进行对决:

P(B) = 0.5×0.7×0.5+0.5×0.7×0.5×0.7×0.5+… = 0.269

B的存活概率为 0.285 左右

对C而言,只要能存活两局就赢:
P© = 0.5×0.7 = 0.35

所以A最可能存活下来,抱得美人归

问题延伸

假设三人的枪法有了变化,结果又会是什么呢?
如果游戏规则改变,即不按照从弱到强的顺序依次开枪,又会是什么状况呢?

另外,悄悄透露给大家一个消息(不要说是笔者说的哦):
那个女子名叫小红,她最终和C一起消失在夜色中,这是为什么呢?

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