在每期《非誠勿擾》節(jié)目上,面對一位位男嘉賓,24 位單身女生要做出不止一次“艱難的決定”:到底要不要繼續(xù)亮燈?把燈滅掉意味著放棄了這一次機會,繼續(xù)亮燈則有可能結(jié)束節(jié)目之旅,放棄了未來更多的選擇。
在現(xiàn)實中,面對男生們前仆后繼的表白,MM 們也少不了這樣的糾結(jié)。如果遇到了一個優(yōu)秀的男生,應(yīng)該接受還是拒絕呢?如果接受了他,萬一下一個更好的話那可就虧大了;可如果為此而拒絕掉一個又一個好 男人,也會面對著“過了這個村就沒這個店”的風(fēng)險。說不定白馬王子們都已經(jīng)擦肩而過,到最后就只剩下了猥瑣男了,當(dāng)初的拒絕明顯得不償失。
由于沒人能知道真正的緣分何時到來,沒人能知道下一個來求愛的男生會是什么樣子,接受表白的時機早晚實在很難決定。怎么辦?去向《非誠勿擾》的黃菡 老師和樂嘉老師請教一下?其實你還可以向歐拉老師請教一下。你沒聽錯。大數(shù)學(xué)家歐拉對一個神秘的數(shù)學(xué)常數(shù) e ≈ 2.718 深有研究,這個數(shù)字和“拒人問題”竟然有著直接的聯(lián)系。
“拒人問題”的數(shù)學(xué)模型
為了便于我們分析,讓我們把生活中各種復(fù)雜糾紛的戀愛故事抽象成一個簡單的數(shù)學(xué)過程。假設(shè)根據(jù)過去的經(jīng)驗,MM 可以確定出今后將會遇到的男生個數(shù),比如說 15 個、30 個或者 50 個。不妨把男生的總?cè)藬?shù)設(shè)為 n。這 n 個男生將會以一個隨機的順序排著隊依次前來表白。每次被表白后,MM 都只有兩種選擇:接受這個男生,結(jié)束這場“征婚游戲”,和他永遠幸福地生活在一起;或者拒絕這個男生,繼續(xù)考慮下一個表白者。我們不考慮 MM 腳踏兩只船的情況,也不考慮和被拒男生破鏡重圓的可能。最后,男人有好有壞,我們不妨假設(shè) MM 心里會給男生們的優(yōu)劣排出個名次來。
聰明的 MM 會想到一個好辦法:先和前面幾個男生玩玩,試試水深;大致摸清了男生們的底細后,再開始認(rèn)真考慮,和第一個比之前所有人都要好的男生發(fā)展關(guān)系。從數(shù)學(xué)模型 上說,就是先拒掉前面 k 個人,不管這些人有多好;然后從第 k+1 個人開始,一旦看到比之前所有人都要好的人,就毫不猶豫地選擇他。不難看出,k 的取值很講究,太小了達不到試的效果,太大了又會導(dǎo)致真正可選的余地不多了。這就變成了一個純數(shù)學(xué)問題:在男生總數(shù) n 已知的情況下,當(dāng) k 等于何值時,按上述策略選中最佳男生的概率最大?
如何求出最優(yōu)的 k 值?
對于某個固定的 k,如果最適合的人出現(xiàn)在了第 i 個位置(k < i ≤ n),要想讓他有幸正好被 MM 選中,就必須得滿足前 i-1 個人中的最好的人在前 k 個人里,這有 k/(i-1) 的可能。考慮所有可能的 i,我們便得到了試探前 k 個男生之后能選中最佳男生的總概率 P(k):

用 x 來表示 k/n 的值,并且假設(shè) n 充分大,則上述公式可以寫成:

對 -x · ln x 求導(dǎo),并令這個導(dǎo)數(shù)為 0,可以解出 x 的最優(yōu)值,它就是歐拉研究的神秘常數(shù)的倒數(shù)—— 1/e !
也就是說,如果你預(yù)計求愛者有 n 個人,你應(yīng)該先拒絕掉前 n/e 個人,靜候下一個比這些人都好的人。假設(shè) 你一共會遇到大概 30 個求愛者,就應(yīng)該拒絕掉前 30/e ≈ 30/2.718 ≈ 11 個求愛者,然后從第 12 個求愛者開始,一旦發(fā)現(xiàn)比前面 11 個求愛者都好的人,就果斷接受他。由于 1/e 大約等于 37%,因此這條愛情大法也叫做 37% 法則。
不過,37% 法則有一個小問題:如果最佳人選本來就在這 37% 的人里面,錯過這 37% 的人之后,她就再也碰不上更好的了。但在游戲過程中,她并不知道最佳人選已經(jīng)被拒,因此她會一直癡癡地等待。也就是說,MM 將會有 37% 的概率“失敗退場”,或者以被迫選擇最后一名求愛者的結(jié)局而告終。
37% 法則“實測”!
37% 法則的效果究竟如何呢?我們在計算機上編寫程序模擬了當(dāng) n = 30 時利用 37% 法則進行選擇的過程(如果 MM 始終未接受求愛者,則自動選擇最后一名求愛者)。編號越小的男生越次,編號為 30 的男生則表示最佳選擇。程序運行 10000 次之后,竟然有大約 4000 次選中最佳男生,可見 37% 法則確實有效啊。

計算機模擬 10000 次后得到的結(jié)果
這個問題由數(shù)學(xué)家 Merrill M. Flood 在 1949 首次提出,這個問題被他取名為“未婚妻問題”。這個問題的精妙之處在于,在微積分界叱咤風(fēng)云的自然底數(shù) e,竟也出人意料地出現(xiàn)在了這個看似與它毫不相關(guān)的問題中。不知道此問題發(fā)表后,Geek 男女間會不會多了一種分手的理由:不好意思,你是那 37% 的人⋯⋯