‍炮灰模型---------- 对女生选择追求者的数学模型的建立

假设一个女生愿意在一段时间中和一位男生开始一段感情，并且在这段时间中有N 个男生追求这位女生。说明：这里的N 不是事先确定的，每个女生根据自身条件，并结合以往的经历和经验，猜测确定这个数字N 。比如其它各方面都相同的两个女生，一般来说，PP 的女生就要比不PP 的女生N 值相对要大一些。在适合这个女生的意义上，假设追求者中任何两个男生都是可以比较的，而且没有相等的情况。这样我们对这N
个男生从1 到N 进行编号，其中数字越大表示越适合这个女生。这样在这段时间中，女生的Mr. Right 就是男生N 了。现在问题变成面对这N 个追求者应该以怎样的策略才能使得在第一次选择接受的男生就是N 的可能性最大，注意到这N 个男生是以不同的先后顺序来追求这位女生的。

为了将实际复杂的问题进行简化，我们做出下面几条合理的假设：

1、 N 个男生以不同的先后顺序向女生表白，即在任一时刻不存在两个或两个以上的男

生向这位女生表白的情况的发生，而且任何一种顺序都是完全等概率的。

2、 面对表白后的男生，女生只能做出接受和拒绝两种选择，不存在暧昧或者其它选择。

3、 任一时刻，女生最多只能和一位男生谈恋爱，不存在脚踏多船的情况。

4、 已经被拒绝的男生不会再次追求这位女生。

基于上述假设，我们想要找到这样一种策略，使得女生以最大的概率在第一次选择接受

的那个男生就是N ，i.e. Mr. Right 。

先考虑最简单的一种策略，如果一旦有男生向女生表白，女生就选择接受。这种策略下显然女生以1/N 的概率找到自己的Mr. Right 。当N 比较大的时候，这个概率就很小了，显然这种策略不是最优的。

基于上面这些假设和模型，我们提出这样一种策略：对于最先表白的M 个人，无论女生感觉如何都选择拒绝；以后遇到男生向女生表白的情况，只要这个男生的编号比前面M 个男生的编号都大，即这个男生比前面M 个男生更适合女生，那么女生选择接受，否则选择拒绝。

下面以N=3 为例说明：

三个男生追求女生，共有六种排列方式：

1 2 3

1 3 2

2 1 3

2 3 1

3 1 2

3 2 1

如果女生采用上述最简单的策略，那么只有最后两种排列方式选择到Mr. Right ，概率为2/3!=1/3 。

如果女生采用上面我们提出的策略，这里我们取M=1 ，即无论第一个人是否优秀，女生都选择拒绝。然后对于之后的追求者，只要他比第一个男生更适合女生就选择接受，否则拒绝。 基于这种策略，“1 3 2 ”、“2 1 3 ”、“ 2 3 1 ”这三种排列顺序下女生都会在第一次做出接受的选择时遇到“3 ”，这样我们就把这种概率增大到3/3!=1/2 。

现在我们的问题就归结为，对于一般的N ，什么样的M 才会使这种概率达到最大值呢？（在这种模型中，前面M 个男生就被称为“炮灰”，无论他们有多么优秀都要被拒绝）

模型建立：

在这一部分中，根据上面的模型假设，我们先找到对于给定的M 和N(1<M<N) ，女生选择到Mr. Right 的概率的表达式。

1 到N 个数字进行排列共有N! 种 可能。当数字N 出现在第P 位置（M<P<=N ），如果使上述策略在第一次选择接受时遇到的是N ，排列需要满足下面两个条件：

1、 N 在第P 位置

2、 从M+1 到P-1 位置的数字要比前M 位置的最大数字要小

运用数学中排列组合的知识，不难知道符合上面两个条件的排列共有





这样对于给定的M 和N ，P 可以从M+1 到N 变化，求和化简后得到给定M 和N 共有



种序列符合要求。

由此得到女生选择接受时遇到Mr. Right 的概率为



解得



当N 比较大时，同理由右不等式可得M ≈N/e ， 以上e 为自然对数。

若记[x] 为不大于x 的最大整数，由以上推导我们可猜测当M 取[N/e] 或[N/e]+1 时，该表达式取得最大值。

用MATLAB 仿真，上述结论正确。

结果分析：

由上述分析可以得到如下结论：为了使一个女生以最大的概率在第一次选择接受男生时遇到的正是Mr. Right ，女生应该采用以下的策略：

拒绝前M=[N/e] 或者[N/e]+1 个追求者，当其后的追求者比前M 个追求者更适合则接受，否则拒绝。