最近有一对夫妻和孩子,三个人要分两个瑞士卷,因为不知道该如何分配,引发了一场家庭危机。
实际上这个问题在数学上是有解的。
首先我们说一种简单的方法,这是1961年数学家杜宾斯和斯巴尼尔提出的“移动刀法”。
具体做法是这样的,把两个瑞士卷排成一排,让爸爸拿着刀缓慢地从左向右移动。
夫妻和孩子都紧盯着刀的位置,计算着自己最喜欢的瑞士卷部分。
切分瑞士卷
如果某个时刻有人突然喊停,刀就在这里切下一块,并且把这一块分给喊停的人。
随后刀口继续移动,第二个人又喊一声停,刀又会在这里切下一块瑞士卷给第二个人,余下的一块就是第三个人拿到的瑞士卷了。
“移动刀法”让每个人自己喊停就可以保证每个人都觉得自己拿到的部分不少于1/3,所以是公平的。
但是这种方法却不是无嫉妒的。
也就是说爸爸虽然认为自己拿到的不少于1/3,但是可能会嫉妒妈妈拿到的比自己更多,其中原因比较复杂,这里就不赘述了。
要让分配方法是公平的,而且每一个人都不嫉妒别人,需要使用1960年代数学家塞尔弗里奇和康威所提出的方案。
这个方法着实有点复杂,让我慢慢道来。
首先让爸爸将瑞士卷分成三份,并且让妈妈和孩子先选爸爸拿最后剩下的一块,因为爸爸知道自己将会最后选择,所以一定会尽力将3个瑞士卷分成均等的部分,否则吃亏的一定是自己。
均匀分配
如果妈妈和孩子选择不同,他们各自拿到了自己认为最大的一块,爸爸拿剩余的一块,那么问题就解决了。
此时妈妈和孩子都认为自己占了最大的便宜,而爸爸认为三块一样大,也没有人超过自己,三个人都非常开心。
这种分配方案就是公平且无嫉妒的。
不过,如果妈妈和孩子都看上了同一块瑞士卷,那么问题就复杂了。
比如说妈妈和孩子都认为右边的一块瑞士卷最大,他们就必须遵循如下的步骤来分瑞士卷。
首先由妈妈操刀,将她认为最大的一块再切下来一小条,使得这一块瑞士卷余下的部分与妈妈眼中第二大的瑞士卷一样大。
瑞士卷
然后不考虑切下来的小条,让孩子先选,然后是妈妈,然后是爸爸,按照这样的顺序选择瑞士卷。
注意,如果孩子没有选择妈妈切过的那一大块瑞士卷,那么妈妈必须自己拿走这一块。
按照这个步骤,三个人在第一次分配的过程中都会感觉到自己是占便宜的,大块分完了,现在开始分,切下来的一小条,如果刚才孩子拿走了那个妈妈切过的瑞士卷,那么就继续由妈妈将剩余的一小条分成三块,并且按照孩子爸爸妈妈的顺序选择这三块。
如果刚才孩子没有选择妈妈切过的一块,而是妈妈选择了被切过的瑞士卷,那么就由孩子来操刀分配剩余的小块,再按照妈妈、爸爸、孩子的顺序来选择。
分配顺序
这样整个瑞士卷被分配完毕,而且数学上可以证明,三个人都觉得自己拿到了最大的瑞士卷,既保证了公平,又不会嫉妒别人,真是一个精妙绝伦的方法呀。
赶快回家买两个瑞士卷操刀实战一下吧。