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未知赔率下的末次成功停止:不可能性障碍与定量oracle界

概率论 2026-04-09 v1

摘要

我们考虑齐次设定下序列伯努利试验的经典末次成功问题,其中 X1,,XnX_1,\ldots,X_n 为独立同分布的 Bernoulli(p)\mathrm{Bernoulli}(p),但成功概率 p(0,1)p\in(0,1) 对决策者未知。当 pp 已知时,Bruss的求和-赔率定理给出一个最优阈值规则,其值为 Vn(p)V_n(p)。我们研究一种自然的免oracle插件规则,用在线经验估计 p^t\hat p_t 替代 pp,并记其获胜概率为 Wn(p)W_n(p)。首先,我们通过状态概率的递归推导了 Wn(p)W_n(p) 的精确表达式,使其能够与 Vn(p)V_n(p) 进行显式比较,并揭示了插件规则与oracle性能之间的有限时间分离。接下来,我们形式化了未知-pp 表述中固有的第一个决策论障碍:对于每个固定的 n2n\ge2pp-盲(可能随机化的)规则上的优势偏序不存在最大元。然后我们识别了oracle自由性可实现且具有紧界值的区域。对于任意 p0(0,1)p_0\in(0,1),我们在 [p0,1)[p_0,1) 上建立了有限时间oracle界,并证明了对 p0(0,12)p_0\in(0,\tfrac 12) 存在阶为 1/n1/\sqrt{n} 的匹配极小极大下界(较大的 p0p_0 值不允许非平凡的下界)。我们还证明了对任意固定的 pp,该速率是指数的。在稀疏区域中 p=pn0p=p_n\to0npnnp_n\to\infty,我们证明了插件规则的渐近oracle最优性,即 Vn(pn)Wn(pn)0V_n(p_n)-W_n(p_n)\to0。结合我们的非稀疏界,这提供了一个广泛的均匀收敛保证,我们证明该保证不能扩展到临界区域 p1/np\asymp 1/n。最后,我们建立了另一个不可能性障碍:即使允许随机化,也不存在任何免oracle规则序列能在 p(0,1)p\in(0,1) 上一致收敛到oracle值。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.07183,
  title  = {Stopping on the last success with unknown odds: Impossibility barriers and quantitative oracle bounds},
  author = {Davy Paindaveine},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.07183},
  year   = {2026}
}

备注

43 pages, 5 figures