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每秩含多个物品的秘书问题的两种效率度量

概率论 2022-08-24 v3

摘要

2kN2\le k\in\mathbb{N},考虑如下经典秘书问题的变体。在 nn 个线性有序的秩中各含 kk 个物品。这 knkn 个物品以均匀随机顺序逐个揭示给观察者,其目标是选出一个最高秩的物品。每一阶段观察者仅知迄今到达物品的相对秩,且必须要么选择当前物品(此时过程终止),要么拒绝并继续下一物品。对 M{0,1,,kn1}M\in\{0,1,\cdots, kn-1\},令 S(n,k;M)\mathcal{S}(n,k;M) 表示如下策略:允许前 MM 个物品跳过,然后选择之后到达的、其秩\it 等于或高于\rm 前 MM 个物品最高秩的第一个物品(若存在)。令 WS(n,k;M)W_{\mathcal{S}(n,k;M)} 表示使用策略 S(n,k;M)\mathcal{S}(n,k;M) 选中最高秩物品的事件,令 Pn,k(WS(n,k;M))P_{n,k}(W_{\mathcal{S}(n,k;M)}) 表示相应概率。我们得到了 Pn,k(WS(n,k;M))P_{n,k}(W_{\mathcal{S}(n,k;M)}) 的公式,以及当 MncknM_n\sim cknc(0,1)c\in(0,1)limnPn,k(WS(n,k;Mn))\lim_{n\to\infty}P_{n,k}(W_{\mathcal{S}(n,k;M_n)}) 的极限。在经典秘书问题中,渐近最优策略的成功概率为 1e0.368\frac1e\approx 0.368。对 k=2k=2,渐近最优策略的成功概率约为 0.701。对 k=3k=3,最优概率高于 0.85;对 k=7k=7,该概率超过 0.99;对 k12k\ge12,至三位小数其为 1.000。在每秩含多个物品的该问题中,除选中最高秩物品的概率外,策略还有另一效率度量,即多快选中最高秩物品。我们给出了该效率相当完整的刻画。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.01610,
  title  = {Two measures of efficiency for the secretary problem with multiple items at each rank},
  author = {Ross G. Pinsky},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.01610},
  year   = {2022}
}

备注

The title has been amended a bit to reflect the considerable amount of new material that appears in this version over and above the previous version