백마탄 왕자와 결혼할 확률

 

 

 

한 여성에게 100명의 남자가 순차적으로 프로포즈 한다고 하자.

100명 중 백마탄 왕자는 한명 뿐이고, 여성는 그 남자를 찾고 싶어
한다.

물론 그가 첫번째로 프로포즈할지 100번째로 프로포즈를 해 올지는 
알 수 없을것이다.

여자가 100명의 남자 중 제일 멋진 남자를 고른다는 건 너무 불공평
하니까

한번 프로포즈한 남자를 튕기면 다시는 그 남자는 선택할 수 없다
고 하자.

즉, 만약 더 나은 남자가 있을 거라는 기대감에 99명의 남자를 차례
로 튕겨버렸다면

100번째 프로포즈하는 남자와 결혼하는 수 밖에 없다.

물론 첫번째 남자의 프로포즈를 받아드리면 99명의 남자가 어떤 남
자인지 보지도 못한다.

그러면 여자에게는 전략이 필요하다.

<몇명까지는 일단 튕겨보고 그 다음부터 만나는 남자 중 제일 멋진 
남자와 결혼하자.>

여자에게 몇명까지 튕겨보는게 가장 합리적인 전략이 될까?

조건부 확률을 생각해 볼 수 있다.

B : 여자가 백마탄 왕자를 정확하게 선택할 확률.
A1 : 백마탄 왕자가 첫번째로 프로포즈해올 확률.
A2 : 백마탄 왕자가 두번째로 프로포즈해올 확률.
.
.
.
A100 : 백마탄 왕자가 백번째로 프로포즈해올 확률. 


그러면 여자가 백마탄 왕자를 정확하게 선택할 확률은 다음과 같이 
표현된다.

P(B) = P(A1)*P(B/A1) + P(A2)*P(B/A2) + ... +P(A100)P(B/A100) --
--(1)

이제 우리의 여성이 r명까지는 일단 튕겨보고

그 다음부터 만나는 남자 중 제일 멋진 남자와 결혼하기로 했다고 
하자.

그러면 P(B/A1)=0, P(B/A2)=0, ..... , P(B/Ar)=0 이다.

(당연히...최초r명 안에 백마탄 왕자가 있었다면, r명까지는 튕기기
로 한 여자의
작전은 완전...실패당.)

P(B/A(r+1))=1=r/r

(당연히 r+1번째로 백마탄 왕자가 프로포즈 해 왔다면 r명까지 튕
긴 여자는 이전에
본 r명보다 더 멋진 남자를 바로 만나버린 거니까 백마탄 왕자 픽업
할 확률은 100%?)

P(B/A(r+2))=r/(r+1)

P(B/A(r+3))=r/(r+2)

... 

P(B/A(99))=r/99

P(B/A(100))=r/100

r+2번째에 백마탄 왕자가 있는데 r+1번째 프로포즈 한 남자가 이전
에 튕긴 r명보다

나은 남자였다면, 여자는 최초세운 전략상 그냥 r+1번째 남자의 프
로포즈를 받아들이게 되고 

그러면 r+2번째 남자는 보지도 못하니까, 여자의 입장에서는 또 전
략상 실패다.

따라서 r+2번째 남자(백마탄 왕자)의 프로포즈를 받기 위해서는 r+1
번째 남자가 이미 튕겨보낸

r명보다 나은 남자여서는 안될 것이다. (-_-;;;)

다시 말해 백마탄 왕자보다 앞서서 프로포즈 하는 남자중 가장 괜찮
은 남자가 

r번째이전(r번째 포함)에 여자에게 프로포즈를 하면 된다.

r+1번째에만 있지 않으면 된다. <-- 이 부분이 매우 중요하군요!

1,2,3,...,r,r+1번째 중 r+1번째만 아니면 되니까 확률은 r/(r+1)이
다.

같은 방식으로 백마탄 왕자가 r+3번째로 프로포즈를 한다면

r+1번째 r+2번째에 여자가 프로포즈를 받아들여버리면 안된다. 

그러려면 백마탄 왕자 이전의 남자들 중 가장 멋진 남자가 r번재 이
전(r번째 포함)에 있으면 된다.

그러면 r+1번째, r+2번째 남자가 r번째까지의 남자보다 멋질 수 없
으므로

여성는 r+3번째 남자가 어떤 남자인지 살필 기회를 갖게 된다. 확률
은 r/(r+2)

이런 식으로 동일 한 풀이 과정을 거치면 백마탄 왕자가 백번째로 
프로포즈 해올때

여자가 백번까지 기다려서 그 왕자를 선택할 확률은 r/100

이 결과를 (1)식에 대입하면

..100....1.......r
sigma --- * ---
..x=r..100.......x

이것이다! 드디어 r에 관한 함수가 나왔다.

항수가 많으니까 그냥 연속적으로 생각해서 적분을 하자.

.......................1.......r
integral r->100 --- * --- dx 
......................100......x


...r.........100
= --- [lnx]
..100........r

어차피 우리는 위의 값을 최대로 만드는 r값을 찾는거니까, 그리고 
상수항과 계수는 

신경 안써도 되니까

d
--[ r{ln100} - r {ln r } ]= 0 을 만드는 r을 찾자.
dr


(답) r = 37

답이 나왔다. 37명이다.

보통 한 여자에게 프로포즈하는 남자의 숫자가 10명이라고 하면

여자는 최초 3명까지는 튕겨볼 수 있어도 4명부터는 튕겨서는 안된
다는 계산이 나온다.

그냥 괜찮다 싶으면 잡아야 된다는 것이다.


솔직히 10명도 많다.

보통 여성에게 프로포즈 하는 남자가 5명쯤 된다면 최초 한명 쯤은 
공주병 환자처럼 튕겨볼 수 있으나

두번째 남자가 프로포즈해올 경우...

첫번째 남자보다 낫기만 하다면 프로포즈를 받아들여야 한다는 것이
다. 그만 튕기고...-_-;

 

 

 

 

그니까 결론적으로 몇안되는 남자 차지말고 잡자