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分蛋糕的学问

切蛋糕前,先来作作数学分析。

在梅尔·布鲁克斯(Mel Brooks)的电影《制片人》( The Producers 中,马克斯·比亚里斯托克(Max Bialystock)和利奥·布卢姆(Leo Bloom)炮制了百老汇音乐剧《希特勒的春天》( Springtime for Hitler ),并合谋套取25,000%的利润。(“安然事件” 是这部片子的现实版。)在剧中,两位主角曾有过片刻的反省,一方问道:“一部音乐剧杂七杂八加在一起,可以卖掉百分之多少?”另一方轻轻地回答:“任何东西,你只能卖出它的百分之百。”直到后来,我终于领悟了这种说法。

一个数学家、一个政治学家和一个经济学家共聚在酒吧。等等,不对,应该是一个数学家、一个政治学家和一个经济学家合写了一篇论文。别吃惊,这是真的。他们指出,在特定情况下,两个人在分完某样东西以后,都会觉得自己得到的那份比较多。当然,这可不是魔术师用镜子和烟雾制造出来的幻象。

这篇论文刊登在《美国数学学会通报》( Notices of the American Mathematical Society )2006年12月刊上,标题是《切蛋糕的更好方法》( Better Ways to Cut a Cake )。它论及的绝不是研习磨刀技术。实际上它真正论及的是,在分割物品时,最大限度地满足各方需求的理论与方法——对于一场生日聚会而言,各方就是分享蛋糕的那些人。“我们用蛋糕来比喻各类可以分割的物品,不同的人对它有着不同的偏好。”美国蒙特克莱州立大学(Montclair State University)的数学家迈克尔·琼斯(Michael Jones)这样解释道。这块蛋糕是一种象征,它可以是一块既有树林又有海滩的土地,也可以是一套公寓——小房间可以观景,而大房间则没有窗户,还可以是一只鸡——既有鸡胸肉,又有鸡腿肉。

不过,这块蛋糕却无法代表馅饼(pie)。事实上,对于蛋糕切分理论,数学家有着悠久的研究历史(虽然仍显不足和陈腐),这种理论研究如何一刀划分整个空间。有一篇关于馅饼切分理论的文献写道,馅饼的切法是从中心开始下刀,然后呈放射状地往外切。所以,完全切开一块馅饼需要两刀。不过,琼斯指出,从数学的角度上说,“你可以把蛋糕看作一块已经切了一刀的馅饼”。听上去,这像是隐居在山顶的智者会对贝蒂·克罗克(Betty Crocker) 说的话。

不管怎样,还是回到费伯学院 的返校日聚会上来。现在的任务就是要切蛋糕。如果两个人用传统的手段切分蛋糕,那么方法相当简单,而且历史比玛丽·安托瓦内特(Marie Antoinette) 提议民众吃蛋糕的年代还要久远。这个方法就是:一人切,另一人选。如此一来,切蛋糕的人会力求切分均匀,因为他知道,如果稍有不公,自己必定会得到较小的那块。

但是这种切分方式对某些蛋糕来说就行不通了。琼斯说道:“举例来说,如果一个蛋糕一半是巧克力口味,一半是香草口味,而一方更喜欢巧克力口味,另一方却没有偏好,那么就存在某种切法,可以令他们在感觉上都得到了大半个蛋糕。”欢迎你在家中一边喝咖啡、品尝丹麦甜点,一边好好温习一下切分过程涉及的公式。尤其是当两个以上的人分享蛋糕时,这个过程会变得相当复杂。但是,在两个人分享巧克力香草蛋糕的例子中,你就能明白这个道理:如果喜欢巧克力口味的人得到了巧克力部分的80%(尽管只占了整块蛋糕的40%),他就会感觉占了便宜。而他那位没有偏好的伙伴,在得到剩下60%的蛋糕时,自然也会心满意足。可见,蛋糕制作商把蛋糕做得越来越复杂,把价格标得越来越高,其实是有经济动因的。

这个蛋糕切分理论可以应用于诸多场合,例如土地分割谈判等。它也间接地阐明了安然公司图谋的不完备之处。因为,虽然这个理论证明你真的可以感觉到拥有多于百分之百的蛋糕,但是至少你得先有一个蛋糕。(翻译 姬十三) RcVF81PfnOBheUadc5R99672o+YGlSLExquTuTPJBDWRXg2wC6onqk5cXISK+Tn3

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