哄女朋友开心的数学模型
视频利用随机优化模型、泛函极值等数学工具,定量分析恋爱中“哄女朋友”的最佳频率与成本投入。
UP主: castelu · 时长: 6:11 · 🔗 B站原视频
标签: 数学建模 · 恋爱关系 · 思维模型 · 硬核科普 · 逻辑分析
核心问题:如何科学地哄女朋友
七夕节的时候没有做视频,相当可惜,现在补上。首先叠个甲,视频中的男女是可以互换的,本期视频无意引导可能存在的男女对立,只是一个半整活半科普的视频,请大家理性看待。
在恋爱关系中,男生需要面临的问题是如何科学地哄女朋友。有的时候花费大量的精力,效果甚微;有的时候制造小惊喜又能有效地减少矛盾。这到底是为什么呢?我们可以建立一个数学模型来分析。涉及的核心问题是两个:第一,平均多长时间来哄一次女朋友;第二,每次哄女朋友投入多少成本。
声明与公式梳理
在讲之前,先做个声明。本期视频并非原创,是在CSDN博客中看到的。但比较可惜的是,有多位作者都发布了同一个话题,我无法断定谁才是真正的原作者。我甚至认为这些作者都不是原作者,而是转载,理由是在那些页面中,数学公式都无法被正常地显示。因此我一拍脑袋就挂一个佚名的名字。在这里我们再次声明,我们十分尊重原作者对本文的贡献,如果有原作者刷到,请第一时间来认领,我们将挂上正确的原作者姓名。
接下来,我将CSDN博客中那些无法正常显示的数学公式,按照我自己的理解给大家重新梳理一遍,作为我的贡献,也请大家共同学习分析其中的合理性。
随机优化模型与基本假设
让我们来看解答。这个解答建立的是一个随机优化的模型。男生需要检查女朋友的心情指数,设这个函数为 S(t),它是连续函数,则单位时间内检查次数就是 S(t) 的倒数。
下面给出一些基本假设: 第一,女朋友发飙时刻的分布函数为 F(t),概率密度函数为 f(t)。女朋友保持心情极好的极限时长为 T,那么 F(T) 等于1。 第二,女朋友发飙到我采取措施,双方的损失与时间长短成正比。这里的损失包括物质上的,也包括精神上的。我们把这个比例系数记作 C1,也即单位时间损失。这个值等会我们在模型中一般会取200,我的理论依据是两个人吵架了,各自点了一顿大餐,吃了每人100元的话,那么就是200元。 第三,相邻两次检查之间,女朋友发飙的时刻服从均匀分布,那么持续时间就是分布的均值。 第四,每次采取措施的预期成本为 C2。那么到时间 T 为止,补救的次数可以表示为这个积分。
泛函极值与最优检查周期推导
接下来我们计算总成本,并找出最优检查周期。如果女朋友在 t 到 t+Δt 的时间内发飙,根据假设三,发飙的时刻在周期 S(t) 内均匀分布,所以持续时间是二分之 S(t),也就是 1/2N(t)。再根据假设二,损失就是 C1/2N(t)。最后根据假设四,补救费用是 C2 乘以这个积分。所以总成本就是两者之和。
根据假设一,时间 T 内的总费用的期望就是这个积分。这个式子里 C(N(t)) 是 N(t) 的泛函。令 X(t) 是这个积分,它表示到时间 T 为止的补救次数,那么总成本期望就是下面这个积分。在这个式子里 X(0) 等于零,X(T) 是自由的,这是一端固定一端自由的泛函极值问题。
根据欧拉方程可得 X(t) 满足下式。对它积分,并考虑到分布函数求导是概率密度函数,可得左边这些是一个常数,记作 C2·A。利用自由端点截断条件和 F(T) 等于1,可得 A 等于1。于是进一步可得 S(t) 的表达式。
再考虑到女朋友发飙时刻具有无记忆性,一个月没发飙,不代表下一分钟不发飙,也不代表未来不发飙,所以比较符合指数分布。代进去就可以得到 S(t) 的表达式。这里我们用 μ 来表示 λ 分之一,它表示女朋友持续不发飙的期望时间。这样,最佳补救周期是女朋友持续不发飙的期望时间 μ、女朋友发飙时单位时间双方损失 C1 和每次期望补救成本 C2 的函数。
实例计算:每月该哄几次?
可以给大家举一个例子。一个月有30天,女朋友总有那么七天心情不好,所以 μ 可以认为是23。C1 是200,我们在视频最开始就讲了,就是两个人各吃一顿大餐的钱。C2 我这里取520,也就是说每次发飙发了一个520的红包哄一下。
把这些数值代进去算出来,发现 S 约等于11。也就是说,如果男生每次花520元哄女朋友,最佳策略是每11天进行一次情感维护,也就是每个月大约哄三次。
变量分析:维护频率与成本策略
接下来我们可以分析不同的 μ 对哄女朋友最佳频率和花费的影响。红色这条线表示 μ 等于16,理论依据是有的女生她可能前后七天加起来14天,30减14等于16,这种比较难哄。蓝色的这条线表示刚才那个例子 μ 等于23。
从曲线可以看出,对 μ 等于16,如果每次花1000元,那么可以持续13天;如果每次花200元,那么可以持续6天。这表明与一次性投入大量资金相比,定期进行小额度的维护性价比更高。比如说你给女朋友一次性花1000元,还不如分五次花200元,这样女朋友的心情好,持续的时间更久。正所谓男生的钱是给女生看的,而不是给女生花的,可能说的就是这个道理。
此外,观察 μ 值的不同变化可以发现,相同花费下 μ 越大,需要哄女朋友的频率越低。这表明情绪稳定的女朋友在相同的预算下,所需要维护的频率更低,也就是说找性格好一点的女生维护成本低。
同样,大家还可以讨论 C1,也就是女朋友生气时单位时间的损失对哄的频率的影响。会发现找一个好哄的,也就是 C1 值很小的那种,一哄就开心的那种,你的维护频率就更低。这也表明我们要找性格好一点的女生。
结语
至此我们完成了解答。如果大家喜欢我的视频的话,希望大家可以一键三连,多多点赞。那么我们这次就先分享到这里,谢谢大家。