Das "Beste Auswahl"-Problem und seine Lösung!

in #hive-1215662 months ago

Liebe Leser,

es gibt viele Fälle, wo man vor die Wahl gestellt wird, aus mehreren möglichen Lösungen die beste auszusuchen, man aber nicht unbegrenzt Zeit hat, die Entscheidung zu treffen bzw. alle möglichen Optionen zu untersuchen. Auch kann man seine Entscheidung nicht mehr revidieren (das würde erhebliche Mehrkosten verursachen).

Beispiel gefällig? Stell´ Dir vor, Du fährst eine längere Strecke, z.B. nach Italien, und bemerkst, dass der Sprit zur Neige geht. Dein GPS zeigt an, dass 10 Tankstellen auf Deiner Route vor Dir liegen. Du willst natürlich dort tanken, wo es am billigsten ist. Du fährst an den ersten Tankstellen vorbei und beobachtst deren Preise (alle relativ hoch), bevor Du Dich einer Tankstelle mit einem scheinbar günstigen Angebot näherst. Tankst Du jetzt, da Du nicht weisst, wie günstig die Spritpreise auf dem weiteren Weg werden könnten? Oder fährst Du weiter und riskierst, dass die nächsten Tankstellen wieder teurer sind? Zurückfahren ist keine Option, also musst Du Dich entscheiden. Gibt es eine Strategie, die Deine Chancen maximiert, die günstigste Tankstelle zu erwischen?

Andere Beispiele:

  • Einen neuen Mitarbeiter einstellen
  • Ein Haus kaufen (oder eine Mietwohnung finden)
  • Einen Partner finden

Eine optimale Lösung ist schwierig zu finden, wenn nicht sogar unmöglich (denn es könnte ja übermorgen noch ein besserer Kandidat auftauchen oder ein noch besseres Haus, oder der gute Kandidat von vor letzter Woche ist schon vergeben).

Empirische Daten zeigen, dass Menschen hier oft eine schlechte Entscheidungen treffen. Was also tun?
Die Spiel- bzw. Entscheidungstheorie bietet einen verblüffenden Zugang für dieses sogenannte "Sekretärinnenproblem" (auch "Heiratsproblem" genannt) bzw. auf engl. "best-choice-problem". Mathematisch formuliert ist die Aufgabe, die größte Wahrscheinlichkeit für die Auswahl der besten Option zu bestimmen.
Eine Möglichkeit dazu bietet die 37%-Regel oder 1/e-Regel, denn sie findet mit ca. 37%-iger Wahrscheinlichkeit die beste Lösung! 37% erscheint nicht viel, aber eine zufällige Auswahl wie im Tankstellenbespiel hat nur 10% Erfolgswahrscheinlichkeit. Je größer die Anzahl der Optionen, desto genauer wird der Wert von 37%. Und wenn man im voraus nicht weiß, wieviele Optionen es sind, sollte man schätzen (z.B. wie lange nimmt man sich Zeit für den Hauskauf und wieviele Häuser kann man pro Woche besichtigen, wie lange hat die Firma Zeit, eine Stelle zu besetzen und wieviele Kandidaten werden sich in dem Zeitraum bewerben, etc.).

Die Vorgangsweise ist recht simpel:
Man lehnt einfach die ersten 37% ab und entscheidet sich dann für die nächste Option, die besser ist als alle bisherigen.

Warum ausgerechnet 37%? Ich bin kein Mathematiker, aber es hat mit der Euler´schen Zahl e=2.7183… zu tun, deren Kehrwert 0,368 ist. Die Euler´sche Zahl ist irrational und taucht fast überall überraschend in unserem Leben und auch in der Natur auf (z.B. wenn ein Bäcker für jede Semmel eine Rosine in den Teig gibt und diesen gut durchknetet, enthält statistisch gesehen jede e-te Semmel keine Rosine - keine Ahnung, warum)!
Dieser magische Wert optimiert den Kompromiss zwischen dem Wunsch, genügend Optionen zu sehen, um sich über die Verteilung der Optionen zu informieren, und dem Wunsch, nicht zu lange zu warten, um nicht die besten Optionen zu verpassen. Denn die Gundannahme bleibt, es gibt kein Zurück, wenn man eine Option verworfen hat (natürlich kann man einfach ALLE Optionen prüfen und sich dann für die beste entscheiden, aber das ist eine ganz andere Fragestellung).

Wart Ihr schon einmal in so einer Situation? Könnt Ihr Euch vorstellen, diese Regel einmal anzuwenden?

mathematical-problem.jpg
Midjourney

Quellen:
https://www.scientificamerican.com/article/this-elegant-math-problem-could-help-you-make-the-best-choice-in-house/
https://de.wikipedia.org/wiki/Sekret%C3%A4rinnenproblem
https://de.wikipedia.org/wiki/Eulersche_Zahl

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das ist echt interessant. Vor kurzem bin ich zufällig über die eulersche Zahl gestoßen in Bezug auf die Schätzung beim Fakultieren. Ich war so überrascht, wie absurd schnell ein Taschenrechner so hohe Zahlen berechnen konnte.

Leider finde ich grade das Beispiel im chatgpt nicht mehr. War irgendwas mit PI und eulerscher Zahl.


Ah, ich habs im Archiv gefunden. Es ist die Stirlings Näherungsformel.

Wenn ich mich noch in D Befinde, dann nehme ich einfach CleverTanken oder ähnliches App !LOL

Als ich in Kanada lebte hatte ich in gewissen Gegenden kein solches Tankstellenproblem. In den NWT z.B. steht nahe der Ausfahrt von der letzten Ortschaft, Hay River nach Fort Smith: letzte Tankstelle für 270 km. Bei minus 35°C verbraucht dein Auto doppelt so viel Sprit als normal, also mit einem Tank schafft man es und hat noch etwas Sprit übrig zum Einkaufen fahren. Der Vorteil im Winter ist aber dass diese normalerweise holperige Schotterstraße einen guten Belag von festgefrorenen Schnee hat. Das waren noch 'lustige' Zeiten. Auf diesen 270 km ist mir ein Arktischer Fuchs begegnet der sich mitten auf die Straße setzte und mich blöd anschaute. In der entgegengesetzten Richtung begegnete ich einen Ölfeld-Service Truck. Sonst nichts. Aber meine damalige Frau wollte unbedingt zu Weihnachten ihre Familie besuchen. Gesamtfahrzeit von meiner Stadt im Süden Alberta war knapp 20 Stunden (bei gutem Wetter). Die Rückfahrt eine Woche später war nicht so gut. Ein Eissturm südlich von Edmonton, mit Nebel. Umgestürzte Sattelschlepper auf der Fahrbahn usw. Gesamt die ganze Strecke Fort Smith nach Lethbridge (oder umgekehrt) ist über 1800 km. Man ist erst 'aus dem Schneider' von Edmonton an, und gerade da war es am schlimmsten. Nie wieder, weder Sommer noch Winter. Ja, Edmonton öfter, aber nicht weiter nördlich. Bin nur einmal später nach Grande Prairie gefahren, aber das war im Sommer, 950 km.

Als ich erstmals der Frau begegnete, die heute (wie selbstverständlich) denselben Nachnamen wie ich durch die Landschaft trägt, flammte mein Interesse an einem näheren (am liebsten ganz nahen) Kennenlernern wie der Blitz aus heiterem Himmel auf. Die Umgarnte reagierte, wie es nun einmal die Tochter eines Feuerwehrmannes tut – sie löschte das in mir lodernde Flammenmeer mit den Worten: „Werde du erst mal erwachsen.“
Obwohl damals weder etwas von einem Herrn Euler gehört, noch mit ihm verwandt, verriet mir meine innere Stimme (die allerdings häufig auch ziemlich wirre Sachen von sich gibt), die Flinte tapfer weiter am Rücken geschnallt zu halten und sie nicht gleich im nächsten Maisfeld zu entsorgen.
Heute, mit deinen mathematischen Informationen ausgestattet, kann ich in etwa genau bestimmen, mit wie vielen plumpen Annäherungsversuchen ich dieser so elektrisierenden Dame auf den Geist gegangen sein muss, bis sie erkannte, dass sie in mir die richtige Tankstelle ansteuert. Aus heutiger Sicht: angesteuert hat.

Diese Formel wird natürlich dem Mysterium Liebe in keinster Weise gerecht, auch nicht der Hartnäckigkeit bei der Partnerwahl, die der Anwendung der Formel doch etwas im Weg steht. Danke fürs Erwähnen solcher Lebenswahrheiten!

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