2016年1月30日 星期六

書摘╱《數學的戀愛應用題》夢幻婚禮的數學

到底該邀多少人到自己的婚禮?本書《數學的戀愛應用題》教您如何用數學打造夢幻婚禮。圖片來源:Ingimage

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現在我們都知道該如何找尋完美的伴侶了,希望我們都有機會就此定下來,迎接幸福快樂的人生。不過,對決定結婚的人來說,還有另一個要先克服的障礙:訂婚的興奮感消失後,你馬上就要面對規劃婚禮的各種麻煩事。
對婚姻充滿憧憬的女人,都沒想過自己會成為難搞挑剔的暴躁準新娘,也沒有哪個準新郎想看到自己為了婚禮當天的桌巾配色而發飆。但是面對許多互相衝突的考量,像是親家的意見、婚禮預算、禮服、結婚場地、伴娘人選等,抓狂在所難免。相信我,這是本人的痛苦經驗談。但是在你為了喜帖上的字體或是椅背上的紗質裝飾蝴蝶結發脾氣之前,我想教你如何運用數學,讓大喜之日能夠更加順暢的進行。喜帖發放的藝術首先需要解決的麻煩事是賓客名單,這件事總是比乍看之下還要困難。理想的情況下,你會邀請所有認識的人參加,但礙於預算和場地限制,你不得不對那些同樣有權受邀的人做出取捨。你邀請的賓客通常會攜伴或闔家光臨,此外,除非你嚴格執行「未婚不攜伴」的原則,否則攜伴者在邀請順位上會優先於單身無伴者。即使你決定了賓客名單,你邀請的人當天也不見得都會到場。想確保婚禮當天蒞臨的賓客到場人數剛剛好,是非常難拿捏的問題。出現的賓客太少,你事前忍痛割捨、沒邀請的一些人就錯過了同樂的機會;當天來了太多人,你又會面臨超出預算、空間不足等壓力。多數人因應這個難題的方式是分批寄喜帖,再隨收到的回函調整人數。但是在這個連早餐吃什麼都要上傳臉書公告的時代,這種分批方法保險嗎?你的喜帖一定會變成社交圈裡大家都知道的事,也等於通知那些沒有被你包括在第一輪喜帖名單的親友,情況就尷尬了。其他對策還有一開始先邀請較少的人數,或是等知道確切的出席人數後再訂場地。或者,你也可以使用多數人採取的方式:全憑臆測。在你跟親家為此吵起來前,數學可以提供你不錯的起點。首先,列出你心目中所有的潛在賓客,名單以夫妻或家庭分組,然後按你希望這些人出席的程度排序。這個步驟看起來也許很麻煩,但如果連你自己都不知道你有多希望哪些親友到場,那數學再怎麼厲害也幫不了你。接著第二步,把列好的賓客清單輸入試算表,第一欄放組別名稱,第二欄放該組的人數。

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再來,決定各組受邀後的出席機率。可以考慮朋友們家住多遠、最近正在忙什麼,或是他們說不定暗地裡討厭你,所以可能不太想出席等因素。思考出席機率時可以用百分比思考,但請以小數的方式填寫在試算表上。例如,住你家附近的好朋友偕同男友一起出席婚禮的機率是95%,所以他們的得分是0.95,把這個數字填入試算表的第三欄。接著,把第二欄(每組的人數)和第三欄相乘,就可以得出第四個欄位,那就是回函表示會出席婚禮的「期望」人數。清單是按照賓客的重要程度排序的,一邊計算各組賓客的出席期望值,就可以在第五欄填入累積的賓客數的期望值。當累積期望值達到婚禮場地人數上限時,就是邀請名單的截止點。以這樣的方式,你就可以邀請到平均來說最剛好的婚禮出席人數。這裡的表格顯示出試算表底部可能的樣子。如果你的婚禮場地可容納100 位賓客,你應該邀請「高登全家」以上的所有人來參加婚禮。你發出的喜帖是邀請100多人,但平均來說你只預期會有100人到場。雖然可惜,但忍痛不邀請大衛和山姆也許是最好的安排。眼尖的讀者可能已經發現,「平均而言可以邀到剛好的人數」這個論述會出現問題。因為我們處理的是機率,最後實際出席的人數可能太多,也可能太少。如果出席的人數不夠,你可以臨時決定讓某些人攜伴參加,或是趕快邀請被遺忘的客人。但萬一出席的人數太多,當天可能就會有大麻煩。所以,改良後的計算方式是考慮最糟情境的發生機率,並根據機率調整邀請名單的截止點,盡可能降低出席人數太多的風險。但是最糟情境的發生機率怎麼算?想像你需要邀請150人,當天的期望出席數才會到達100人。現實中,答應受邀出席的人數可能介於0到150人之間,但是這兩種極端情境的發生機率都很低。事實上,計算每個人都出席的機率相當簡單,只要把試算表中第三欄的數值全部相乘就好了。例如,約翰、湯尼、高登和他們的家人都一起出席的機率是0.95×0.2×1.0= 0.19,或寫成19%。理論上,只要考量各種出席與否的組合1,就能算出最後各種賓客數的發生機率。如果你把這些機率都畫在同一張圖裡,看起來可能會像接下來的圖。愈接近圖中央的最後賓客總數發生的機率愈高,而平均來說你可以預期有100位賓客出席。決定比較合理的安全緩衝區間(buffer zone)相對簡單。如果你邀請150人,你可以很有信心地說,實際賓客數的落點最有可能出現在曲線的高峰區域,以這個例子來看是在85 到110 人之間。你也可以重新畫圖,觀察看看,當你改成邀請130人而非150人時,曲線形狀以及安全緩衝區的人數上下限會如何改變。或是邀請120人而非130人時的情況,如此一再重複製圖,直到你覺得緩衝區的最好與最壞情境是你能放心接受當天出席的賓客數的。其實這個方法已經有人實際運用過了,兩位有數學頭腦的新人達米揚. 弗可瑟維克(Damjan Vukcevic)和柯瓊安(Joan Ko)在2013年就是用這種技巧規劃婚禮的賓客名單。他們把賓客分成五大類別,估計每一類別的出席機率,最後發出139張喜帖。兩人設計出的模型顯示,預期出席的賓客人數是106人,而且有95%的信心最後的人數會落在102和113人之間。結果,當天婚禮來了105人,但是只有97%的到場賓客在原始的邀請名單中。這對新人設法算出了剛剛好的賓客人數,但從當天的結果來看,他們其實犯了兩個剛好彼此抵銷的錯誤:高估了附近親友出席的機率,同時低估了臨時增加的賓客數。我們在第一章看過,這種誤差的互相抵銷,經常出現在估計問題。這也是為什麼你應該為每組賓客設定出席機率,因為你肯定會高估某些賓客的出席機率,同時低估另一些賓客的出席機率。你可能碰巧運氣不好,但最後的平均結果還是好的。你不可能得出完全零風險的方法,但數學確實可以提供一個實用的起點,幫你有邏輯地調整婚禮賓客名單。

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