注意力非常惊人,堪比拉马努金。
多说一句,这个统计数据接近37%多半是一种巧合。
因为拿不出400美元这个数据每年都在变,且不见得400美元就是斩杀线。
但是很多情况下出现37%跟1/e倒真是有关系。
要了解这个,我们先要来了解一下,什么是自然底数e?
$e≈2.71828182845904523536…$
e是一个超越数,是指一种不可以作为某个代数方程的根的实数或复数。
e这玩意看起来一点都不「自然」,它到底是什么自然的底数?
别慌,我们画个方程:
$y= e^x$
嗯,平平无奇嘛,不着急,我们把它换成极坐标:
$ \在极坐标中,x = \cos(\theta) 和 y=sin(θ),因此: sin(θ) = e^{\cos(\theta)} $

这个图像眼熟了一些吗?
是不是很接近自然界的各种螺线?
大自然的对数螺旋
在几种自然现象中,你会发现几乎是对数螺旋的曲线。比如:
- 鹰找到猎物:他们最清晰的视野与他们的飞行方向有一定的角度。这个角度与对数螺旋的夹角相同。

- 昆虫到光源:它们习惯于将光源与飞行路径保持恒定角度。通常,太阳(或夜间物种的月亮)是唯一的光源,以这种方式飞行将导致几乎直线。 但是人造光源离得太近,虽然它们夹角恒定,但是会导致越飞越近造成飞蛾扑火的现象。
- 螺旋星系的臂。我们的银河系,有几个螺旋臂,每个螺旋都大致是一个对数螺旋,螺距约为12度。

- 角膜神经 (这是几种不同动物的角膜神经,以对螺旋模式在角膜的浅表皮层附近终止)。

- 热带气旋,例如飓风。
- 许多生物结构,包括软体动物的壳。
由此可见e在自然界存在非常广泛,但是这还不是它叫做自然底数的原因。
e是这样定义的:
$当n趋近于无穷大时,(1 + 1/n)^n的极限,即e = lim_{n→∞} (1 + 1/n)^n$
它之所以叫自然底数,源自它那古希腊哲学一般的形式美感:e 的一个重要性质是它是唯一一个使得其导数等于自身的数。也就是说:
$函数 f(x)= e^x的导数 f′(x)也等于 e^x$
这使得它在微积分和数学分析中非常重要。
简单来说,我们可以认为e的本质是连续不断的增长(或衰减)。
现实世界中,极少有事情是像光电效应一样到一定数值才激发,大多数事情(细菌分裂、谣言传播、资产增值)是每分每秒都在发生的。所以用到e的地方会很多。
比如假设你有 1 块钱,银行很大方,年利率 100%。
一年结一次息: 年末你有 2 块钱。
半年结一次息,到了年底你就有 :
$(1+1/2)2=2.25(1+1/2)2=2.25$
每天结一次息,到了年底你就有 :
$(1+1/365)365≈2.714(1+1/365)365≈2.714$
要是银行用电脑给你每秒、每毫秒、连续不断地结息呢?
那到了年底你就有 $\lim_{n \to \infty} (1 + \frac{1}{n})^n = e \approx 2.71828… $
这就是这就是连续复利公式的由来 :
$A = P ⋅ e ^r t $
它告诉我们,靠「利滚利」的频率来增加财富是有天花板的。
你在一年的时间里不能通过无限次地结算利息来把 1 块钱变成 100 万,宇宙的极限锁死在了 2.718 倍左右(在 100% 利率下)。
那么,复利增长可以用e,价值衰减能不能用e呢?
也是可以的。
我经常在网上买二手的东西电子产品,会发现一个有趣的现象。
所有新的电子产品,只要拆开激活使用就开始贬值,不管你是用一次还是十几次,都会跌一个让你肉疼的价格,大几千的新机器,使用几次后不是你降价几十或者100块钱就能卖出去的,比如我买了一个12月1日才激活仅使用过一次的无人机,原价1500,卖家最终1200出售。
大多数电子商品使用一年左右,价格会跌到原价的一半以上。
但是你这个时候买二手的再用两个月,价格不会变成原价的1/4,而是依然能以差不多始发价半价卖出去。
其实仔细算算并非一半,而是接近36.8%,也就是e的倒数1/e。
举个例子,你今天买了一个一万的新苹果手机,但是你打开激活的一瞬间就开始贬值了。
你支付的购置税、保修、新手机溢价等费用,在转手时没人会考虑。
这部分贬值是即时且剧烈的,通常在第一个月就能损失原价的 10% 到 20% 甚至更高。
也就是说不管你是开了一周还是一个月,要卖的话估计都要有10%左右的跌价损耗。
过了这个剧烈衰减期间,后面价格的变化就按照指数衰减:
$V(t) = V_0 \cdot e^{-kt} $
V指的是商品的初始价值(比如新车的购买价)。
k衰减率常数。这个值越大,商品贬值越快。
这个公式意味着你买的商品的价值不是固定数量的减少,也不是固定百分比的减少(比如每年都减少几千块钱),而是每单位时间减少一个固定百分比。而正是这种「连续复利式」衰减的数学基础。
假如我们取k=1,单位时间一年,也取做1。
那么我们的苹果手机一年后会贬值到原价格的1/e,就约等于36.8%
当然,现实生活中苹果贬值没这么快,这里单位时间要久一点。
我这里找了一个我2021年买的苹果12:

当时的价格是4879,如果我现在放到二手平台能卖多少呢?

最近的最高成交价是1807左右(且品相完美),意味着高于这个价格可能就很难卖出了。
那么这个价格就是1807/4879≈37%
看,我们的37%出现了!
很有趣是吧。
只要增长或者衰减是连续的,我们总是很容易的能找到e能见缝插针的地方。
所以回到我们的斩杀线上。
37%的概率恰恰是数学上的最优停止理论。
这其实跟苏格拉底捡麦穗是一样的概率。
相传,苏格拉底的三个弟子曾向他请教如何找到最理想的伴侣。
苏格拉底并未直接回答,而是让他们走进一片麦田,要求他们分别从中选择一支最大的麦穗,且只能摘一次,不能回头。
第一个弟子刚走几步就摘了一支自认为最大的麦穗,但后来发现后面还有更大的,于是遗憾不已;
第二个弟子则一路犹豫不决,最终空手而归;
第三个弟子则吸取前两人的教训,他先观察麦穗的大小,分出大、中、小三类,然后在最后三分之一的路程中果断选择了比参照物更大的麦穗,最终满意而归。
假设一共有N个麦穗(可以预见,N这个数字很大)如果你随机选,选中的概率是 1/N
如果你把所有麦穗都看完,你只能选最后一个,但它未必是最大的。
数学家的策略(37%法则):
你应该把前 37%(准确地说是 1/e)的数据作为「观察样本」。
对这前 37% 的麦穗,无论多大,统统不要,但记下它们中最大的一个X
从第 37% 个麦穗之后开始,一旦遇到一个比X大的麦穗,立即采下来,能确保你采的麦穗在策略上是最大的。
数学证明,使用这个策略,你选中最大麦穗的概率,竟然也刚好是 37%(准确地说是 1/e)左右。
这说明37%就是在不确定性面前,人类能达到的数学极限。
也就是说,斩杀线37%可能确实是巧合,但是如果我们真打算淘汰一些人,留下那些比较好,那么淘汰最底下的37%可能就是社会达尔文丛林里给出的终极答案了。
抽卡也是同样的道理,当样本量足够大(趋向于无穷大)时,如果你有 1/n的概率中奖,尝试 n次,你一次都中不了的概率,就是 1/e,也就是 36.8%左右。
也就是说1/100的抽中概率,你抽100次一次也不中的概率居然高达36.8%,正因为如此,游戏厂商才要设置保底,免得你卸载游戏。
自然底数e就是这么神奇啊~