Munich Personal RePEc Archive
Strategic Voting with Almost Perfect Signals
Venturini, Andrea
Università del Piemonte Orientale
19 November 2015
Online at https://mpra.ub.uni-muenchen.de/71216/
MPRA Paper No. 71216, posted 11 May 2016 13:42 UTC
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❢✉♥❝t✐♦♥vj =v: Ω1×S→R✱ ❞❡✜♥❡❞ ❛s
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✇❤❡r❡ Ω1 ={■,●} ✐s t❤❡ s❡t ♦❢ st❛t❡s ♦❢ ◆❛t✉r❡✱ ✐♥♥♦❝❡♥t ♦r ❣✉✐❧t②✱ ❝♦♥❝❡r♥✐♥❣ t❤❡ ❞❡❢❡♥❞❛♥t✳ ❚❤❡ s❡t S=Sj×S−j ✐s t❤❡ s❡t ♦❢ ❛❧❧ ♣♦ss✐❜❧❡ ❛❝t✐♦♥ ♣r♦✜❧❡s✳ ❚❤❡ ❢✉♥❝t✐♦♥v✐s t❤❡ ❝♦♠♣♦s✐t✐♦♥ ♦❢ t❤❡ ❛❣❣r❡❣❛t✐♦♥
r✉❧❡f :Sj×S−j → {a, c} ♦❢ t❤❡ ❛❝t✐♦♥ ♣r♦✜❧❡s ✇✐t❤ t❤❡ ✉t✐❧✐t② ❢✉♥❝t✐♦♥u:{a, c} ×Ω1→R✱ ❞❡✜♥❡❞ ❛s u(a|ω1=■) =u(c|ω1=●) = 0
u(a|ω1=●) =−(1−q) u(c|ω1=■) =−q
✇✐t❤q∈(0,1)✳ ❚❤❡ ♣❛r❛♠❡t❡rq❝❛♥ ❜❡ ✈✐❡✇❡❞ ❛s ❛ t❤r❡s❤♦❧❞ ♦❢ r❡❛s♦♥❛❜❧❡ ❞♦✉❜t✳ ❚❤❡ tr✉❡ st❛t❡ ✐♥Ω1
✐s ✉♥❦♥♦✇♥ ❛♥❞ t❤❡ ❥✉r② ♠❡♠❜❡rs s❤❛r❡ t❤❡ s❛♠❡ ♣r✐♦r ♣r♦❜❛❜✐❧✐t② ❞✐str✐❜✉t✐♦♥πj =π= Pr(■)∈(0,1)✳
❇❡❢♦r❡ ❝❤♦♦s✐♥❣ ❛♥ ❛❝t✐♦♥ ✐♥Sj ❡❛❝❤ ❥✉r♦r j ∈J ♦❜s❡r✈❡s ❛ ♣r✐✈❛t❡ s✐❣♥❛❧tj t❤❛t ❝❛♥ ❛ss✉♠❡ ✈❛❧✉❡s ✐♥
Tj ={i, g} ✇✐t❤ st❛t❡ ❞❡♣❡♥❞❡♥t ❞✐str✐❜✉t✐♦♥✳ ■♥ ♣❛rt✐❝✉❧❛r✱ ✇✐t❤ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t②α∈(0,1) ♥❛t✉r❡ r❡✈❡❛❧s t❤❡
tr✉❡ st❛t❡ ✐♥Ω1 ✇✐t❤ ❞❡❣❡♥❡r❛t❡ ✐♥❞❡♣❡♥❞❡♥t s✐❣♥❛❧s
Pr(tj=i|■,❘) = 1 ❛♥❞ Pr(tj =g|●,❘) = 1 Pr(tj=g|■,❘) = 0 ❛♥❞ Pr(tj=i|●,❘) = 0
✷
✇❤❡r❡ ❘ ✐s t❤❡ ❡✈❡♥t ✏❞❡❣❡♥❡r❛t❡ s✐❣♥❛❧s✑ ❛♥❞ ✇✐t❤ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t② (1−α) s✐❣♥❛❧s ❛r❡ st✐❧❧ ✐♥❞❡♣❡♥❞❡♥t ❜✉t
♥♦t s♦ ❛❝❝✉r❛t❡
Pr(tj=i|■,¬❘) =z ❛♥❞ Pr(tj =g|●,¬❘) =z Pr(tj =g|■,¬❘) = 1−z ❛♥❞ Pr(tj=i|●,¬❘) = 1−z
✇✐t❤z∈(12,1)✳ ❚♦ s✉♠♠❛r✐③❡ t❤❡ s❡t ♦❢ st❛t❡s ♦❢ ♥❛t✉r❡ ✐s ❞❡✜♥❡❞ ❛s Ω = Ω1×Ω2 ✇❤❡r❡Ω2={❘,¬❘}
❝♦♥t❛✐♥s t❤❡ ❡✈❡♥t ✏❞❡❣❡♥❡r❛t❡ s✐❣♥❛❧s✑ ❛♥❞ ✐ts ❝♦♠♣❧❡♠❡♥t✳ ❚❤❡ ❡✈❡♥t ❘ ✐s ♥♦t ❞✐r❡❝t❧② ♦❜s❡r✈❛❜❧❡ ❛♥❞ s♦
Pr(tj =g|●) =α+ (1−α)z Pr(tj=i|●) = (1−α)(1−z)
Pr(tj=i|■) =α+ (1−α)z Pr(tj=g|■) = (1−α)(1−z)
❆❢t❡r ❣❡tt✐♥❣ ❤❡r s✐❣♥❛❧✱ ❡❛❝❤ ❥✉r♦rj∈J ✉♣❞❛t❡s ❤❡r ❜❡❧✐❡❢ ✉s✐♥❣ ❇❛②❡s✬ r✉❧❡ ❛♥❞ t❤❡♥
Pr(■|tj =i) = απ+ (1−α)πz
απ+ (1−α)[πz+ (1−π)(1−z)]
Pr(■|tj =g) = (1−α)π(1−z)
α(1−π) + (1−α)[π(1−z) + (1−π)z]
Pr(●|tj =i) = (1−α)(1−π)(1−z) απ+ (1−α)[πz+ (1−π)(1−z)]
Pr(●|tj =g) = α(1−π) + (1−α)(1−π)z α(1−π) + (1−α)[π(1−z) + (1−π)z]
t❤❡ s❡ts(Sj, Tj)j∈J❛♥❞ t❤❡ ✈❛❧✉❡s ♦❢|J|, α, z, π, q❛r❡ ❝♦♠♠♦♥ ❦♥♦✇❧❡❞❣❡✳ ❊❛❝❤ ❥✉r♦r ✈♦t❡s s✐♠✉❧t❛♥❡♦✉s❧②
❛♥❞ ❜❡❢♦r❡ t❤❡ ♣♦❧❧ t❤❡② ❝❛♥♥♦t ❝♦♠♠✉♥✐❝❛t❡✳ ❚❤✐s ❛ss✉♠♣t✐♦♥ ❝♦✉❧❞ s❡❡♠ t♦♦ str♦♥❣ ❜✉t t❤❡ ❛♥❛❧②s✐s
♦❢ t❤❡ ❞❡❧✐❜❡r❛t✐♦♥ ♠❡❝❤❛♥✐s♠ ✐s ❜❡②♦♥❞ t❤❡ ♣✉r♣♦s❡ ♦❢ t❤✐s ✇♦r❦✳ ▲❡t 0≤k(s)≤ |J|❜❡ t❤❡ ♥✉♠❜❡r ♦❢
❛❝q✉✐t ✈♦t❡s ✐♥ ❛♥ ❛❝t✐♦♥ ♣r♦✜❧❡s∈ S ❛♥❞ ❧❡t mˆ ❜❡ ❡q✉❛❧ t♦ mˆ = (|J| −1)/2✶✳ ❚❤❡ ❛❣❣r❡❣❛t✐♥❣ r✉❧❡f
✉s❡❞ ✐s ❞❡✜♥❡❞ ❛s
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( a ✐❢ k(s)>mˆ c ✐❢ k(s)≤mˆ
❛♥❞ ✐t ❝♦rr❡s♣♦♥❞s t♦ s✐♠♣❧❡ ♠❛❥♦r✐t②✳ ❚❤✐s t②♣❡ ♦❢ ❢✉♥❝t✐♦♥ ❤❛s t✇♦ ✐♠♣♦rt❛♥t ♣r♦♣❡rt✐❡s✱ ✐t ✐s ❛♥♦♥②♠♦✉s
❛♥❞ ♠♦♥♦t♦♥✐❝✿ ✐t tr❡❛ts ❛❧❧ ✈♦t❡s ❡q✉❛❧❧② ❛♥❞ ✐❢ ❛ ❞❡❝✐s✐♦♥ ✐s t❛❦❡♥ ✇✐t❤n ✈♦t❡s✱ ✐t ✇✐❧❧ ♥♦t ❝❤❛♥❣❡ ✇✐t❤
n+ 1✈♦t❡s✳ ❚❤❡ ♣r❡s❡♥❝❡ ♦❢ ♣r✐✈❛t❡ s✐❣♥❛❧s ❛♥❞ t❤❡ ✐♥t❡r❞❡♣❡♥❞❡♥❝❡ ♦❢ t❤❡ ♣❛②♦✛ ❢✉♥❝t✐♦♥s✱ ✐♥❞✉❝❡ ❡❛❝❤
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σj :Tj→∆(Sj)
✇❤❡r❡∆(Sj)⊃Sj ✐s t❤❡ s❡t ♦❢ ❛❧❧ ♣♦ss✐❜❧❡ ♣✉r❡ ❛♥❞ ♠✐①❡❞ ❛❝t✐♦♥s✳
❋♦❧❧♦✇✐♥❣ t❤❡ t❡r♠✐♥♦❧♦❣② ✐♥ ❆✉st❡♥✲❙♠✐t❤ ❛♥❞ ❇❛♥❦s ✭✶✾✾✻✮ ❡❛❝❤ ❥✉r♦r ❝❛♥ ❜❡❤❛✈❡ ✐♥ t❤r❡❡ ❞✐✛❡r❡♥t ✇❛②s
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✐✳ ✐♥❢♦r♠❛t✐✈❡✱ ✐❢ σj(sj|tj=i) =a❛♥❞σj(sj|tj =g) =c✳
✐✐✳ s✐♥❝❡r❡✱ ✐❢ ❣✐✈❡♥ t❤❡ ♦❜s❡r✈❡❞ s✐❣♥❛❧✱ ✐t ♠❛①✐♠✐③❡s t❤❡ ❡①♣❡❝t❡❞ ✉t✐❧✐t② ♦❢ ❥✉r♦rj∈J✳
▲❡tσ= (σ1, σ2, . . . , σ2 ˆm+1)❜❡ t❤❡ ✈♦t✐♥❣ str❛t❡❣② ♣r♦✜❧❡ ♦❢ t❤❡ ❥✉r②✱ t❤❡♥
✶❙✐♥❝❡|J|✐s ❛ss✉♠❡❞ t♦ ❜❡ ❛♥ ♦❞❞ ♥✉♠❜❡r✱mˆ ✐s ❛❧✇❛②s ❛♥ ✐♥t❡❣❡r✳
✸
❉❡✜♥✐t✐♦♥ ✷✳✸✳ ❆ ✈♦t✐♥❣ str❛t❡❣② ♣r♦✜❧❡ σ : {i, g}2 ˆm+1 → {∆(Sj)}2 ˆj=1m+1 ✐s r❛t✐♦♥❛❧✱ ✐❢ ✐t ✐s ❛ ❜❛②❡s✐❛♥
◆❛s❤ ❡q✉✐❧✐❜r✐✉♠ ♦❢ t❤❡ ❣❛♠❡Γb =hJ,(Tj, Sj)j∈J,(α, z, π), vi✳
❉❡✜♥✐t✐♦♥ ✷✳✹✳ ❚❤❡ ✈♦t✐♥❣ str❛t❡❣② ♣r♦✜❧❡ σ∗ = (σ∗1, . . . , σ∗2 ˆm+1) ✐s ❛ ❜❛②❡s✐❛♥ ◆❛s❤ ❡q✉✐❧✐❜r✐✉♠ ♦❢ t❤❡
❣❛♠❡Γb=hJ,(Tj, Sj)j∈J,(α, z, π), vi✐❢ ❢♦r ❛❧❧ j∈J✱tj∈Tj ❛♥❞σj∈∆(Sj) X
t−j∈T−j
v(σj∗|σ∗−j, tj, t−j) Pr(t−j|tj)≥ X
t−j∈T−j
v(σj|σ∗−j, tj, t−j) Pr(t−j|tj)
❈♦r♦❧❧❛r② ✷✳✺✳ ❲❤❡♥❡✈❡r ❛ ✈♦t✐♥❣ str❛t❡❣② ♣r♦✜❧❡σ∗ ✐s r❛t✐♦♥❛❧✱ ✐t ✐s ❛❧s♦ s✐♥❝❡r❡✳
■t ✐s ✇❡❧❧ ❦♥♦✇♥ t❤❛t ❛ r❛t✐♦♥❛❧ ❥✉r♦r ✐s ❝♦♥❝❡r♥❡❞ ♦♥❧② ✇❤❡♥ ❤❡r ✈♦t❡ ✐s ♣✐✈♦t❛❧✳ ■♥ ♣❛rt✐❝✉❧❛r ❢♦r t❤✐s
♠♦❞❡❧✱ ❛❢t❡r ♦❜s❡r✈✐♥❣ tj = g ❥✉r♦r j ∈ J ♣r❡❢❡rs t♦ ❛❝q✉✐t ✐❢ q > Pr(●|piv, tj = g) ♦r ❝♦♥✈✐❝t ✐❢ t❤❡
✐♥❡q✉❛❧✐t② ✐s r❡✈❡rs❡❞✳ ■♥ t❤❡ s❛♠❡ ✇❛②✱ ❛❢t❡r ♦❜s❡r✈✐♥❣tj =is❤❡ ♣r❡❢❡rs t♦ ❛❝q✉✐t ✐❢q >Pr(●|piv, tj =i)
♦r ❝♦♥✈✐❝t ✐❢ t❤❡ ✐♥❡q✉❛❧✐t② ✐s r❡✈❡rs❡❞✳ ❚❤❡ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t② t❤❛t ❛ ❞❡❢❡♥❞❛♥t ✐s ❣✉✐❧t②✱ ❣✐✈❡♥ t❤❛t ❥✉r♦rj ∈J
✐s ♣✐✈♦t❛❧ ❛♥❞ ❣✐✈❡♥tj=g ❝❛♥ ❜❡ ❝♦♠♣✉t❡❞ ❛s
Pr(●|piv, tj=g) = Pr(●|tj=g) Pr(piv|●, tj =g)
Pr(●|tj =g) Pr(piv|●, tj=g) + Pr(■|tj=g) Pr(piv|■, tj=g)
✇❤❡r❡
Pr(piv|●, tj=g) = X
t−j∈T−j
Pr(t−j|●, tj=g) Pr(piv|●, t−j, tj=g) Pr(piv|■, tj=g) = X
t−j∈T−j
Pr(t−j|■, tj =g) Pr(piv|■, t−j, tj =g)
❛♥❞ ✐t ❞❡♣❡♥❞s ♦♥ t❤❡ ❞✐str✐❜✉t✐♦♥ ♦❢ t❤❡ s✐❣♥❛❧s ♣r♦✜❧❡ ❛♥❞ ♦♥ t❤❡ str❛t❡❣✐❡s ❛❞♦♣t❡❞ ❜② t❤❡ ❥✉r♦rs✳ ❚❤❡
♣r♦❜❛❜✐❧✐t✐❡sPr(●|piv, tj =i)✱Pr(■|piv, tj=g)❛♥❞Pr(■|piv, tj =i)❛r❡ s✐♠✐❧❛r❧② ❞❡✜♥❡❞✳
✸ ❊q✉✐❧✐❜r✐❛
■♥ t❤✐s ♣❛♣❡r ✇❡ ✇✐❧❧ ❛♥❛❧②③❡ ♦♥❧② t❤❡ s②♠♠❡tr✐❝ ❜❛②❡s✐❛♥ ◆❛s❤ ❡q✉✐❧✐❜r✐❛ ✐♥ ✇❤✐❝❤ ♣❧❛②❡rs ❞♦ ♥♦t ✉s❡
✇❡❛❦❧② ❞♦♠✐♥❛t❡❞ str❛t❡❣✐❡s✳ ❋r♦♠ ♥♦✇ ♦♥ ❛ss✉♠❡|J|= 3✳ ❚♦ ❛✈♦✐❞ tr✐✈✐❛❧ ❝❛s❡s t❤❡ ♣❛r❛♠❡t❡rq∈(0,1)
♠✉st ❜❡ r❡str✐❝t❡❞✳ ■♥ ❢❛❝t✱ ❧❡t ✉s ❛ss✉♠❡ t❤❛t ❛ s✐♥❣❧❡ ❥✉r♦r ❝❛♥ ♦❜s❡r✈❡ ❛❧❧ s✐❣♥❛❧s ❛♥❞ s❤❡ ♦❜s❡r✈❡s t❤❡
s✐❣♥❛❧s ♣r♦✜❧❡t = (g, g, g)✳ ■♥ t❤✐s ❝❛s❡✱ ✐❢ s❤❡ ❝❤♦♦s❡s t♦ ❛❝q✉✐t ✐rr❡s♣❡❝t✐✈❡❧② ♦❢ t❤❡ ♦❜s❡r✈❡❞ ♣r♦✜❧❡✱ ✐t
♠❡❛♥s t❤❛t s❤❡ ✐s ♥♦t r❡s♣♦♥s✐✈❡ ❛s ✐❢ s❤❡ ❝❤♦♦s❡s t♦ ❝♦♥✈✐❝t ❛❢t❡r ♦❜s❡r✈✐♥❣ t❤❡ s✐❣♥❛❧s ♣r♦✜❧❡t= (i, i, i)✳
❉❡✜♥✐t✐♦♥ ✸✳✶✳ ❆ ❥✉r♦rj∈J ✐s s❛✐❞ t♦ ❜❡ r❡s♣♦♥s✐✈❡✱ ✐❢ t❤❡r❡ ❡①✐st ❛t ❧❡❛st t✇♦ s✐❣♥❛❧s ♣r♦✜❧❡st′, t′′∈T s✉❝❤ t❤❛tσj(sj|t=t′)6=σj(sj|t=t′′)❢♦r s♦♠❡ sj∈Sj✱ ✇❤❡r❡T ={Tj}2 ˆj=1m+1✳
❚❤✐s ❞❡✜♥✐t✐♦♥ ✐s s✐♠✐❧❛r t♦ t❤❡ ♦♥❡ ✐♥ ❋❡❞❞❡rs❡♥ ❛♥❞ P❡s❡♥❞♦r❢❡r ✭✶✾✾✽✮✳ ❇❡❢♦r❡ ♦❜s❡r✈✐♥❣ t❤❡ s✐❣♥❛❧✱
❡❛❝❤ ❥✉r♦r ❤❛s ❛ ♣r✐♦r ♣r♦❜❛❜✐❧✐t② ❞✐str✐❜✉t✐♦♥ π∈(0,1) ❛♥❞ ✐t r❡♣r❡s❡♥ts t❤❡ ❝♦♠♠♦♥ s❡♥t✐♠❡♥t ❛❜♦✉t t❤❡ ✐♥♥♦❝❡♥❝❡ ♦r t❤❡ ❣✉✐❧t✐♥❡ss ♦❢ t❤❡ ❞❡❢❡♥❞❛♥t✳ ■t s❡❡♠s ♥❛t✉r❛❧ t♦ st✉❞② t❤❡ ❜❡❤❛✈✐♦r ♦❢ ❡q✉✐❧✐❜r❛t❡❞
❥✉r♦rs ✇❤♦ ❤❛✈❡ ♥♦t ❛ ❜✐❛s❡❞ ♦♣✐♥✐♦♥✳
❉❡✜♥✐t✐♦♥ ✸✳✷✳ ❆ ❥✉r♦rj∈J ✐s s❛✐❞ t♦ ❜❡ ✉♥❜✐❛s❡❞✱ ✐❢ π=12✳
❚❤❡ ❛❜♦✈❡ ❞❡✜♥✐t✐♦♥ ❝❤❛r❛❝t❡r✐③❡s ❛♥ ✐♠♣❛rt✐❛❧ ❥✉r♦r✳
Pr♦♣♦s✐t✐♦♥ ✸✳✸✳ ❋♦r ❣✐✈❡♥α∈(0,1)✱ z∈(12,1) ❛♥❞|T|= 3✱ ❛♥ ✉♥❜✐❛s❡❞ ❥✉r♦r j∈J ✐s r❡s♣♦♥s✐✈❡✱ ✐❢
❛♥❞ ♦♥❧② ✐❢
q∈ qαmin, qmaxα
=
(1−α)(1−z)3
α+ (1−α)[z3+ (1−z)3], α+ (1−α)z3 α+ (1−α)[z3+ (1−z)3]
✹
❚❤❡ ❛❜♦✈❡ ♣r♦♣♦s✐t✐♦♥ ❣✐✈❡s t❤❡ ❜♦✉♥❞❛r✐❡s ✇✐t❤✐♥ t❤❡ ♣❛r❛♠❡t❡rq♠✉st ❧✐❡✱ ✇✐t❤ ❛ ❧✐tt❧❡ ❛❜✉s❡ ♦❢ ♥♦t❛t✐♦♥
✐t ✐s ♣♦ss✐❜❧❡ t♦ ❝♦♥s✐❞❡rσj(sj|tj=g)❛s t❤❡ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t② ♦❢ ❛❝q✉✐t ❣✐✈❡♥ t❤❡ s✐❣♥❛❧tj=g❛♥❞σj(sj|tj =i)
❛s t❤❡ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t② ♦❢ ❛❝q✉✐t ❣✐✈❡♥ t❤❡ s✐❣♥❛❧tj=i✳ ❆s ✐t ✇✐❧❧ ❜❡ ❝❧❡❛r ❜❡❧♦✇✱ t❤❡ ✈❛❧✉❡ ♦❢q❞❡t❡r♠✐♥❡s t❤❡
❢❡❛s✐❜❧❡ str❛t❡❣✐❡s ❛♥❞ t❤❡ ❡q✉✐❧✐❜r✐❛✳ ❚❤❡ ❢♦❧❧♦✇✐♥❣ ♣r♦♣♦s✐t✐♦♥ ❞❡s❝r✐❜❡s ✇❤❡♥ t❤❡ ✐♥❢♦r♠❛t✐✈❡ str❛t❡❣②
✐s ❛❧s♦ r❛t✐♦♥❛❧✳
Pr♦♣♦s✐t✐♦♥ ✸✳✹✳ ▲❡tJ ❜❡ ❛ s❡t ♦❢ ✉♥❜✐❛s❡❞ ❛♥❞ r❡s♣♦♥s✐✈❡ ❥✉r♦rs ✇✐t❤ mˆ ∈N<∞❢♦r ❣✐✈❡♥ α∈(0,1)
❛♥❞z∈(12,1)✱ ✐❢ q∈(1−z, z)t❤❡♥ t❤❡ ✐♥❢♦r♠❛t✐✈❡ ✈♦t✐♥❣ str❛t❡❣② ✭♣r♦✜❧❡✮ ✐s r❛t✐♦♥❛❧✳ ❚❤❛t ✐s✱ ❢♦r ❛♥② q∈(1−z, z) t❤❡ ✐♥❢♦r♠❛t✐✈❡ ✈♦t✐♥❣ str❛t❡❣② ♣r♦✜❧❡σ∗ ✐s ❛ ❜❛②❡s✐❛♥ ◆❛s❤ ❡q✉✐❧✐❜r✐✉♠ ♦❢ Γb✳
◆♦t✐❝❡ t❤❛t t❤❡ ❛❜♦✈❡ ♣r♦♣♦s✐t✐♦♥ ❤♦❧❞s ❢♦r ❛♥② ✜♥✐t❡m✳ ❲❤❡♥ˆ q /∈(1−z, z)t❤❡ t❤r❡s❤♦❧❞ ♦❢ r❡❛s♦♥❛❜❧❡
❞♦✉❜t ✐s s❤✐❢t❡❞ t♦✇❛r❞ ❛ ❜❡❤❛✈✐♦r ♠♦r❡ ❝♦♥❝❡r♥❡❞ ❛❜♦✉t t❤❡ r✐s❦ ♦❢ ♠❛❦❡ ❛ ♠✐st❛❦❡✳ ■♥ ♣❛rt✐❝✉❧❛r✱ ❢♦r q∈(qminα ,1−z)❥✉r♦rs ❛r❡ ♠♦r❡ ❛❢r❛✐❞ ♦❢ ❛❝q✉✐t ❛ ❣✉✐❧t②✱ r❛t❤❡r t❤❛♥ ❝♦♥✈✐❝t ❛♥ ✐♥♥♦❝❡♥t ❞❡❢❡♥❞❛♥t✳ ❚❤❡
❢♦❧❧♦✇✐♥❣ ♣r♦♣♦s✐t✐♦♥ ❞❡s❝r✐❜❡s t❤❡ s②♠♠❡tr✐❝ ❜❛②❡s✐❛♥ ◆❛s❤ ❡q✉✐❧✐❜r✐✉♠ ♣❧❛②❡❞ ❜② t❤✐s t②♣❡ ♦❢ ❥✉r♦rs✳
Pr♦♣♦s✐t✐♦♥ ✸✳✺✳ ▲❡t J ❜❡ ❛ s❡t ♦❢ ✉♥❜✐❛s❡❞ ❛♥❞ r❡s♣♦♥s✐✈❡ ❥✉r♦rs ✇✐t❤ |J| = 3✱ ❢♦r ❣✐✈❡♥ α ∈ (0,1)✱
z∈(12,1) ❛♥❞q∈(ˆqαmin,1−z)t❤❡ ✈♦t✐♥❣ str❛t❡❣②
Pr(a|tj=g) = 0
Pr(a|tj=i) = q[α+ (1−α)[z2+ (1−z)2]]−(1−α)(1−z)2 q[α+ (1−α)[z3+ (1−z)3]]−(1−α)(1−z)3
✇❤❡r❡
ˆ
qminα = (1−α)(1−z)2
α+ (1−α)[z2+ (1−z)2] > qminα
✐s r❛t✐♦♥❛❧✳ ❚❤❛t ✐s✱ ❢♦r ❛♥②q∈(ˆqminα ,1−z)t❤❡ ❛❜♦✈❡ str❛t❡❣② ✐s ❛ ❜❛②❡s✐❛♥ ◆❛s❤ ❡q✉✐❧✐❜r✐✉♠ ♦❢ Γb✳
◆♦t✐❝❡ t❤❛t t❤❡ ❧♦✇❡r ❜♦✉♥❞ ✐♥ ♦r❞❡r t♦ ❤❛✈❡ ❛♥ ✉♥❜✐❛s❡❞✱ r❡s♣♦♥s✐✈❡ ❛♥❞ r❛t✐♦♥❛❧ ❥✉r♦r ✐s ❤✐❣❤❡r t❤❛♥
t❤❡ ♦♥❡ ✇❤❡♥ t❤❡r❡ ✐s ♦♥❧② ♦♥❡ ❞❡❝✐s✐♦♥ ♠❛❦❡r✳ ■♥ ❛ ❝❡rt❛✐♥ s❡♥s❡✱ ✐t ✐s ❛s ✐❢ t❤❡ ♣r❡s❡♥❝❡ ♦❢ ♦t❤❡r ❥✉r♦rs
♥❛rr♦✇s t❤❡ r❡s♣♦♥s✐✈❡♥❡ss ✐♥t❡r✈❛❧✳ ▼♦r❡♦✈❡r✱ ❥✉r♦rs ❝❤♦♦s❡ t♦ ✏❛❝❝❡♣t✑ t❤❡ ♦❜s❡r✈❡❞ s✐❣♥❛❧ ♦♥❧② ✇❤❡♥ ✐t
✐s ❝♦♥s✐st❡♥t ✇✐t❤ t❤❡✐r ❛♣t✐t✉❞❡✱ ❛♥❞ s♦ t❤❡② tr✉t❤❢✉❧❧② r❡✈❡❛❧ ✐t t❤r♦✉❣❤ t❤❡ ✈♦t❡✳ ■♥ t❤❡ ♦t❤❡r ❝❛s❡ t❤❡②
♣r❡❢❡r t♦ r❛♥❞♦♠✐③❡ t❤❡✐r ✈♦t❡✳ ❲❤❡♥q∈(z, qmaxα )t❤❡ s✐t✉❛t✐♦♥ ✐s t❤❡ ♦♣♣♦s✐t❡✱ ❥✉r♦rs ❛r❡ ♠♦r❡ ❛❢r❛✐❞ ♦❢
❝♦♥✈✐❝t ❛ ♣♦ss✐❜❧❡ ✐♥♥♦❝❡♥t r❛t❤❡r t❤❛♥ t♦ ❛❝q✉✐t ❛ ❣✉✐❧t② ❞❡❢❡♥❞❛♥t✳
Pr♦♣♦s✐t✐♦♥ ✸✳✻✳ ▲❡t J ❜❡ ❛ s❡t ♦❢ ✉♥❜✐❛s❡❞ ❛♥❞ r❡s♣♦♥s✐✈❡ ❥✉r♦rs ✇✐t❤ |J| = 3✱ ❢♦r ❣✐✈❡♥ α ∈ (0,1)✱
z∈(12,1) ❛♥❞q∈(z,qˆαmax)t❤❡ ✈♦t✐♥❣ str❛t❡❣②
Pr(a|tj =g) = q(1−α)z(1−z)−(1−α)z2(1−z) α+ (1−α)z3−q[α+ (1−α)[z3+ (1−z)3]]
Pr(a|tj=i) = 1
✇❤❡r❡
ˆ
qmaxα = α+ (1−α)z2
α+ (1−α)[z2+ (1−z)2] < qmaxα
✐s r❛t✐♦♥❛❧✳ ❚❤❛t ✐s✱ ❢♦r ❛♥②q∈(z,qˆmaxα )t❤❡ ❛❜♦✈❡ str❛t❡❣② ✐s ❛ ❜❛②❡s✐❛♥ ◆❛s❤ ❡q✉✐❧✐❜r✐✉♠ ♦❢ Γb✳
❆s ✐♥ t❤❡ ♣r❡✈✐♦✉s ♣r♦♣♦s✐t✐♦♥✱ t❤❡ ✉♣♣❡r ❜♦✉♥❞ ❝❤❛♥❣❡s qˆαmax < qmaxα ❛♥❞ ❥✉r♦rs ✏❛❝❝❡♣t✑ t♦ r❡✈❡❛❧
tr✉t❤❢✉❧❧② t❤❡ s✐❣♥❛❧ ♦♥❧② ✇❤❡♥ ✐t ✐s ❝♦❤❡r❡♥t ✇✐t❤ t❤❡✐r ❝♦♥❝❡r♥✱ ♦t❤❡r✇✐s❡ t❤❡② ❝❤♦♦s❡ t♦ r❛♥❞♦♠✐③❡✳
✺
❆s②♠♣t♦t✐❝ ❇❡❤❛✈✐♦r
❚❤❡ ❈♦♥❞♦r❝❡t✬s ❏✉r② ❚❤❡♦r❡♠ st❛t❡s t❤❛t ♠❛❥♦r✐t② ❛r❡ ♠♦r❡ ❧✐❦❡❧② t♦ s❡❧❡❝t t❤❡ ❝♦rr❡❝t ❛❧t❡r♥❛t✐✈❡ ✇✐t❤
r❡s♣❡❝t t♦ t❤❡ s✐♥❣❧❡ ♦♥❡✳ ◆♦t ♦♥❧②✱ ✇❤❡♥ t❤❡ ♥✉♠❜❡r ♦❢ ❥✉r♦rs ❣r♦✇s✱ t❤❡ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t② ♦❢ ♠❛❦✐♥❣ t❤❡ ❝♦rr❡❝t
❝❤♦✐❝❡ ✐♥❝r❡❛s❡s✳ ❯♥❞❡r t❤❡ ✐♥❢♦r♠❛t✐✈❡ str❛t❡❣② ❛ ❞❡❢❡♥❞❛♥t ✐s ❛❝q✉✐tt❡❞ ✐❢ ❛♥❞ ♦♥❧② ✐❢k(t)>m✱ ✇❤❡r❡ˆ k(t)✐s t❤❡ ♥✉♠❜❡r ♦❢is✐❣♥❛❧s ✐♥ t❤❡ ♣r♦✜❧❡ t∈T✳ ❚❤❡ ❞✐str✐❜✉t✐♦♥ ♦❢ k(t)❝♦♥❞✐t✐♦♥❡❞ t♦ ♦♥❡ ♦❢ t❤❡ t✇♦
st❛t❡s ✐♥Ω1 ✐s
Pr(k(t) = 2 ˆm+ 1|ω1=■) = α+ (1−α)z2 ˆm+1 Pr(k(t) =x|ω1=■) =
2 ˆm+ 1 x
(1−α)zx(1−z)(2 ˆm+1)−x
❢♦r0≤x <|J|= 2 ˆm+ 1 ❛♥❞
Pr(k(t) = 0|ω1=●) = α+ (1−α)z2 ˆm+1 Pr(k(t) =x|ω1=●) =
2 ˆm+ 1 x
(1−α)z(2 ˆm+1)−x(1−z)x
❢♦r0< x≤ |J|= 2 ˆm+ 1✳ ❙♦ t❤❡ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t② ♦❢ ❝♦♥✈✐❝t ❛♥ ✐♥♥♦❝❡♥t ✐s Pr(conv|■) = (1−α)
ˆ
Xm
x=0
2 ˆm+ 1 x
zx(1−z)(2 ˆm+1)−x
❛♥❞ t❤❡ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t② ♦❢ ❛❝q✉✐t ❛ ❣✉✐❧t② ✐s Pr(acq|●) = (1−α)
ˆ
Xm
x=0
2 ˆm+ 1 x
zx(1−z)(2 ˆm+1)−x
❚❤❡ ❢♦❧❧♦✇✐♥❣ ♣r♦♣♦s✐t✐♦♥ s❤♦✇s t❤❛t ✇✐t❤ t❤❡ ✐♥❢♦r♠❛t✐✈❡ str❛t❡❣② t❤❡ ❈♦♥❞♦r❝❡t✬s ❚❤❡♦r❡♠ st✐❧❧ ❤♦❧❞s✳
Pr♦♣♦s✐t✐♦♥ ✸✳✼✳ ▲❡t J ❜❡ ❛ s❡t ♦❢ ✉♥❜✐❛s❡❞✱ r❛t✐♦♥❛❧ ❛♥❞ r❡s♣♦♥s✐✈❡ ❥✉r♦rs ✇✐t❤ mˆ ∈ N✱ ❢♦r ❣✐✈❡♥
α∈(0,1)✱z∈(12,1) ❛♥❞q∈(1−z, z)t❤❡ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t② ♦❢ ❝♦♥✈✐❝t ❛♥ ✐♥♥♦❝❡♥t ❛♥❞ t❤❡ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t② ♦❢ ❛❝q✉✐t
❛ ❣✉✐❧t② ❣♦ t♦ ③❡r♦ ❛s t❤❡ ❥✉r② s✐③❡ ❣♦❡s t♦ ✐♥✜♥✐t②✳
❙✐♥❣❧❡ ❏✉❞❣❡ ✈s✳ ▼✉❧t✐♣❧❡ ❏✉r♦rs
■♥ t❤✐s ♣❛rt ✇❡ ❛♥❛❧②③❡ t❤❡ s✐t✉❛t✐♦♥ ✐♥ ✇❤✐❝❤ t❤❡r❡ ✐s ♦♥❧② ♦♥❡ ❥✉❞❣❡✱ ✇❤♦ ♠✉st ❝❤♦♦s❡ t♦ ❛❝q✉✐t ♦r ❝♦♥✈✐❝t t❤❡ ❞❡❢❡♥❞❛♥t✳ ❚❤❡ ❜❛s✐❝ ❛ss✉♠♣t✐♦♥ ♠❛❞❡ ✐s t❤❛t✱ s✐♥❝❡ ❛ ❥✉❞❣❡ ❝❛♥ ✐♥t❡r❛❝t ✇✐t❤ t❤❡ ✐♥✈♦❧✈❡❞ ♣❛rt✐❡s
❤❡ ❝❛♥ ❣❡t ❛ ♠♦r❡ ❝❧❡❛r ❡①♣♦s✐t✐♦♥ ♦❢ t❤❡ ❡✈✐❞❡♥❝❡s✳ ❋♦r t❤✐s r❡❛s♦♥ ✇❡ ❛ss✉♠❡ t❤❛t ❤❡ ❝❛♥ ❡①tr❛❝t ♠♦r❡
✐♥❢♦r♠❛t✐♦♥ ✇✐t❤ r❡s♣❡❝t t♦ ❛ s✐♥❣❧❡ ❥✉r♦r✳ ❆♥♦t❤❡r ♣♦ss✐❜❧❡ ❥✉st✐✜❝❛t✐♦♥ t♦ t❤✐s ❛ss✉♠♣t✐♦♥ ✐s t❤❛t ❥✉❞❣❡s
✉s✉❛❧❧② ❛r❡ ♠♦r❡ ❝♦♠♣❡t❡♥t✱ t❤❛♥ ❛ s✐♥❣❧❡ ❥✉r♦r ❞r❛✇♥ ❢r♦♠ ❛ ❧✐st ♦❢ ❝♦♠♠♦♥ ♣❡♦♣❧❡✳ ■♥ ♦r❞❡r t♦ ❦❡❡♣
s♦♠❡ ❛♥❛❧♦❣✐❡s ✇✐t❤ t❤❡ ❝❛s❡ ♦❢ t❤r❡❡ ❥✉r♦rs✱ ✇❡ ❛ss✉♠❡ t❤❛t t❤❡ ♥✉♠❜❡r ♦❢ ♦❜s❡r✈❡❞ s✐❣♥❛❧s ✐s ❡q✉❛❧ t♦ ✸✳
❲❡ ❝♦♠♣❛r❡ t❤❡ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t✐❡s ♦❢ ♠❛❦✐♥❣ t❤❡ ❝♦rr❡❝t ❝❤♦✐❝❡ ❢♦r t❤❡ s❛♠❡ ✈❛❧✉❡ ♦❢q✳ ❲❡ ♠❛✐♥t❛✐♥ t❤❡ s❛♠❡
✉t✐❧✐t② ❢✉♥❝t✐♦♥u✱ ❜✉t ✐♥ t❤✐s ❝❛s❡ t❤❡ ❛❣❣r❡❣❛t✐♦♥ r✉❧❡f ✐s s✐♠♣❧② t❤❡ ✐❞❡♥t✐t② ❢r♦♠ t❤❡ ❥✉❞❣❡✬s ❞❡❝✐s✐♦♥
t♦ t❤❡ ✜♥❛❧ ♦✉t❝♦♠❡ ❢♦r t❤❡ ❞❡❢❡♥❞❛♥t✳ ❖❜✈✐♦✉s❧②✱ ✐♥ t❤✐s ❝❛s❡✱ t❤❡ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t② ♦❢ ❜❡✐♥❣ ♣✐✈♦t❛❧ ✐s ♦♥❡✳ ❚❤❡
❥✉❞❣❡✬s ❜❡❤❛✈✐♦r ✐s t❤❡ s❛♠❡ ❛s t❤❡ s✐♥❣❧❡ ❥✉r♦r✳ ❍❡ ❝❤♦♦s❡s t♦ ❛❝q✉✐t ✐❢ ❛♥❞ ♦♥❧② ✐❢ q >Pr(●|ˆt)✱ ✇❤❡r❡
ˆt∈ T ✐s t❤❡ ♦❜s❡r✈❡❞ s✐❣♥❛❧s ♣r♦✜❧❡✱ ♦t❤❡r✇✐s❡ ❤❡ ❝❤♦♦s❡s t♦ ❝♦♥✈✐❝t t❤❡ ❞❡❢❡♥❞❛♥t✳ ❆ss✉♠✐♥❣ t❤❛t t❤❡
❥✉❞❣❡ ✐s ♥♦t ❜✐❛s❡❞✱ ❧❡t ✉s ❝♦♠♣✉t❡ t❤❡ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t✐❡s ♦❢ ❜❡✐♥❣ ❣✉✐❧t② ❣✐✈❡♥ t❤❡ ❞✐✛❡r❡♥t s✐❣♥❛❧s ♣r♦✜❧❡s Pr(●|g, g, g) = α+ (1−α)z3
α+ (1−α)[z3+ (1−z)3] =θ1 Pr(●|i, g, g) =z=θ2
Pr(●|i, i, g) = 1−z=θ3 Pr(●|i, i, i) = (1−α)(1−z)3
α+ (1−α)[z3+ (1−z)3] =θ4
✻
♥♦t✐❝❡ t❤❛tθ2❛♥❞θ3 ❛r❡ t❤❡ s❛♠❡ ✐♥❞❡♣❡♥❞❡♥t❧② ♦❢ t❤❡ ♣❡r♠✉t❛t✐♦♥ ♦❢ t❤❡ s✐❣♥❛❧s✳ Pr♦♣♦s✐t✐♦♥ ✸✳✸ ❣✐✈❡s
✉s t❤❡ ✐♥t❡r✈❛❧ ♦❢ r❡s♣♦♥s✐✈❡♥❡ss ❢♦r ❛ s✐♥❣❧❡ ❞❡❝✐s✐♦♥ ♠❛❦❡r✱ ✇❡ ❝❛♥ s❡❡ t❤❛tθ1=qαmax❛♥❞θ4=qminα ✳ ▲❡t Pr(●|conv)❜❡ t❤❡ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t② t❤❛t ❛ ❣✉✐❧t② ✐s ❝♦♥✈✐❝t❡❞ ❜② ❛ ❥✉❞❣❡ ❛♥❞ ❧❡t Pr(●|conv)t❤❡ ❝♦rr❡s♣♦♥❞✐♥❣
♣r♦❜❛❜✐❧✐t② ✇❤❡♥ t❤❡ ❞❡❧✐❜❡r❛t✐♦♥ ✐s ♠❛❞❡ ❜② ❛ ❣r♦✉♣ ♦❢ ❥✉r♦rs✳ ❲❤❡♥q∈(0, qminα )❜♦t❤ ❥✉❞❣❡ ❛♥❞ ❥✉r♦rs
❛r❡ ♦✉ts✐❞❡ t❤❡ r❡s♣♦♥s✐✈❡♥❡ss ✐♥t❡r✈❛❧✱ ❛♥❞ t❤❡② ❛❧✇❛②s ❝❤♦♦s❡ t♦ ❝♦♥✈✐❝t t❤❡ ❞❡❢❡♥❞❛♥t✳
Pr(●|conv) = 1
2 =Pr(●|conv)
■t ✐s ❡❛s② t♦ s❡❡ t❤❛t ✐♥ t❤✐s ❝❛s❡✱ t❤❡ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t② ♦❢ ❛❝q✉✐tt✐♥❣ ❛♥ ✐♥♥♦❝❡♥t ❞❡❢❡♥❞❛♥t ✐sPr(■|acq) = 0 = Pr(■|acq)✳ ❋♦r q∈(qminα ,qˆαmin) ❥✉r♦rs ❛❧✇❛②s ❝❤♦♦s❡ t♦ ❝♦♥✈✐❝t t❤❡ ❞❡❢❡♥❞❛♥t✱ ✇❤✐❧❡ t❤❡ s✐♥❣❧❡ ❥✉❞❣❡ ✇✐❧❧
❛❝q✉✐t t❤❡ ❞❡❢❡♥❞❛♥t ✐❢ ❛♥❞ ♦♥❧② ✐❢ ❤❡ ♦❜s❡r✈❡rs t❤❡ s✐❣♥❛❧ ♣r♦✜❧❡t= (i, i, i)✳ ❍❡♥❝❡
Pr(●|conv) =α+ (1−α)[z3+ 3z(1−z)]
1 + 3(1−α)z(1−z) >1
2 =Pr(●|conv) s✐♥❝❡α+ (1−α)[z3−(1−z)3] >0 ❤♦❧❞s ❢♦r ❛♥② α >0 ❛♥❞ z ∈ 12,1
t❤❡ ❛❜♦✈❡ ✐♥❡q✉❛❧✐t② ✐s ❛❧✇❛②s s❛t✐s✜❡❞✳ ❚❤❡ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t② ♦❢ ❛❝q✉✐tt✐♥❣ ❛♥ ✐♥♥♦❝❡♥t ❞❡❢❡♥❞❛♥t✱ ✐♥ t❤✐s ❝❛s❡ ✐s
Pr(■|acq) = α+ (1−α)z3
α+ (1−α)[z3+ (1−z)3] >0 =Pr(■|acq)
✇❤❡♥q∈(1−z, z)t❤❡ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t✐❡s ♦❢ ❝♦♥✈✐❝t ❛ ❣✉✐❧t② ❞❡❢❡♥❞❛♥t ❛r❡ t❤❡ s❛♠❡
Pr(●|conv) =α+ (1−α)[z3+ 3z2(1−z)] =Pr(●|conv)
❛s t❤❡ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t✐❡s ♦❢ ❛❝q✉✐tt✐♥❣ ❛♥ ✐♥♥♦❝❡♥t ♦♥❡
Pr(■|acq) =α+ (1−α)[z3+ 3z2(1−z)] =Pr(■|acq)
❋♦rq∈(ˆqαmax, qαmax) ❥✉r② ♠❡♠❜❡rs ❛❧✇❛②s ❝❤♦♦s❡ t♦ ❛❝q✉✐t ❛ ❞❡❢❡♥❞❛♥t✱ ✇❤✐❧❡ ❛ s✐♥❣❧❡ ❥✉r♦r ✇✐❧❧ ❝♦♥✈✐❝t
✇❤❡♥ ❤❡ ♦❜s❡r✈❡s t❤❡ s✐❣♥❛❧ ♣r♦✜❧❡t= (g, g, g)✳ ❚❤❡ ❝♦rr❡s♣♦♥❞✐♥❣ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t✐❡s ❛r❡
Pr(●|conv) = α+ (1−α)z3
α+ (1−alpha)[z3+ (1−z)3 >0 =Pr(●|conv)
✇❤✐❧❡ ❢♦r t❤❡ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t✐❡s ♦❢ ❛❝q✉✐tt✐♥❣ ❛♥ ✐♥♥♦❝❡♥t ❞❡❢❡♥❞❛♥t t❤❡ r❡s✉❧t ✐s s✐♠✐❧❛r ❛s t❤❡ ✜rst ❝❛s❡ ❛♥❛❧②③❡❞
Pr(■|acq) =α+ (1−α)[z3+ 3z(1−z)]
1 + 3(1−α)z(1−z) >1
2 =Pr(■|acq)
❋♦rq∈(qmaxα ,1) ❜♦t❤ ❥✉❞❣❡ ❛♥❞ ❥✉r♦rs ❝❤♦♦s❡ t♦ ❛❝q✉✐t t❤❡ ❞❡❢❡♥❞❛♥t✱ t❤❡ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t✐❡s ♦❢ ❝♦♥✈✐❝t✐♥❣ ❛
❣✉✐❧t② ❞❡❢❡♥❞❛♥t ❛r❡ ③❡r♦ ❛♥❞ t❤❡ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t✐❡s ♦❢ ❛❝q✉✐tt✐♥❣ ❛♥ ✐♥♥♦❝❡♥t ♦♥❡ ❛r❡ ❡q✉❛❧ t♦ ♦♥❡ ❤❛❧❢✳
✹ ❚❤❡ ❈❧❛ss✐❝❛❧ ▼♦❞❡❧
■♥ t❤✐s s❡❝t✐♦♥ ✇❡ ✇✐❧❧ r❡♣❧✐❝❛t❡ t❤❡ ❛♥❛❧②s✐s ❛s ✐♥ ❙❡❝t✐♦♥ ✸ ✇❤❡♥ t❤❡ ❝❧❛ss✐❝❛❧ ❛ss✉♠♣t✐♦♥ ✐s ✉s❡❞✳ ❚♦ ❞♦
t❤✐s✱ ✐t ✐s ❡♥♦✉❣❤ t♦ ❝❤❛♥❣❡ t❤❡ str✉❝t✉r❡ ♦❢ t❤❡ s✐❣♥❛❧s ❞✐str✐❜✉t✐♦♥ ❛s Pr(tj=i|■) =p ❛♥❞ Pr(tj =g|●) =p Pr(tj=g|■) = 1−p ❛♥❞ Pr(tj=i|●) = 1−p
✇✐t❤ p∈ (12,1) ❛♥❞ ✇❡ ❛ss✉♠❡ t❤❡ ✐♥❞❡♣❡♥❞❡♥❝❡ ♦❢ t❤❡ s✐❣♥❛❧s✳ ❆s ✐♥ Pr♦♣♦s✐t✐♦♥ ✸✳✸ ✐t ✐s ♣♦ss✐❜❧❡ t♦
❞❡✜♥❡ t❤❡ ✐♥t❡r✈❛❧ ✇✐t❤✐♥ ❛ ❥✉r♦r ✐s r❡s♣♦♥s✐✈❡✱ ✇❤❡♥ s❤❡ ❝❛♥ ♦❜s❡r✈❡ ❛❧❧ t❤❡ s✐❣♥❛❧s ♣r♦✜❧❡
✼
Pr♦♣♦s✐t✐♦♥ ✹✳✶✳ ❋♦r ❣✐✈❡♥p∈(12,1) ❛♥❞|T|= 3 ❛♥ ✉♥❜✐❛s❡❞ ❥✉r♦rj∈J ✐s r❡s♣♦♥s✐✈❡✱ ✐❢ ❛♥❞ ♦♥❧② ✐❢
q∈ qmin0 , q0max
=
(1−p)3
p3+ (1−p)3, p3 p3+ (1−p)3
◆♦t✐❝❡ t❤❛t ❧❡tt✐♥❣p❡q✉❛❧ t♦z✱ t❤✐s ✐♠♣❧✐❡s t❤❛t s✐❣♥❛❧s ❤❛✈❡ t❤❡ s❛♠❡ q✉❛❧✐t②✱ t❤❡ r❡s♣♦♥s✐✈❡♥❡ss ✐♥t❡r✈❛❧
✐♥ ❙❡❝t✐♦♥ ✸ ✐s ❛❧✇❛②s ✇✐❞❡r t❤❛♥ t❤✐s ♦♥❡ q0min, qmax0
⊂ qαmin, qmaxα
✳ ■t ✐s s✉✣❝✐❡♥t t♦ ❦♥♦✇ t❤❛t ✇✐t❤ ❛
♣♦s✐t✐✈❡ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t②✱ ♥♦ ♠❛tt❡r ♦❢ ✐ts ✈❛❧✉❡✱ ◆❛t✉r❡ r❡✈❡❛❧s t❤❡ tr✉t❤ t♦ ❝♦♥✈✐♥❝❡ ♠♦r❡ ❝♦♥❝❡r♥❡❞ ❥✉r♦rs t♦
r❡❛❝t t♦ t❤❡ ✐♥❢♦r♠❛t✐♦♥✳
Pr♦♣♦s✐t✐♦♥ ✹✳✷✳ ▲❡tJ ❜❡ ❛ s❡t ♦❢ ✉♥❜✐❛s❡❞ ❛♥❞ r❡s♣♦♥s✐✈❡ ❥✉r♦rs ✇✐t❤mˆ ∈N<∞❢♦r ❣✐✈❡♥ p∈(12,1)✱
✐❢q∈(1−p, p)t❤❡♥ t❤❡ ✐♥❢♦r♠❛t✐✈❡ ✈♦t✐♥❣ str❛t❡❣② ✭♣r♦✜❧❡✮ ✐s r❛t✐♦♥❛❧✳ ❚❤❛t ✐s✱ ❢♦r ❛♥②q∈(1−p, p)t❤❡
✐♥❢♦r♠❛t✐✈❡ ✈♦t✐♥❣ str❛t❡❣② ♣r♦✜❧❡σ∗ ✐s ❛ ❜❛②❡s✐❛♥ ◆❛s❤ ❡q✉✐❧✐❜r✐✉♠ ♦❢Γb0✳
✇❤❡r❡Γb0 =hJ,(Tj, Sj)j∈J,(p, π), vi ✐s t❤❡ ♠♦❞✐✜❡❞ ❜❛②❡s✐❛♥ ❣❛♠❡✳ ❲❤❡♥q /∈(1−p, p)t❤❡ t❤r❡s❤♦❧❞ ♦❢
r❡❛s♦♥❛❜❧❡ ❞♦✉❜t ✐s s❤✐❢t❡❞ ❛♥❞ s♦
Pr♦♣♦s✐t✐♦♥ ✹✳✸✳ ▲❡tJ ❜❡ ❛ s❡t ♦❢ ✉♥❜✐❛s❡❞ ❛♥❞ r❡s♣♦♥s✐✈❡ ❥✉r♦rs ✇✐t❤|J|= 3✱ ❢♦r ❣✐✈❡♥p∈(12,1) ❛♥❞
q∈(ˆqmin0 ,1−p)t❤❡ ✈♦t✐♥❣ str❛t❡❣②
Pr(a|tj=g) = 0
Pr(a|tj=i) = q[p2+ (1−p)2]−(1−p)2 q[p3+ (1−p)3]−(1−p)3
✇❤❡r❡
ˆ
qmin0 = (1−p)2
p2+ (1−p)2 > qmin0
✐s r❛t✐♦♥❛❧✳ ❚❤❛t ✐s✱ ❢♦r ❛♥②q∈(ˆqmin0 ,1−p)t❤❡ ❛❜♦✈❡ str❛t❡❣② ✐s ❛ ❜❛②❡s✐❛♥ ◆❛s❤ ❡q✉✐❧✐❜r✐✉♠ ♦❢ Γb0✳
❙✐♠✐❧❛r❧② t♦ t❤❡ Pr♦♣♦s✐t✐♦♥ ✸✳✺ t❤❡ ❧♦✇❡r ❜♦✉♥❞qˆmin0 ✐s ❤✐❣❤❡r t❤❛♥ q0min ❛♥❞ t❤❡ s✐❣♥❛❧ tj ✐s ✏r❡✈❡❛❧❡❞✑
♦♥❧② ✇❤❡♥ ✐t ✐s ❝♦♥s✐st❡♥t ✇✐t❤ t❤❡ ❛♣t✐t✉❞❡ ♦❢ t❤❡ ❥✉r♦rs✳
Pr♦♣♦s✐t✐♦♥ ✹✳✹✳ ▲❡tJ ❜❡ ❛ s❡t ♦❢ ✉♥❜✐❛s❡❞ ❛♥❞ r❡s♣♦♥s✐✈❡ ❥✉r♦rs ✇✐t❤|J|= 3✱ ❢♦r ❣✐✈❡♥p∈(12,1) ❛♥❞
q∈(p,qˆmax0 )t❤❡ ✈♦t✐♥❣ str❛t❡❣②
Pr(a|tj=g) =qp(1−p)−p2(1−p) p3−q[p3+ (1−p)3] Pr(a|tj=i) = 1
✇❤❡r❡
ˆ
q0max= p2
p2+ (1−p)2 < qmax0
✐s r❛t✐♦♥❛❧✳ ❚❤❛t ✐s✱ ❢♦r ❛♥②q∈(p,qˆmax0 )t❤❡ ❛❜♦✈❡ str❛t❡❣② ✐s ❛ ❜❛②❡s✐❛♥ ◆❛s❤ ❡q✉✐❧✐❜r✐✉♠ ♦❢ Γb0✳
❛s Pr♦♣♦s✐t✐♦♥ ✸✳✻ t❤❡ ✉♣♣❡r ❜♦✉♥❞qˆmax0 ✐s ❧♦✇❡r t❤❛♥qmax0 ❛♥❞tj ✐s ✏r❡✈❡❛❧❡❞✑ ♦♥❧② ✇❤❡♥tj =i✳
✺ ❇❡♥❝❤♠❛r❦
❉❡♥♦t❡ ❛s α✲♠♦❞❡❧ t❤❡ ♦♥❡ ❞❡s❝r✐❜❡❞ ✐♥ ❙❡❝t✐♦♥ ✷ ❛♥❞ ❛s 0✲♠♦❞❡❧ t❤❡ ❝❧❛ss✐❝ ♦♥❡ ✐♥ ❙❡❝t✐♦♥ ✹✳ ◆♦✇
t❤❡ t✇♦ ♠♦❞❡❧s ✇✐❧❧ ❜❡ ❝♦♠♣❛r❡❞ ✉♥❞❡r t❤❡ ❛ss✉♠♣t✐♦♥ t❤❛t t❤❡ ❡① ❛♥t❡ ✉t✐❧✐t✐❡s✱ ♦❜t❛✐♥❡❞ ❛❞♦♣t✐♥❣ t❤❡
✐♥❢♦r♠❛t✐✈❡ str❛t❡❣② ♣r♦✜❧❡✱ ❛r❡ t❤❡ s❛♠❡✳ ❚♦ ❞♦ t❤✐s ✐t ✐s ♥❡❝❡ss❛r② t♦ ✜♥❞ t❤❡ r❡❧❛t✐♦♥✱ ✐❢ ❡①✐sts✱ ❜❡t✇❡❡♥
t❤❡ ❞✐✛❡r❡♥t ♣❛r❛♠❡t❡rs ♦❢ t❤❡ ♠♦❞❡❧s✳ ❇❡❢♦r❡ ♦❜s❡r✈✐♥❣ t❤❡ s✐❣♥❛❧
❊❯[v] =−1
2[Pr(conv|■)q+ Pr(acq|●)(1−q)]
✽
✇❤❡r❡ t❤❡ ❝♦♥❞✐t✐♦♥❡❞ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t✐❡s ♦❢ ❛❝q✉✐t ❛♥❞ ❝♦♥✈✐❝t ❞❡♣❡♥❞ ❛❧s♦ ❜② t❤❡ ✈♦t✐♥❣ str❛t❡❣② ♣r♦✜❧❡
Pr(conv|■) = X
(t−i,ti)∈T
Pr(conv|t−i, ti,■) Pr(t−i, ti|■) Pr(acq|●) = X
(t−i,ti)∈T
Pr(acq|t−i, ti,●) Pr(t−i, ti|●)
■♥ ❜♦t❤ ♠♦❞❡❧s✱ ✉♥❞❡r t❤❡ ✐♥❢♦r♠❛t✐✈❡ str❛t❡❣②✱ t❤❡ ❡① ❛♥t❡ ❡①♣❡❝t❡❞ ✉t✐❧✐t✐❡s ❞♦❡s ♥♦t ❞❡♣❡♥❞ ♦♥q
❊❯α[v] =−1
2(1−α)[(1−z)3+ 3z(1−z)2]
❊❯0[v] =−1
2[(1−p)3+ 3p(1−p)2]
■♥ t❤✐s ❝❛s❡ ❊❯α[v]✐s ❡q✉❛❧ t♦ ❊❯0[v]✐❢ ❛♥❞ ♦♥❧② ✐❢ ❜❡t✇❡❡♥α✱z ❛♥❞p❤♦❧❞s t❤✐s r❡❧❛t✐♦♥
−1
2(1−α)[(1−z)3+ 3z(1−z)2] =−1
2[(1−p)3+ 3p(1−p)2] ✭⋆✮
❞❡r✐✈❡❞ ✐♥ t❤❡ ❆♣♣❡♥❞✐①✳ ❲❤❡♥α= 0 ❜♦t❤ ♠♦❞❡❧s ❝♦✐♥❝✐❞❡ ❛♥❞ p=z ❛s ✇❤❡♥ α= 1 ♦r z = 1✱ ✐♥ ❛❧❧
♦t❤❡r ❝❛s❡sp > z✳
❊①❛♠♣❧❡ ✺✳✶✳ ❋♦r α = 0.5 ❛♥❞ z = 0.65 t❤❡ ❡① ❛♥t❡ ❡①♣❡❝t❡❞ ✉t✐❧✐t② ✐s ❊❯α[v] = −0.0704 ❛♥❞ t❤❡
♣r♦❜❛❜✐❧✐t②pt❤❛t s❛t✐s✜❡s ❡q✉❛t✐♦♥ ✭⋆✮ ✐s0.7639✳
▲❡tqˆmin = min{ˆq0min,qˆαmin} ❛♥❞qˆmax = max{qˆmax0 ,qˆαmax}✳ ❲❤❡♥ q <qˆmin ✐♥ ❜♦t❤ ♠♦❞❡❧s ❥✉r♦rs ❛❧✇❛②s
❝❤♦♦s❡s t♦ ❝♦♥✈✐❝t ❛♥❞ t❤❡ ❡① ❛♥t❡ ❡①♣❡❝t❡❞ ✉t✐❧✐t✐❡s ❛r❡
❊❯α[v] =❊❯0[v] =−1 2q
✇❤❡♥q >qˆmax ✐♥ ❜♦t❤ ♠♦❞❡❧s ❥✉r♦rs ❛❧✇❛②s ❝❤♦♦s❡s t♦ ❛❝q✉✐t ❛♥❞ t❤❡ ❡① ❛♥t❡ ❡①♣❡❝t❡❞ ✉t✐❧✐t✐❡s ❛r❡
❊❯α[v] =❊❯0[v] =−1 2(1−q)
❚❤❡ ❢♦❧❧♦✇✐♥❣ ♣r♦♣♦s✐t✐♦♥ ❞❡t❡r♠✐♥❡s t❤❡ ✐♥t❡r✈❛❧s ♦❢ t❤❡ t✇♦ ♠♦❞❡❧s✳
Pr♦♣♦s✐t✐♦♥ ✺✳✷✳ ❋♦r ❣✐✈❡♥α∈(12,1)✱z∈(12,1) ❛♥❞p∈(12,1) s✉❝❤ t❤❛t ❡q✉❛t✐♦♥ ✭⋆✮ ❤♦❧❞s✱
ˆ
qmin= ˆqminα (ˆqmin= ˆqmin0 ) ❛♥❞ qˆmax= ˆqmaxα (ˆqmax= ˆq0max)
✐❢ ❛♥❞ ♦♥❧② ✐❢
α >(<) ˆα
✇✐t❤
ˆ
α= p2(1−z)2−(1−p)2z2 (1−p)2+p2(1−z)2−(1−p)2z2
❙✐♥❝❡α∈(0,1) ❝❛♥ ❜❡ ✈✐❡✇❡❞ ❛s t❤❡ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t② ♦❢ ♦❜s❡r✈✐♥❣ ❛ str❛✐❣❤t❢♦r✇❛r❞ ❡✈✐❞❡♥❝❡ t❤❛t ❧❡❛✈❡s ♥♦
❞♦✉❜t✱ ✐t ✐s ♥❛t✉r❛❧ t❤❛t ❤✐❣❤❡r ✈❛❧✉❡s ♦❢ t❤✐s ♣❛r❛♠❡t❡r ✐♠♣❧✐❡s ❛ ✇✐❞❡r ✐♥t❡r✈❛❧ ♦❢ r❡s♣♦♥s✐✈❡♥❡ss ♦❢ t❤❡
❥✉r♦rs✳ ◆♦✇ ✐t ✐s t✐♠❡ t♦ ❝♦♠♣❛r❡ t❤❡ ❡① ❛♥t❡ ❡①♣❡❝t❡❞ ✉t✐❧✐t✐❡s ❢♦r s♦♠❡ ✈❛❧✉❡s ♦❢q✳
Pr♦♣♦s✐t✐♦♥ ✺✳✸✳ ▲❡t J ❜❡ ❛ s❡t ♦❢ ✉♥❜✐❛s❡❞ ❛♥❞ r❡s♣♦♥s✐✈❡ ❥✉r♦rs ✇✐t❤ |J| = 3✱ ❢♦r ❣✐✈❡♥ α ∈ (0,1)✱
z∈(12,1) ❛♥❞p∈(12,1) s✉❝❤ t❤❛t ❡q✉❛t✐♦♥ ✭⋆✮ ❤♦❧❞s✱
✐✮ ✐❢q∈(0,qˆmin)✐♥ ❜♦t❤ ♠♦❞❡❧s ❥✉r♦rs ❛❧✇❛②s ❝❤♦♦s❡ t♦ ❝♦♥✈✐❝t ❛♥❞ ❊❯α[v] =❊❯0[v]✳
✐✐✮ ✐❢ q ∈ (1−p,1−z) ✐♥ t❤❡ 0−♠♦❞❡❧ t❤❡ ✐♥❢♦r♠❛t✐✈❡ str❛t❡❣② ✐s r❛t✐♦♥❛❧✱ ✇❤✐❧❡ ✐♥ t❤❡ α✲♠♦❞❡❧ ✐s r❛t✐♦♥❛❧ t❤❡ str❛t❡❣② ❞❡s❝r✐❜❡❞ ✐♥ ♣r♦♣♦s✐t✐♦♥ ✸✳✺ ❛♥❞ ❊❯α[v]>❊❯0[v]✳
✐✐✐✮ ✐❢q∈(1−z, z) ✐♥ ❜♦t❤ ♠♦❞❡❧s t❤❡ ✐♥❢♦r♠❛t✐✈❡ str❛t❡❣② ✐s r❛t✐♦♥❛❧ ❛♥❞ ❊❯α[v] =❊❯0[v]✳
✐✈✮ ✐❢ q∈(z, p)✐♥ t❤❡0−♠♦❞❡❧ t❤❡ ✐♥❢♦r♠❛t✐✈❡ str❛t❡❣② ✐s r❛t✐♦♥❛❧✱ ✇❤✐❧❡ ✐♥ t❤❡α✲♠♦❞❡❧ ✐s r❛t✐♦♥❛❧ t❤❡
str❛t❡❣② ❞❡s❝r✐❜❡❞ ✐♥ ♣r♦♣♦s✐t✐♦♥ ✸✳✻ ❛♥❞ ❊❯α[v]>❊❯0[v]✳
✈✮ ✐❢q∈(ˆqmax,1) ✐♥ ❜♦t❤ ♠♦❞❡❧s ❥✉r♦rs ❛❧✇❛②s ❝❤♦♦s❡ t♦ ❛❝q✉✐t ❛♥❞ ❊❯α[v] =❊❯0[v]✳
✾
✻ ❈♦♥❝❧✉s✐♦♥s
❚❤❡ ♣r❡s❡♥❝❡ ♦❢ ❛ ♣♦s✐t✐✈❡ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t② ✇✐t❤ ✇❤✐❝❤ ◆❛t✉r❡ r❡✈❡❛❧s t❤❡ tr✉❡ st❛t❡ ♦❢ t❤❡ ✇♦r❧❞✱ ♠❛❦❡s t❤❡
r❡s♣♦♥s✐✈❡♥❡ss ✐♥t❡r✈❛❧ ✇✐❞❡r✳ ■t ✐s ❡❛s② t♦ s❡❡ t❤❛t ✇❤❡♥ t❤❡ ♥✉♠❜❡r ♦❢ ❥✉r♦rs ✐♥❝r❡❛s❡s t❤❡ ✈❛❧✉❡s ♦❢qαmin
❛♥❞qmin0 ❛♣♣r♦❛❝❤ t♦ ③❡r♦ ❛♥❞ t❤❡ ✈❛❧✉❡s ♦❢ qmaxα ❛♥❞ qmax0 ❛♣♣r♦❛❝❤ t♦ ♦♥❡✳ ❚❤❡ r❡❛s♦♥ ✐s ✈❡r② s✐♠♣❧❡✿
t❤❡ ♠♦r❡ ✐♥❢♦r♠❛t✐♦♥ ❛ s✐♥❣❧❡ ❞❡❝✐s✐♦♥ ♠❛❦❡r ❝❛♥ ♦❜s❡r✈❡ ❛♥❞ t❤❡ ❤✐❣❤❡r ✐s ❤❡r ✐♥❝❧✐♥❛t✐♦♥ t♦ ❝❤❛♥❣❡
❤❡r ❥✉❞❣♠❡♥t ❛❜♦✉t t❤❡ ❞❡❢❡♥❞❛♥t✳ ❖♥ t❤❡ ♦t❤❡r ❤❛♥❞✱ ✇❤❡♥ t❤❡ ♥✉♠❜❡r ♦❢ ❥✉r② ♠❡♠❜❡rs ✐♥❝r❡❛s❡s t❤❡
♣r♦❜❛❜✐❧✐t② ♦❢ ❜❡✐♥❣ ♣✐✈♦t❛❧ ❞❡❝r❡❛s❡s✳ ❚❤✐s ❡✛❡❝t s❤♦✉❧❞ ♥❛rr♦✇ t❤❡ ✐♥t❡r✈❛❧s(ˆqminα ,1−z)✱(ˆqmin0 ,1−z)✱
(z,qˆαmax) ❛♥❞ (p,qˆ0max)✳ ❆ ♣♦ss✐❜❧❡ ❡①t❡♥s✐♦♥ ♦❢ t❤❡ ♠♦❞❡❧ ❞❡s❝r✐❜❡❞ ✐♥ ❙❡❝t✐♦♥ ✷ ✐s t❤❡ ✐♥tr♦❞✉❝t✐♦♥ ♦❢
❛ ♣✉❜❧✐❝ ♦❜s❡r✈❛❜❧❡ s✐❣♥❛❧ ✇✐t❤ st❛t❡ ❞❡♣❡♥❞❡♥t ❞✐str✐❜✉t✐♦♥✳ ■t ❝❛♥ ❜❡ ✐♥t❡r♣r❡t❡❞ ❛s t❤❡ r♦❧❡ ♣❧❛②❡❞ ❜②
✏♦♣✐♥✐♦♥ ❧❡❛❞❡rs✑ ♦r ❜② t❤❡ ♠❡❞✐❛✱ ✐✳❡✳ t❡❧❡✈✐s✐♦♥✱ ♥❡✇s♣❛♣❡rs✱ ■♥t❡r♥❡t ❢♦r✉♠s✱ ❡t❝✳ ■♥ t❤✐s ❝❛s❡✱ ✐t s❡❡♠s r❡❛s♦♥❛❜❧❡ t❤❛t t❤❡ q✉❛❧✐t② ♦❢ t❤❡ s✐❣♥❛❧ s❤♦✉❧❞ ❜❡ ❧♦✇❡r ✇✐t❤ r❡s♣❡❝t t♦ t❤❡ s✐❣♥❛❧s ♣r♦❞✉❝❡❞ ❞✉r✐♥❣ t❤❡
tr✐❛❧✳ ❆♥♦t❤❡r ♣♦ss✐❜❧❡ ❡①t❡♥s✐♦♥ ✐s t❤❡ ✐♥tr♦❞✉❝t✐♦♥ ♦❢ ❞✐✛❡r❡♥t t❤r❡s❤♦❧❞s ♦❢ r❡❛s♦♥❛❜❧❡ ❞♦✉❜t ✭❛s ✐♥
●❡r❛r❞✐✱ ✷✵✵✵✮✳ ■♥ t❤✐s ❢r❛♠❡✇♦r❦ ❞♦❡s ❛ ❤❡t❡r♦❣❡♥❡♦✉s ❥✉r② ♣❡r❢♦r♠s ❜❡tt❡r t❤❛♥ ❛ ❤♦♠♦❣❡♥❡♦✉s ♦♥❡❄
✼ ❆♣♣❡♥❞✐①
Pr♦❜❛❜✐❧✐st✐❝ ❙tr✉❝t✉r❡
▲❡tN =|J|✱ t❤❡ ❞✐str✐❜✉t✐♦♥ ♦❢ t❤❡ s✐❣♥❛❧s ♣r♦✜❧❡st= (t1, . . . , tN)∈ {i, g}N ✐s ❞❡✜♥❡❞ ❛s f(t) =10(t)·p(0, N) +1k(t)·p(k, N) +1N(t)·p(N, N)
✇❤❡r❡10(t)✐s t❤❡ ✐♥❞✐❝❛t♦r ❢✉♥❝t✐♦♥ ♦❢ t❤❡ ③❡r♦ ✈❡❝t♦r✱
1k(t) =
( 1 ✐❢ PN
j=1tj=k∈ {1,2, . . . , N−1}
0 ♦t❤❡r✇✐s❡
❛♥❞ 1N(t) ✐s t❤❡ ✐♥❞✐❝❛t♦r ❢✉♥❝t✐♦♥ ♦❢ t❤❡ ✈❡❝t♦r ✇✐t❤ ❛❧❧ ❝♦♠♣♦♥❡♥ts ❡q✉❛❧ t♦ ✶✳ ❚❤❡ ❝♦rr❡s♣♦♥❞✐♥❣
♣r♦❜❛❜✐❧✐t✐❡s ❛r❡
p(0, N) = (1−π)α+ (1−α)[π(1−z)N + (1−π)zN] p(k, N) = (1−α)[πzk(1−z)N−k+ (1−π)zN−k(1−z)k]
p(N, N) =απ+ (1−α)[πzN+ (1−π)(1−z)N]
❛♥❞ t❤❡ s✉♠ ♦❢ t❤❡ s✐❣♥❛❧s ❢♦rk∈ {1,2, . . . , N −1} ✐s ❞✐str✐❜✉✐t❡❞ ❛s g(k) =
N j
N−1 j=k
π(1−α)zj(1−z)N−j+ (1−π)(1−α)zN−j(1−z)j
❢♦rk= 0
g(0) =π(1−α)(1−z)N + (1−π)[α+ (1−α)zN]
❛♥❞ ❢♦rk=N
g(N) =π[α+ (1−α)zN] + (1−π)(1−α)(1−z)N
❊①♣❧✐❝✐t❛t✐♦♥ ♦❢ ❈♦♥❞✐t✐♦♥ ✭⋆✮
❈♦♥❞✐t✐♦♥s ✭⋆✮ ❤♦❧❞s ✐❢ ❛♥❞ ♦♥❧② ✐❢ ❜❡t✇❡❡♥α∈(0,1)✱ z∈(12,1) ❛♥❞p∈(12,1) ❤♦❧❞s t❤✐s r❡❧❛t✐♦♥
p= 1 2−sin
arcsin(2(1−α)[(1−z)3+ 3z(1−z)2]−1) 3
∈ 1
2,1
✶✵
✇❤❡r❡
arcsin(·) : [−1,1]→h
−π 2,π
2 i
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❚❛❜❧❡ ✶✿ ❱❛❧✉❡s ♦❢p❢♦r ✜①❡❞z ❛♥❞α✳
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Pr♦♦❢ ♦❢ ❈♦r♦❧❧❛r② ✷✳✺
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Pr♦♦❢ ♦❢ Pr♦♣♦s✐t✐♦♥ ✸✳✸
✭✐❢ ♣❛rt✮ ❋✐① α ∈ (0,1)✱ z ∈ (12,1) ❛♥❞ t❛❦❡ ❛♥ ✉♥❜✐❛s❡❞ ❥✉r♦r ✇✐t❤ q ∈ (qαmin, qαmax)✳ ❲✐t❤♦✉t ❧♦ss ♦❢
❣❡♥❡r❛❧✐t② t❛❦❡ t❤❡ s✐❣♥❛❧s ♣r♦✜❧❡s t1 = (g, g, g)❛♥❞ t2 = (i, i, i)✳ ❙✐♥❝❡ s❤❡ ♦❜s❡r✈❡s ❛❧❧ t❤❡ s✐❣♥❛❧s t❤❡
♣r♦❜❛❜✐❧✐t② ♦❢ ❜❡✐♥❣ ♣✐✈♦t❛❧ ✐s ♦♥❡ ❛♥❞ s♦ s❤❡ ❝♦♠♣❛r❡s ❤❡rq✇✐t❤ t❤❡s❡ t✇♦ ♣r♦❜❛❜✐❧✐t✐❡s Pr(●|t1= (g, g, g)) = α+ (1−α)z3
α+ (1−α)[z3+ (1−z)3] Pr(●|t2= (i, i, i)) = (1−α)(1−z)3
α+ (1−α)[z3+ (1−z)3]
✐t r❡s✉❧ts t❤❛tPr(●|t2)< q < Pr(●|t1) ❛♥❞ s♦ s❤❡ ❝❤♦♦s❡s t♦ ❝♦♥✈✐❝t t❤❡ ❞❡❢❡♥❞❛♥t ❛❢t❡r ♦❜s❡r✈✐♥❣t1
❛♥❞ ❛❝q✉✐t ❤✐♠ ❛❢t❡r ♦❜s❡r✈✐♥❣t2✳ ■❢ t❤❡r❡ ❡①✐st ❛ s✐❣♥❛❧ ♣r♦✜❧❡ˆt∈T s✉❝❤ t❤❛tPr(●|ˆt) =qt❤❡♥ t❤❡ ❥✉r♦r
❝❤♦♦s❡s t♦ r❛♥❞♦♠✐③❡ ❤❡r ❝❤♦✐❝❡✳
✭♦♥❧② ✐❢✮ ▲❡t✬s ❛ss✉♠❡ t❤❛tq < qminα ❛♥❞ s✉♣♣♦s❡ t❤❛t t❤❡ ❥✉r♦r ✐s r❡s♣♦♥s✐✈❡✳ ■t ✐s ❡❛s② t♦ s❡❡ t❤❛t ❢♦r ❛♥② s✐❣♥❛❧s ♣r♦✜❧❡st∈T t❤❡ ♣❛r❛♠❡t❡rq✐s s♠❛❧❧❡r t❤❛♥Pr(●|t)❛♥❞ s♦ t❤❡ ❥✉r♦r ❛❧✇❛②s ❝❤♦♦s❡s t♦ ❝♦♥✈✐❝t t❤❡
❞❡❢❡♥❞❛♥t✱ ✐♥❞❡♣❡♥❞❡♥t❧② ❜② t❤❡ s✐❣♥❛❧s ♣r♦✜❧❡ ❛♥❞ s♦ s❤❡ ✐s ♥♦t r❡s♣♦♥s✐✈❡✳ ❋♦rq > qmaxα t❤❡ r❡❛s♦♥✐♥❣
✐s s✐♠✐❧❛r✳
Pr♦♦❢ ♦❢ Pr♦♣♦s✐t✐♦♥ ✸✳✹
❯♥❞❡r t❤❡ ❛ss✉♠♣t✐♦♥s ♦❢ t❤❡ ♣r♦♣♦s✐t✐♦♥ ❛♥❞ ❛❢t❡r ♠❛❦✐♥❣ s✐♠♣❧❡ ❝❛❧❝✉❧❛t✐♦♥s ✐t r❡s✉❧ts t❤❛t Pr(●|piv, tj =g) =z ❛♥❞ Pr(●|piv, tj =i) = 1−z
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