感谢留言指出文中错误的同学,大谢!读者群太强大鸟,赶快老老实实更正。还有什么错误,大家继续上老虎凳辣椒水吧,俺全改!
一提到赌徒人们都皱起眉头,仿佛他们都是一副输到裤头还两眼放光的穷光蛋。其实,这样抑制不住投机的冲动,不停往老虎机里扔钱的家伙只能是最低级的赌徒。啥都讲究个术业有专攻不是么,赌博界当然也不例外。今年暑期档一个挺好看的电影,21点,就是根据MIT一群数学系学生在拉斯维加斯捞钱的故事改编的。认真说来,他们赢庄家本质上还是靠出老千。不过,若没有数学做后盾,男主角是根本赚不出哈佛医学院的学费的。电影中,“维加斯小分队”的头儿,统计学教授罗萨在他的课堂上物色学生,出了一道题:
有三扇关着的门,其中一扇后面有金子,另两扇后面是山羊。游戏的主持人知道哪扇门后面有金子,请你先挑一扇。然后他打开另两扇门之中有山羊的那个,问你要不要改变主意押另一扇门。这时,你换还是不换?
全班沉默中,我们的男主角轻描淡写地说,当然要换。开始时三选一,金子出现在你的门后概率是1/3,在另两扇门后的概率是2/3。当知道两扇中的一扇是山羊以后,那2/3的概率全落到了另一扇上。那么当然要改变策略,选择2/3那扇门啦。
初听起来有点违反直觉是不是?两扇门中一扇有金子,为什么机会不是1/2对1/2?抛开数学天才的直觉和常人不同这一点,让我们利用常识和逻辑来看看怎么回事吧。
事情的关键在于主持人不是随机地开门,他只能打开有山羊的门。如果主持人可以打开任意的门,下面左边列出了所有可能的情况:
1)
主持人 你
羊 羊 金子
2)
你 主持人
羊 羊 金子
3)
主持人 你
羊 羊 金子
4)
主持人 你
羊 羊 金子
5)
你 主持人 你 主持人
羊 羊 金子 ----〉 羊 羊 金子
6)
你 主持人 主持人 你
羊 羊 金子 ----〉 羊 羊 金子
在1)和2)中,换到另一扇门就赢了,在3)中换门就输了。 在1)、2)两种情况下,你换门就赢了,其他四种情况换门都是输。那么,在主持人随机开门时,如果你选择改变,三次中就有两次赢 六次中只有两次赢,胜率是1/3。这和你从三扇门中猜中有金子那扇的概率是一样的,也就是说主持人开不开门根本没影响。
现在,好玩的地方来了。因为主持人被限制只能打开有羊的门,那么在5)和6)的情况下,他只好被迫放弃金子选择羊(如虚线箭头所指)。那么,本来你输的两种情况,主持人拱手把金子让给你了。这下,输赢成了2比4,胜率变成了2/3。
我们还可以换一种角度来想。或者这样想,不管怎么样都换。如果你先选中山羊,百分之百赢;如果先选中金子,百分之百输。而选中山羊的概率是2/3,选中金子的概率是1/3。所以不管怎样都换的话,2/3的机会得手。
这个思路可以解释我们的直觉不准在哪里。我们的第一感觉认为我先挑和主持人先挑是一样的,而实际上先后次序很重要。试想改变一下游戏规则,主持人先打开有羊的门,再让我们挑。这时还剩下一只羊和一堆金子,从羊换到金子还是从金子换到羊的概率都是1/2。因为在主持人“拿掉”一只羊以后,我们选中羊的概率就不再是2/3,而减小成1/2了。
我们多数人都没有天才的直觉,但我们可以学习有条理地分析问题,来弥补“先天不足”。上面的例子中,思路分成了两步:首先考虑先选中羊是什么结果(百分之百赢),先选中金子是什么结果(百分之百输);然后再考虑选中羊的概率是多少,选中金子的概率是多少。这样推理的逻辑就变得清晰顺畅了。
在涉及到稍微复杂一点的概率问题时,上面的“分步分析法”经常能拨云见日。把它养成一种习惯,在日常生活中也派得上用场的哦。比如,它可以帮助你判断抓阄的时候是先抓好还是后抓好。就假设有三个阄,由甲、乙、丙三个人依次来抓,其中之一有奖。那么三个人抓中的机会是不是一样的呢?还是甲的机会更大?看上去丙最倒霉,剩下什么就是什么,没得一点选择的余地。嗯,这是我们的直觉,下面该理性来发挥作用了。
甲面对三个阄,一个有奖两个没奖,抓中的机会是1/3,抓空的机会是2/3。这个很容易。接下来,乙的情况就不那么一目了然了。我们来分情况讨论:首先,如果甲抓中了,那乙百分之百没戏;如果甲抓了个空的,乙在剩下的两个里二选一,抓到奖的机会是1/2。第二步,甲抓中的机会是1/3,这1/3里乙百分之百没戏;甲抓空的机会是2/3,这2/3的情况中乙有一半的机会获奖。2/3的一半就是1/3,所以乙1/3的机会获奖,1/3的机会抓空。最后,因为在丙抓之前谁也不知道甲到底中没中,所以两种情况都有可能。那么,乙抓中的机会就是1/3,抓空的机会是1/3 + 1/3 = 2/3。哈,看来先选并不能给甲带来什么优势。如果你验证一下丙,会得到同样的概率。
这样看来,即使是猜金子和抓阄儿这种碰运气的事情,也是要先经过大脑的。有时改变主意可以增大胜率,有时却不必在乎先后次序。到底采取什么策略,还得看看数学规律是咋说的哈。
看到这里,不喜欢术语或者公式的同学们,可以离开这个页面啦。下面是本文用数学语言翻译过后的版本:
这篇文章其实说的就是所谓“条件概率”。如果我们想知道两件事A和B同时发生的概率,就要分别找出已知A发生的前提下B发生的概率和A发生的概率,然后把两者相乘。写成公式,即
P(A,B) = P(B|A)*P(A)
在猜金子的例子里,我们计算“选中羊”的获胜概率,那么A就对应于“选中羊”这个事件,B对应于“获胜”这个事件。选中羊且获胜的概率 = 选中羊的前提下有多大可能获胜 x 选中羊的概率 = 100% x 2/3 = 2/3。 哈,答案也是吻合的。
好了,休息时间到,我们去看“21”吧。
相关文章




不记得是哪个说的了:思路决定出路。
很有道理的。:)
再写点,确切的说这一问题的区别在“你”的选择在主持打开门之前还是之后,如果在之后,则此时变成二选一,赢率五五分;如果在之前,是基于三个门的,则主持打开门,你面对的剩下两个门不再是一个随机事件,因为你已经选的门有更大可能是羊。按上面假设,你已选的门大约有666次是羊,333次是金,自然要交换。
也可以无视主持的存在,你选择后,问是否愿意和剩下两个门交换,如有羊不算,有金则归你。那当然要换,因两个门的几率当然比一个门要大。
这问题告诉我们许多东西并不像表面上看去那么简单,许多人一起讨论才会让人更清楚,更有收获,怎会有失落呢。
这是个排列问题。
主持人一开始就拥有两扇门,则其拥有羊的几率是100%,拥有金的几率是1/3 + 1/3(因此让不让你看见羊都是一样的,但其后人为打开羊门,避免你选到已确认的羊门才是关键)。现在主持人排除掉羊门,则主持人手中未开的那个门为金的几率为2/3,而你手中未开的那个门为金的几率才为1/3。当然该换。
上帝有3个只装了1/3葡萄酒的酒桶,让你任选一桶,然后当着你的面将剩下的两桶葡萄酒合在一起,让你看空桶,问你是否愿意和他换装了2/3葡萄酒的那只酒桶。你愿意否?
要知道主持人在开门的时候是排除了你选的那个门中选的,我就说到这,1/2党们好好想想吧
条件概率、全概率、贝叶斯公式解
游戏开始,设P(X)为A、B、C三道门后面有车的概率,则P(A)=P(B)=P(C)=1/3
假定:游戏者任选了一道门A,而主持人(HOST)打开一道后面是羊的门,事实上有两种情况
1、主持人了解所有门后面的东西,他一定要打开一扇“羊”门
如果车在A门后面,主持人有B、C两种选择,打开C门(“羊”门)的概率为
P(Host opens C|A) = 1/2
如果车在B门后面,主持人没有选择,只能打开C门
P(Host opens C|B) = 1
如果车在C门后面,主持人一样没得选择,绝对不能开C门
P(Host opens C|C) = 0
所以,主持人打开C门的概率为
P(Host opens C) = P(A)*P(H.o. C|A) + P(B)*P(H.o. C|B) + P(C)*P(H.o. C|C)
= 1/6 + 1/3+ 0 = 1/2
根据贝叶斯公式,在主持人打开C门的条件下,A、B两门后面是车的概率分别为
P(A|Host opens C) = P(A)*P(Host opens C|A) / P(Host opens C)
= (1/6) / (1/2)
= 1/3
P(B|Host opens C) = P(B)*P(Host opens C|B) / P(Host opens C)
= (1/3) / (1/2)
= 2/3
这就是为什么要换二号门的原因。
2.主持人和游戏者一样蒙在鼓里,他是碰巧打开一扇“羊”门,那么
如果车在A门后面,主持人有B、C两种选择,打开C门的概率为
P(Host opens C|A) = 1/2
如果车在B门后面,主持人一样有B、C两种选择,打开C门的概率还是
P(Host opens C|B) = 1/2
如果车在C门后面,主持人还是有B、C两种选择,只是打开C门不可能看到羊
P(Host opens C|C) = 0
所以,主持人打开C门见到羊的概率为
P(Host opens C) = P(A)*P(H.o. C|A) + P(B)*P(H.o. C|B) + P(C)*P(H.o. C|C)
= 1/6 + 1/6+ 0 = 1/3
根据贝叶斯公式,在主持人打开C门见到羊的条件下,A、B两门后面是车的概率分别为
P(A|Host opens C) = P(A)*P(Host opens C|A) / P(Host opens C)
= (1/6) / (1/3)
= 1/2
P(B|Host opens C) = P(B)*P(Host opens C|B) / P(Host opens C)
= (1/6) / (1/3)
= 1/2
在这种情况下,用一个简单的条件概率式P(A|C.sheep)一样可以得出1/2的结果。这就是“不换”的原因。遗憾的是,从游戏的设置来看,主持人不知情的可能性很小。
支持2/3
实际上只有3种情况:
你金,主持人羊羊,
你羊,主持人金羊,
你羊,主持人羊金
然后后面两种情况下,主持人都会把羊主动亮出来
这3种情况的概率都是三分之一
ok 2/3出炉
21点是好片子啊~~~三门问题确实很经典。
我觉得反过来想
如果是3个人每人选了一扇门 然后主持人打开一扇羊的门 淘汰掉一个人
剩下2个人 岂不是说都要换成对方的选择 成功率会高1倍?
原来是1/3跟1/3 互换下就变成2/3跟2/3了?
概率这东西 加起来可以超过1的吗?
谁能解释呀 我QQ19918337
3Q
这个问题没那么复杂啦,情况一:第一次选到车(1/3),变则拿不到(0),不变则拿到(1);情况二:第一次选到羊(2/3),变则肯定拿到(1),因为另外一只羊被主持人排除了),不变则拿不到(0)。综上变拿到的概率为1/3X0(情况一)+2/3X1(情况二)=2/3,不变拿到的概率为1/3.
甲面对三个阄,一个有奖两个没奖,抓中的机会是1/3,抓空的机会是2/3。这个很容易。接下来,乙的情况就不那么一目了然了。我们来分情况讨论:首先,如果甲抓中了,那乙百分之百没戏;如果甲抓了个空的,乙在剩下的两个里二选一,抓到奖的机会是1/2。第二步,甲抓中的机会是1/3,这1/3里乙百分之百没戏;甲抓空的机会是2/3,这2/3的情况中乙有一半的机会获奖。2/3的一半就是1/3,所以乙1/3的机会获奖,1/3的机会抓空。
上面最后一句应该是2/3的机会抓空,要么中,要么空。两个加起来一定是1。基于前面的内容,应该是2/3空。
我认为结果应该,打开一个羊后,换与不换的概率都是1/2,因为如果选择换(重新作了选择,选择了另外一个),作者已经分析了,概率是1/2,如果不换(其实也是重新作了选择,就是选择了前面选择的一个,而作者认为这里没有没有作重新选择,认为概率1/3保持不变,其实这是不对的),概率当然也是1/2了。
我认为结果应该,打开一个羊后,换与不换的概率都是1/2,因为如果选择换(重新作了选择,选择了另外一个),作者已经分析了,概率是1/2,如果不换(其实也是重新作了选择,就是选择了前面选择的一个,而作者认为这里没有没有作重新选择,认为概率1/3保持不变,其实这是不对的),概率当然也是1/2了。