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本帖最后由 九嶷风 于 2023-12-14 11:51 编辑
( v! l" p6 n: E8 U E; f& [3 g' z) o0 P, x5 r; ~& o& X, j
我们知道DB就是概率的游戏,也正是一些奇特的DB结果引起了数学家帕斯卡
% D1 f. {! W* b- v( d. G# d# F, T9 e! O1 \$ P
(Pascal)和大数学家费马(Fermat)的兴趣,他们通过信件交流,提出了一些概率论的
1 J6 S. I3 o5 b0 U* f2 {
7 H# x0 s$ B- {" ~! ^1 R原理,从而创立了概率论。今天我们就来介绍几个DB中的概率趣题,告诉我们的道理就是,6 A8 R" B q1 X. S3 M
/ x3 K4 ^# C1 }% y0 z! p$ L& ~$ e
就算打赌,也要精“打”细算。
6 F% H+ [$ Z3 @' ?$ Y |+ D
2 Y; C& ` _; e5 z0 d0 `( e# |完美的DB7 \% G- l' Z- y2 a& v3 j1 w
! Y" U4 _" |8 @
; p$ {- c3 P7 b! c0 O9 O3 b9 dNBA球队湖人队和小牛队有一场比赛,两个队都有的忠实粉丝,就叫他们“人族”和“牛族”吧。
) L: \6 e9 ?- c1 B0 k$ f& C1 D' D U1 d W
粉丝当然都觉得自己支持的球队更可能赢球,所以愿意跟你打赌。假设“人族”认为湖人赢的概% M7 ^/ ~* \" L0 s. G& h L
( I6 Z$ @" E: I: g
率为 p,“牛族”认为小牛赢的概率为 q ,p 和 q 都应大于50%。接下来就是有趣的部分了,我
1 X: O7 l4 N" c2 o, O
" f$ c+ ?: g- G; ^们总能很轻易就设计一个方法,分别与“人族”和“牛族”打赌,但不管结果如何,我们都稳赚不赔! i1 m. t& y* c' m& E9 Q
( R+ j$ N5 M3 N) H! g6 m+ r6 s方法是这样的:我们分别与“人族”和“牛族”打一样的赌,如果我们赢了就得到 y 元,输了就失去 x 元,
6 N8 n x8 y$ J0 i1 Y% d* u G1 [, D7 B9 ]% u4 F, N' w
只要 y>x 我们就赚了。而 x 和 y 只需要满足下面两个简单的不等式,“人族“和”牛族“的期望收益为- t" _! y/ |0 t' k V5 E f
6 ~: {+ s! y9 U( Q& i
正,就会跟我们打赌:
8 k+ q' Q& q& m- p ] ~* @3 R- {; J! ^6 G6 E+ B. x
p * x - ( 1-p ) * y > 0
* M+ a1 q( s6 U$ O$ qq * x - ( 1-q ) * y > 0
V2 q8 u3 q$ ?1 T$ L加上 y>x 的限制,画出的图像就是三条直线所包围的区域,对于里面的任意一点的坐标值(x,y)就
. i* m8 c2 S j, q r$ B1 B8 {' J
是一个必胜方案。如果p>q, 解就是下图中的蓝色部分:
1 H# r8 D% S8 Z$ i, i. w9 l8 h5 Q L- G: T }+ O/ ^$ i
' }. O+ m* e4 z( C
5 ?) p" Z) U7 \$ @看来这个问题是完美地解决了,可是还有一个疑点,相信读者很快就能发现它的荒谬所在:不管% T5 z# t/ @. v
@, E) g& \/ |" ~: ~2 m I+ ]“人族”还是“牛族”,他们的期望收益都是正的,也就是说,长久地看,他们都会赚钱,而我们又- e: x7 d1 c9 d- y
: O7 F* @$ ~- G8 O* F2 J9 F1 [6 C是稳赚不亏的,那么多出来的钱是哪里来的呢,怎么可能每个人都赚钱呢?, y: S6 D" G! }0 M c. @: S5 l* j
0 r g0 s0 f* ^. V+ H
5 Q2 p5 E: u% I9 \7 K- @
三张卡片的骗局, y6 r6 u: S) e; A9 G* {' }0 l, n
6 A% G% b: p' h' @2 t; i" N H
! L8 ?# z/ i# s. E. L1 h/ h这是另一个巧妙的赌局,我们先准备有三张卡片,1号卡片正反面都是黑色,2号卡片正反面都是7 I: M$ P2 L: \% J# E1 u/ {
1 d& a* ?5 p6 F/ j, @红色,3号卡片一面是黑色,一面是红色。然后把卡片放进一个盒子里,摇一摇,让对手抽一张平
" x* p! `5 f0 r8 S* T+ _& C# D8 l' r* F4 u, R+ [* G* V) a* ~
放在桌子上。接着和他赌反面的颜色和正面一样。这个赌局看起来是公平的,比如抽到一张表面( }% q& L- I' `0 ]" l% C
6 y3 |5 l; c( M& w3 f2 o9 S: c( D是黑色的卡片,那么卡片不是1号就是3号,反面的颜色不是黑色就是红色,直觉上概率各占1/2。
* c, X2 b- g6 t. K. E/ [
! I$ W* t! }) \$ T/ z) y事实上我们赢的概率不是1/2,而是2/3,这个赌局最迷惑人的地方是卡片的“两面性”。玩家抽的不! i! W2 C5 Y. V9 v/ C4 q3 l1 P
2 q# |, o! {% |0 | [6 |
是3张牌,而是6个面:3个黑面,3个红面。我们把这6个面编上号A、B、C、D、E、F:
. Q* s, j$ H! o! |. C/ w
/ { {. K! W- r( o" W# Q* g
( n9 D$ }2 d8 Y! X; M
a( U9 l+ `( _: }
7 f, X4 n2 C6 ]: @6 I+ A& E, g0 b& c0 M3 g
当玩家抽到黑面时,也就是A、C、D三种等可能的情况,它们的背面则分别是D、F、A,黑色
/ K6 G* M$ d+ a" [* X
* L/ d% Z4 u3 {9 m* B的情形占了2/3。
2 N4 q) z0 |4 W9 M* C2 X7 M5 i5 u/ C
这个问题最早于1889年由法国数学家伯特纳(Joseph Louis François Bertrand)提出,因为这% Z1 C- w* m( i6 |/ x
! l% l+ ]5 O/ ]. l8 S8 t
个问题的结果出人意料,它又被称为“伯特纳箱悖论(Bertrand's box paradox)”。1950年美国( a$ u1 }* R: p o% l# ]' X( O
# P& l8 H) {; H/ ~& I数学家沃伦•韦弗(Warren Weaver)介绍了上面的卡片玩法,马丁•加德纳(Martin Gardner)
% t& y3 J" Y$ X& ^7 ~* I$ L8 a* `0 g7 ?- g+ E4 F0 P
称之为“三张卡片的骗局(three-card swindle)”。
+ z" D+ y$ ?8 d# h0 ^. n' H: X
$ v0 S7 `$ w2 i9 z: M如此不平凡的黑桃A
. n, \2 u' {* i8 f! n& R C' }/ C5 g5 F
有时候我们DB一开始会放水,先让别人赚些小钱,放长线钓大鱼,最后来个一网打尽。下面
" e T1 N0 I- A7 N- c+ `" p! q( z7 V! H
就是一个绝佳的范例。四个人在打桥牌,我先说:“来打个赌吧,我现在有一张A,你们猜猜我
8 R+ w: F3 X. }" H1 M* u- d) {" O9 G1 `
还有没有更多A?”这种情况下你很可能会输,这时你在心里默默指定一个花色的A,比如说黑桃A,
1 b$ G+ B: U7 L. n! r; u9 Q( o- G( w# y% G- m" c! b
当某一轮抓到一张黑桃A后,这时机会就来了:“再打一个赌吧,我现在有一张黑桃A,你们猜猜我
; B- _8 n1 R8 j" m$ S ?8 j- Z9 c8 N* |) Z) t( X0 j
还有没有更多的A?”
# R4 i# V! g9 K* o5 X! |
; N5 L5 N/ m: ?" H# ^很多人肯定觉得两个赌根本没什么不同的嘛,加了个黑桃并不要紧。可它们间的区别,大到令人
! T8 B: s$ a9 S5 ]
}- |$ \' [4 k不敢相信。我们就先算算第一次赌的概率吧:
9 q: I2 Y! |, O/ V/ Q5 Z4 q; ]9 C" }+ q1 r
没有A的情形:C(48,13)8 ]; Z( f+ `& v: }" k( \
( U# ^4 G p+ V+ _7 c9 c5 R5 k2 ]
至少有1张A的情形:C(52,13)-C(48,13): ?- l' v; ~6 w3 I. U- U
1 u3 r1 N) B' e* b
恰好有1张A的情形:4*C(48,12)
! _5 ^7 ]0 |$ G3 V
2 g: I; O& Y* ^' F4 X2 s7 U. g至少有2张A的情形:C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12)
( v S+ G! ~: }, ?% a7 B: y, _3 z* A6 `+ n. V2 D4 U
事件X为至少有两张A,事件Y为至少有一张A,那么条件概率为:" {& b% t; [7 Z7 ^; G
7 Y- L) B+ d, r0 T" a, G0 G4 ^% s& ^
P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12))/
3 M) H" z9 B. h2 W/ m(C(52,13)-C(48,13))≈37%
2 }' {4 ?) ^; n) |% C- L$ k- z! E# x5 X/ L2 B9 w+ K6 c
这个时候我要赌自己还有A,比较容易输掉。但是有了第一个赌的铺垫之后,大家1 y3 E$ c- k6 U3 E; i
打赌的意愿都被调动起来了,一看第二个赌不就是换了身衣服嘛,纷纷加大赌注,7 l0 S% F5 j7 G- m7 A/ }: U* p, O, |% R' Y
7 H# _) A: T/ P0 q" M0 Q1 S
接着赌我没有更多A,正中我们下怀。下面我们将发现第二个赌的概率已经大大不同:
3 l3 g, r& Z$ `$ k/ N( J, \- W2 v1 ]
有黑桃A的情形:C(51,12)
8 w9 v/ U4 t* c! s: j7 O4 m
9 g9 S. q# c: C( i) B/ G没有其它A的情形:C(48,12)" x# z* u; _3 d) ~8 ]
% l8 l( O( f T) o
还有其它A的情形:C(51,12)-C(48,12)
i" ?0 J$ w, |: ~) L# @9 J
3 ?7 {" t) ?$ n事件X为还有其它A,事件Y为有黑桃A,条件概率为:" _$ e! a: ?3 x6 A K! K9 T+ z$ j9 Z; W
8 L0 j9 S' z' o0 p4 P' l' r; I
P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(51,12)-C(48,12))/C(51,12)≈56%。! x/ X+ u2 t% @8 G
$ @/ Z* U; e% Y y/ B掌握了概率论,DB就只是概率游戏了,当然我们是反对欺骗的,以上各种游戏只建议# H0 M% g6 \1 j6 t* M$ L. i
$ _( t1 G! q m" Y在朋友间进行以活跃气氛。还有一点很关键,打赌的时候,演得逼真点,别让他们知道, R8 w* r) ~. x1 ~. j, F5 P
z0 e/ w9 [6 S
你是传说中的死理性派!
% k# X- I( n8 L2 H) I% q6 O- F* g3 D
; `& `: r; a9 j3 ~. D M
$ R7 {+ e# ^1 ]7 i/ [ X0 [, s! l& j2 J8 l
6 z. e& O x9 Z* m! d' P
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