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本帖最后由 九嶷风 于 2023-12-14 11:51 编辑 - v- O! B$ N8 ~$ j) s7 x
+ V3 C+ p5 z6 P. p. e# }0 D 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
: q+ o3 z* ]/ D1 B
; I- Q/ t3 b- Y, z# P$ V5 a(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: V* `: |* v% V* P
: y2 t7 g0 l' F7 }/ G8 ]# r$ l
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,. T3 q8 V( y: O6 J/ @
: a7 T/ F- ^& ^" e# Y& ^$ w
就算打赌,也要精“打”细算。* Y7 N7 ` \$ `) E, l) o r+ r
6 M9 s. _4 |+ R# @) W完美的DB
5 k; c% o. p- S9 r' L3 d- E2 q/ J: D7 y/ [$ Q
7 g/ W* {' |8 f% S& o, ANBA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。# {6 m: |, o3 z- G7 S, h4 `
4 Z. ~- |& l4 Z$ b: O2 x# Z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
j/ v8 d F# |% o+ u4 i8 r1 w
3 s Z$ ?) l5 J$ F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
+ s4 d( W4 ~1 Z% W2 ?6 D, p
8 z/ y& q# v5 R* M5 [3 \: v, ~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!
0 A; `, F0 f; t+ p) ?: D3 E
0 b+ W- o" L7 `) q1 q& W( `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,3 D0 u: ], ]1 w. |0 b3 e# |* }
9 v- x4 w7 L7 L6 Z
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
! v/ ?. L$ y: h# {
. r6 \3 o& {2 I! w正,就会跟我们打赌:
/ ~0 P+ P: V" r4 N6 D; r+ {
4 g. K8 J$ k' ~+ Rp * x - ( 1-p ) * y > 0
4 V* b' T3 g# bq * x - ( 1-q ) * y > 0# C9 E9 [- t" v* o1 p$ S; e6 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
' u; v) r' O: l) C" F% _, M. o* n* v. X
是一个必胜方案。如果p>q, 解就是下图中的蓝色部分:8 x7 I6 a2 N* n& Q8 D& x
+ F! D' j: H8 _; r
! r6 r' G2 G# f) h3 b! I8 P* Y( \" Q% ^9 s3 v) x
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 K* g3 a q# _ n+ G
B7 I* r( g7 D' P) ?“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
) H! p5 p. b* Q7 M7 e# l) |& b' P& o- K! I4 u1 s5 F
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?
6 C+ G# F Y. Z f: l5 R3 [, J" Z4 H$ C# I v% F# x `
! c$ P: @, F/ {, R. D三张卡片的骗局 }' T6 o8 J8 n: `- Z0 L2 y
$ g, \: B: t: x2 [8 ] G5 p$ r9 [
3 z7 Y U. y' h1 P2 D& o3 h8 y
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
- q3 G% P% R9 d
2 q! P" p; c* m6 x) ]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 \7 @+ k* J6 P f
6 G$ Y* w3 K+ L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 S. ^! h* Y1 ]$ W
8 [5 D" H; \7 v6 Y" j2 w4 y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。
1 ]3 b) q Y7 h; q# W8 y# H9 d
. y! \# K: j! I" q# A4 O6 F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
, B+ N8 I, F5 j; J6 D7 M- R, H9 U
8 D# h* s) F# a7 C2 `3 C9 Q1 r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:
4 b- u; R8 U! N8 B" z
0 H. O! F! K% q
( u5 l1 `5 `) C8 Y! d" o; P/ C G) u/ D' z3 A8 ]) \' F
+ {. H3 n5 Q6 p+ C! i
- ?! c: B; k; [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! S8 X. z( ~2 ?( q
# c, p( u* B( s1 V0 N1 \的情形占了2/3。" P& ?* Q/ @& H, ?
1 ^( Q l& |# A' @
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
1 V6 X9 m+ ?9 w# G8 x' M. ]8 B
; J8 j0 o" M1 l3 M, D# R. F0 i" D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
1 E2 K! }1 m+ d- R, h' h
- q/ z8 }4 v9 O0 h; N' ]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): i( ]2 z: f. }* g. `
! ?/ N% D- y E% t2 _称之为“三张卡片的骗局(three-card swindle)”。& e8 W! g4 f' k1 K7 K' @: G+ \
2 c% _: h% \% A, c
如此不平凡的黑桃A
% ]# z6 B, ~% b4 }. m5 O
2 W! K# W+ b7 P5 V1 e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& Y7 u4 v) l; W1 r y
- {* o/ J, f+ d8 g
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
5 k% e* @+ A$ B5 i- e: [5 }, N' Q* n! P" m
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 W: G8 R) F# u$ H
4 y/ G# V( p# V1 B5 W g1 [( w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
- t/ X3 w; o, |8 z" \3 E5 \ g( \( z0 ?4 k
还有没有更多的A?”4 \2 C( ~' O- @
: P Y- `, e& c. [& f3 n$ T2 F9 I
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2 A3 m/ v" L. p: s$ k
5 w# Y: }( r1 Q2 ~$ o& P* u不敢相信。我们就先算算第一次赌的概率吧:$ o" f0 r5 i* b) [
7 ]& K; [7 {+ j0 N) `& x, R) ?
没有A的情形:C(48,13)4 c" r. Q) `/ n8 K
8 F3 i M- U+ W0 L% V* q至少有1张A的情形:C(52,13)-C(48,13)
4 B0 r1 Z! Q+ e$ Q' ~/ X3 p& r
" O2 L9 l# A3 e1 `* [$ l恰好有1张A的情形:4*C(48,12)5 Y( K; r2 [' ?: h
2 J; T+ F% w, r- |4 ^至少有2张A的情形:C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12)7 S# _! M) p% {8 j+ N7 l4 ^( O
h7 t! Q5 K4 [7 A. w! R% K( r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:5 z6 r* C6 a: P# a+ c# m
, B" S3 j# I! O( q6 |9 E
P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12))/
$ V6 [- X" @6 F& W4 y5 \0 k4 G(C(52,13)-C(48,13))≈37%
% H/ A' d1 m5 C. \: l+ \4 Y" K, V1 l" `4 W
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6 O3 N, c6 Z+ L2 r
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,
' E4 s3 E+ Y3 G
! m3 P9 Y" V" p7 G& X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:! } e f `) @
' w4 Y8 a0 F, P4 C% X$ i/ p0 l有黑桃A的情形:C(51,12)5 B& g. R% [% u" j3 e
7 [4 h$ s: z, O- R没有其它A的情形:C(48,12)# b. P" f7 _1 O! y3 O) x
+ X* r$ M) q3 ^) u$ h6 U
还有其它A的情形:C(51,12)-C(48,12)4 `3 g9 u1 K+ C; H7 g9 x' ?
6 O/ c$ y1 }/ T6 [( f1 a4 c0 ?事件X为还有其它A,事件Y为有黑桃A,条件概率为:0 X7 s: W% {6 W% j4 B
3 P; x3 G6 u8 z1 p, N* M
P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(51,12)-C(48,12))/C(51,12)≈56%。6 b+ [- D0 Q4 X" g; b, @0 r
) X- B. N' M$ H$ `
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
; X7 ?& r$ M$ F
# J. G; q: B9 m7 p$ b- f- t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2 r3 I3 _7 w" x i! m h
! Z6 O' t5 d' t: t你是传说中的死理性派!8 G- y9 ~: z ^
! U0 T) O$ a4 B% S7 E
( x' ~4 W1 k5 c: u8 ^7 D3 q! a; Q- F+ H8 y
a( d& `! v1 B) c1 _3 d& ~. @3 s
$ q1 d" B: L# v- N. ^& \2 q& a8 a! o
1 [& M2 H i+ e' T; {) M |
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