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本帖最后由 九嶷风 于 2023-12-14 11:51 编辑
3 ]& g* r3 U0 v8 i
. J" M8 g' B8 m- x6 `3 E 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
. S9 n! m1 V( a: H: z# e9 {
' E J, o; v/ \8 ^(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* Q! t0 }; ]; b% f0 S/ ~- s
g, r F" s& H8 j$ N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,' r/ e, v: d; E6 A K5 d
' }8 y) P( B8 M( S; ~就算打赌,也要精“打”细算。' c; }& i( [& ^
2 k9 v& Y6 G4 L, ]完美的DB
; E: {) g: d' R7 A, T7 a* i3 k: j
% T; |$ o A9 M; ~" i3 w
/ {, i, d* k, eNBA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。9 _8 J( u& N/ h$ V' m o: V
3 \! f" X0 E# t$ I$ U! 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
: e/ g; s2 w- ?" o2 O4 N; o/ w+ [; q* D
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
! D' @# o8 G; l w- h' A; H- s4 m- E
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!$ b& b1 Q. O# R! Y _2 A
- S2 v/ \- v& I2 d$ B/ k- l
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,
( N4 d b. u! G/ Y' t% K
: v' L8 n+ i5 c+ m; s* h, V# F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" ?3 L# _4 E) y& ^1 B% @5 m! e
/ H i% ^( B2 ^% r; {正,就会跟我们打赌:3 \5 h& r, T7 e+ Q
, m, e2 f+ r. A% c/ P( V
p * x - ( 1-p ) * y > 0
( ^9 v% w+ \$ Z1 n) J% B: q4 [q * x - ( 1-q ) * y > 0
) S6 \; ?( Z* A7 O! r: _) [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% w+ \0 G/ Y% [0 u1 {" C, s& B
! T& u# Q3 R6 S6 d/ V: X2 B" D& K是一个必胜方案。如果p>q, 解就是下图中的蓝色部分:
( u1 b" r2 ? K5 f/ L W% n# H1 E& B. g z5 j( g
( G) r: G/ I* M% Z
3 K) K Z0 v. p8 ^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
3 J5 U3 y7 i: f, E) o( e- D# b* W$ J" C4 a, W+ n
“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) r4 [6 j/ j$ H' Z
8 u2 i5 e6 V4 m' a: @0 q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?
+ ?2 o) J' ^6 s% X! n
% v! B& T7 M4 x5 S# n
5 `4 | e% _, L2 ^2 m三张卡片的骗局5 i. o6 ~! P. a4 h3 m3 f
% s& a* G X8 a( u5 ]/ ~# T
; l% c. [/ U" y( A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8 {5 M( A$ t: U: _
% b, I P# ~' P8 b p
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8 m* K- |. f; M* x) b1 {
+ C* A! d- v, P- j! F" r
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
% ^, G8 u# B1 M7 f
4 D. a: `# i* ]3 M% d/ P1 {8 f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。
- j% \% ]8 ] W r) J6 m
9 `& S( R) i4 r9 l7 e: |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% f5 z" F. w( f" t
- }/ ~) Q" l% B# n' [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:
) T* A$ E+ C/ J
) G6 k+ c5 }5 G1 B0 w
& ]# x/ q. }; q; l0 A* F& h% P6 E+ \ d: f% ~# A
3 P2 Y' d! l0 Q& m& h8 k. n& b$ m& I) f9 R
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# U- y; O, L# y0 o& h0 B
' B9 C- ^1 S) T1 M% }% A8 u& _的情形占了2/3。
/ L- n& k" v. Z0 z v- ]7 Y, Q) [7 m1 |5 }3 y
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
& e, W1 N6 x! I$ s+ i3 L3 J' s) C9 F. v& R0 r- E( J9 f
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 K3 p& E, c x( y" l1 M' M/ A W" p. \2 x% r1 S. F7 A# J( O5 v- y
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)
9 _ _7 J& c9 J: }7 A0 T
0 P, T9 w' ]7 P4 g称之为“三张卡片的骗局(three-card swindle)”。
' D8 E( ?. T( O- w7 D/ {: ?% M6 u
如此不平凡的黑桃A
- q$ C. A) X) r& H& s2 B+ X6 b% n1 M+ a" K& W7 ?! s8 [
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
Z9 V0 ?# L3 I B' A0 t) q, @! G A6 ?# D
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
# F- M! g* P# A
7 h4 r- f9 R. R0 H1 t/ G: a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,! H1 Z- \2 A! m+ a
5 z, u0 j/ L, {2 f; v$ q5 T! Y
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3 E1 c1 C) [4 E- n i
. O: t9 ~. G, X" V R还有没有更多的A?”
/ B+ u) U+ b \! M+ X/ Q) t8 Q8 Q! r6 t' p1 T8 [3 {7 _
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
% J, U3 N- Y# l e3 d
) Z; D' q# o ?* X不敢相信。我们就先算算第一次赌的概率吧:
1 f' I& Z% X* P, |3 a. K% p: w* J& Z2 }8 E# `0 H# s6 a" S/ I
没有A的情形:C(48,13)
0 Q. e1 f( Y7 a
) S+ c+ }5 ?" @' ^) L至少有1张A的情形:C(52,13)-C(48,13)
' t3 K' B& Q; Q
0 z S- V. p5 C# R恰好有1张A的情形:4*C(48,12)( Z1 R- J* b+ w/ x
/ [ v' N! C. u+ q
至少有2张A的情形:C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12)0 k9 I- t4 r& i& m+ Z/ ]* ]
# K! z" ?: s( i1 H3 g% W7 N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:
6 Q& N. @- f* i% { e: Z) H; l* o6 C, {- v' H2 }, P
P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12))/: c' L1 d7 n. ]1 N5 y' N u e
(C(52,13)-C(48,13))≈37%; B3 Z' i) {8 {: O
" P+ P( W; m4 j9 o" A5 i+ n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 k5 r2 j8 c2 r) 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,/ E) D- J2 R' W4 l
2 n0 e! f9 L2 x( J0 I" Q* f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:# {7 s& @1 f- V% V3 M
5 H8 f4 @1 M1 ]( ~有黑桃A的情形:C(51,12)' f% w+ d% i" F) C9 M9 T7 y
6 U. J5 [5 y2 d没有其它A的情形:C(48,12), J8 r; u+ M* q) ~' ~% h& e
; K0 ?. i# @6 m1 Z% _
还有其它A的情形:C(51,12)-C(48,12)
$ C6 ~) v$ ]* t( g. Q2 T
. p$ }: k3 {6 B1 h1 v7 H事件X为还有其它A,事件Y为有黑桃A,条件概率为:5 u5 d# i) B& m+ j) S/ G9 s
5 t/ p6 l n) n( g* M j
P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(51,12)-C(48,12))/C(51,12)≈56%。7 e/ N0 Z9 N6 U, q
" j# c) v4 J: q; f* @5 W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" F, K2 r1 m: }7 e1 d
6 k6 R1 y( X3 C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1 ?$ n# x, [. |
3 ]% J; J8 ~( Z/ ^* v2 x; G你是传说中的死理性派!
{2 ]! V* G3 `* j8 U& A- }& F& L+ H7 g
; d `- f5 F4 k
3 O) Q8 p8 s1 j$ U
) I% N6 w$ F3 d x( M0 t
' t& C3 H" N, r; x8 d; D# v B) w3 V: V1 [. D
$ I- F: N8 e$ c. R. k |
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