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本帖最后由 九嶷风 于 2023-12-14 11:51 编辑 6 w6 o" h5 N o/ K9 {+ u0 y
, I3 Z( o3 c4 h& p, P 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
7 s& r5 C& F: M3 a9 x, A. b- A
* B) b/ L8 p4 {(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
" x) v: m0 [! Y6 a$ B& I3 a- O c$ B( {) i" h( d' D
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,
8 M5 o) L" r1 y1 ^. N, K) X" K: l9 f, h0 Y
就算打赌,也要精“打”细算。
( C: y" P' w2 c( k; f3 \+ ]# Y, W% i, r7 Z5 P
完美的DB( ^2 f# C% [# K3 Q
+ h- e7 ^* [7 a1 P1 n5 ~
R! v+ f" C8 sNBA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。) Y2 d4 d2 q/ @1 o( G' ?
2 s* k! ~- L. L1 L; y
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5 |8 G( B2 i/ E, W& l4 c w" ?
# z+ i: s# g6 c3 E1 A9 x
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 @# \, J! M* b! z/ E# m
' X A% l4 f8 s' q' y
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!" w8 S) v5 P( g" j, h
9 I% W8 y: p7 K- h- _
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,( u: g0 y! v- f' `' _& d1 X
$ G5 i) J# x) n' \# h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
" {: f8 k/ t/ n$ _8 S/ J4 n
& Q7 s' N0 y0 O5 y正,就会跟我们打赌:
# j# k- h8 h8 U/ l7 S
& a! g" V8 m2 r- H% L# Pp * x - ( 1-p ) * y > 0
" q4 |0 U7 ~# T0 Pq * x - ( 1-q ) * y > 09 C! b6 Q) T$ P c2 e' i
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
3 v( j; R1 w5 W
0 ]9 m0 w) |: G! }9 W3 w: l6 H是一个必胜方案。如果p>q, 解就是下图中的蓝色部分:
6 }: o& E! o; C& ?- E/ D0 X3 h6 o6 N- N
! D5 X0 E, z8 y1 R$ l/ f3 f
: L& I. I3 d F2 q, h2 N
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
$ Z5 J5 H, `- p% u. q- K
; t8 f- U `8 ^5 ?8 _" Q“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0 L5 C" \) c' M0 u, L
+ p3 r! g7 a* h9 K( [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?9 j1 }$ H% y6 o" c
% P# j$ l/ n( f7 z- Q8 G z- V! ]! r' l' C' X
三张卡片的骗局. ^ t2 g5 m$ g) N. p7 n* h2 o! y% k9 P
# g3 Q+ R$ m7 m" ^, ?) Q
# Z; D9 ^$ h2 `, d' g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
& y% r* D( P; a
4 P- P1 c! ]# x/ Y: u5 w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- U+ k, Q! f: O; P( ]* d* f2 `' T' B
( B5 T0 L. M" _: j& g! V7 F
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 U# k! R! @& E. }0 Y7 q
, C9 [2 h5 p' O5 L
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。7 M; }6 \3 B8 o% ?) d
- q; z- h) B. N% L+ O* r" c
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" q9 W* v/ o4 Q0 V. g. ^; S, G; E
/ ^1 B$ @! e! b v( t9 c" m4 j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:
2 C! a5 r+ U0 f1 g' n# _% F' D- u$ [8 O2 b9 {/ u
) R' n0 Q" j4 |% J1 X1 \/ ?
6 S* `: r+ o! j6 j4 {9 w; l; k- T
/ [6 `) P! a0 `% `1 g- }- p v4 {0 [7 H
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4 v( v' o! i8 Y3 r
1 ]+ Q! ]& s9 G
的情形占了2/3。
. I S y* n5 V/ k: \! g4 v2 ]9 s% E# D0 a% ?4 @2 V- k; M7 \
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3 Y1 X) O# w9 x
3 L# ~: M. K0 Q- Z% q/ _: h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6 N0 K: O% h+ |7 Y. c3 q3 h
( p: \- R6 w% A1 V6 t @" M" L0 w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)8 w$ h- B3 \1 }4 @
1 r6 B1 ~% |1 z+ ~2 G2 ?% ]称之为“三张卡片的骗局(three-card swindle)”。3 R, u- k9 ^9 o# p1 D
+ K. c) Y3 |/ K; P/ g6 b如此不平凡的黑桃A& {- ~) Y8 [8 c: N7 B
# _+ O* Q. p$ j( |' D5 x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8 f) M* v |, }$ ^9 {
* w* m+ L" i% s2 x3 n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
; O8 j1 E* |# o7 n1 p7 E+ l
! d u+ m/ ^: \4 w! \5 F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,
5 d. E' K) [8 }- z0 Z* w
; x J% C! ]3 m3 w# L- j5 X; w- q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. o( M @/ L: ^! A6 O
4 N5 `/ V- P3 P- z5 q3 m' S
还有没有更多的A?”/ t9 D8 o$ f& A. s6 r' E
+ {" l2 i& S8 [/ x7 _/ r! U, L* L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4 g) {& j! Y0 H5 \) d( s l
4 @0 S, @8 |3 [& Q# B' _" o+ f不敢相信。我们就先算算第一次赌的概率吧:, |% \6 K* F+ C( I
! D2 l4 w" P# i$ @+ o( h6 F
没有A的情形:C(48,13)
) b7 A) _& c7 f& B' l: U
+ H' ?- G1 W8 u0 s) [至少有1张A的情形:C(52,13)-C(48,13)
) G a; W8 m& ?1 b4 [6 o: X+ |
* S- N- K, q& \: v恰好有1张A的情形:4*C(48,12)3 A1 c4 Q. d- E
+ g% L3 j2 o' C+ G N2 B1 V至少有2张A的情形:C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12)
& S; z: V) H3 K4 o$ E0 n
, E. [ |( S: }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:7 k8 ~5 |0 [2 u* M" z
( Q& e- q7 u0 h& G7 V' p+ OP(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12))/5 @0 Q% z' K6 y: o6 `: |
(C(52,13)-C(48,13))≈37%+ h% ^; t+ Y; v% @9 H
' H; w: G4 I! x- Z& f" D
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
V4 @* _5 O ]! m3 [, A- F& \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,
t: v0 F7 r0 F
$ a/ h6 M9 e+ @: g7 b1 ?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:" ?! Y1 b# a' b5 y$ J4 o6 F
; ]/ s1 L* A/ ~+ }5 S, t! ~; a* p
有黑桃A的情形:C(51,12)
! p8 M8 ~8 k) _% [- Q+ e3 Q' {9 y& X+ G4 B
没有其它A的情形:C(48,12)/ J5 Q$ _. M9 U2 u9 u3 H
9 S0 o# v: M9 ]! b" N还有其它A的情形:C(51,12)-C(48,12)$ r' W- f4 H3 Q* f w+ O( P3 j
: c' `6 S2 {5 E) T事件X为还有其它A,事件Y为有黑桃A,条件概率为:
1 A; t& A! y5 m8 N
0 @: t: G! S, a$ u3 w& n9 I7 R; ]P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(51,12)-C(48,12))/C(51,12)≈56%。
0 e2 r8 [+ x4 V5 [- }* M* d( P% x% p' X {& ~ h1 ~6 }5 c7 e
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
. T; H# z7 ^8 z# G' M2 \2 b! _6 Q
2 C" D; C8 Y+ [7 h9 ~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* B- L4 S* \% I9 F
8 t' b' d# z1 t" K7 V你是传说中的死理性派!7 x' N6 p- ?- I3 o T
2 B1 K% O1 M; E! t# f, _. j
5 `/ j+ M# v9 F) ?
/ Z7 Z Y P0 R% v' T
/ @8 q0 |3 s: Q* c' T" Z) x+ M+ p2 E1 v- R) o
( C8 R' ]3 u# e; V1 |1 Z, C1 H0 [/ |- `" `
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