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本帖最后由 九嶷风 于 2023-12-14 11:51 编辑
+ K$ e; _! P3 n/ Y
9 K/ Y2 P B1 T+ H5 E/ x9 V- i 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+ E# H9 f( Q7 c+ n) i$ `
# O+ T& K2 u. y2 a& s) [
(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! j& \! Y+ W. P7 T4 m' f
" K V: ? |4 G0 C% Q
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,1 B4 ]3 l, R, h2 g. s* X+ C
) u6 O! V' e2 u
就算打赌,也要精“打”细算。9 N3 o L3 a: p+ {" d/ ]
$ j% C8 u# i# O8 n
完美的DB0 I! _9 c% O6 R7 w
$ i, N) S3 F' `
% E0 Y$ w0 [# C1 ^
NBA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。
: v$ P% ^0 b8 e7 e7 g' L2 Q1 j* M* E2 z8 h6 X
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/ p {% i) ~/ y4 J& f Y6 j" i
9 G& t$ p- Z& u$ k' Y% n
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
) x) l1 N: G4 j9 y9 b! G3 M7 W u: \# j1 ~- X' l0 c
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!( Q! y% l+ L. s* C
( |' V4 M0 I8 q4 z4 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,
% c) f& ~( f# f( R. Y" B
6 F( W# P; K; w9 H5 e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
1 R6 T/ a. E5 [
- ] K! }. f5 E, p正,就会跟我们打赌:7 w& q( h) q* b0 W- G
7 ^' W! h* g9 }) a: l% Tp * x - ( 1-p ) * y > 0
4 O1 P1 c' m$ M1 j/ a) y5 c. m0 Mq * x - ( 1-q ) * y > 02 F' R) a& {# t* D8 v& e0 c
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0 k6 ]4 |& f; x1 a: Y, x0 \
9 u4 u+ R1 k* {1 ]
是一个必胜方案。如果p>q, 解就是下图中的蓝色部分:. A$ B. {+ Z' M X& R
a R% w5 ]- s1 G9 n9 d: p' F+ _$ H3 Z/ D3 R
% A9 U* Z7 g# W" A. u
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4 b q* B( W* k/ s5 L
6 B0 S. K% y1 F' h9 r
“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8 E9 o- f; W, y
; s# \6 V3 w4 P! x* I2 B2 ], }* D. z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?& e# P9 \* P( R- E4 ^. h- }
! q; R: o% l: @8 G5 }( z" I! _: o% w
三张卡片的骗局( ^+ s0 E1 w& K7 m$ p
* E$ K' |3 g% O9 z9 c! j7 M& `
" r% k7 n+ W- N& q$ P) M
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
, s2 m5 j' r# T* R
/ G9 \9 ]( k0 H; j2 [4 D& w+ n; Q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
& I* o+ [: X- C
$ f7 f# N6 m5 n" r4 j3 w- P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( ]% o* @1 m( D2 h4 s5 |
6 A, }2 I# T4 u% q* l, 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。9 {/ h4 G" \1 E/ z9 {+ H1 F( N
8 G4 j3 |- ]$ b; @ 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, o1 p9 z0 t$ d' S5 J
$ Z, t( i" u, l- p9 L U* V
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& v9 t1 @, b7 Z: o3 y2 `$ V/ v$ n$ k N
{, E \( }" |2 p( u8 e# a
8 {' g2 D: m; t( A7 m1 }
1 Z5 y) }- ^" u
5 ~, N4 i2 G# v- n: E
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" T: j. f' o; o9 {
6 j0 F5 o1 l6 W1 Q6 O4 j' m
的情形占了2/3。
8 \! |6 O7 D0 F& g" H
1 [1 N# N( C, O3 G' P, N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# a, r2 A% l$ G# ~/ ]
- [1 r7 g, S6 x# D, e) V+ @7 e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, d1 S# {" S) Y# w$ W y# @$ W
" I# L$ U4 j/ [6 s) o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)) b' b0 e: x$ I3 a( F& U
4 k! R: Q9 \- r2 r3 n5 e( i称之为“三张卡片的骗局(three-card swindle)”。
& l2 X2 t: m! w- r/ B; K b8 M2 N$ O/ `& _' N/ v" h2 x
如此不平凡的黑桃A' v: R2 H' v" ]' v1 I3 x D
# c T u# U+ N7 a% W. |
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- Q/ w5 c: o. n1 Y
! l9 `# Z) X4 U! p4 l
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7 ?& p2 V* p @3 i+ g1 ~# i! K
- P, Z1 P+ L" p# G6 K
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,# @8 r/ m2 J/ o ^3 E7 @1 ]! j9 b3 V
" V3 w' B- N* [2 k/ H
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4 U9 X% @6 ?8 o. D3 [4 [6 m
2 N) Q3 V6 C! J# s2 J e7 a
还有没有更多的A?”
o' p% D. z; X4 W9 s: M) S2 @
2 v0 Y' U' x' Y6 c: E8 a- M2 i( G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
, q9 C1 l" `" O. J. s" h7 @8 }3 c) Y7 m0 [
不敢相信。我们就先算算第一次赌的概率吧:
: r1 h5 F- t: N" z3 G! ]$ `" d0 ]/ l, _7 X* w' T
没有A的情形:C(48,13). Y. i6 y. B" z1 ?0 ^! A. @" q
% q1 a9 S2 {2 @% l- u4 @: x+ c
至少有1张A的情形:C(52,13)-C(48,13)8 Q' ]! X* V* @( _/ R
+ ~( C6 @2 J4 g$ n1 k( v' \, u1 x* s恰好有1张A的情形:4*C(48,12)6 H& |8 _8 [$ k* @. A6 B t
4 C9 e9 h% Z8 r& i* w至少有2张A的情形:C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12)
; H3 N. q( ^1 P1 [+ @
4 V; I7 m. W0 K8 ^6 a0 v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:) t3 R/ v$ E/ x: m% T7 [% N" h; H5 |
0 ~5 Q2 C4 W+ x9 p1 y' B
P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12))/9 p& Z) K6 u/ h. z& w$ O P* \
(C(52,13)-C(48,13))≈37%- ]7 X2 w2 T: Q9 p8 z0 c% E+ u
/ E$ G( a( \; w, C Y
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9 Y7 B1 x2 M6 ?
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,
2 Z- k; c: R- W7 j/ j# `/ B% J0 q* Y
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:
! ~# S7 v6 a) U& C1 E3 K9 F# l
/ W, u% W/ Q! G! h有黑桃A的情形:C(51,12)$ E4 R" I0 J7 p) b' ?) e$ j
, v+ G) q4 L- r6 [- g6 v没有其它A的情形:C(48,12)
7 Z l- Z) G7 f# x. A( |4 _# ?1 I b2 G' g' a- X2 ?
还有其它A的情形:C(51,12)-C(48,12)
" E! E4 P0 A' d- E6 {( l- p" q! N% z# a8 X
事件X为还有其它A,事件Y为有黑桃A,条件概率为:: O7 y9 p) a' o6 [
0 g$ K/ q3 t! Z5 ~
P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(51,12)-C(48,12))/C(51,12)≈56%。
! @: T6 `7 a+ M" r+ F$ l% x
1 K1 k, ~" ~6 l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0 q0 T: h* Q5 j& S
: l# T' K& U7 V( l+ n( Q0 Z
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/ }8 [: i3 A; L
& t* ^6 R+ v! A0 ^
你是传说中的死理性派!
0 @. ?8 H. \" K# p) Y* E2 Q9 y& r, P. b, y
$ g4 k6 o$ d) X) j1 L: m9 y+ }: z9 H
: g9 f* B- a8 X& M
: p! B$ `) M; G6 p/ |& m9 r0 q/ V4 ~" D
" Z; e( A" {" X. N' a9 }! `2 |5 [$ ]
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