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本帖最后由 九嶷风 于 2023-12-14 11:51 编辑 1 J; a( `9 g U
" {, t, L4 Q$ O% 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$ `; r% C/ S3 v% F* K3 v" e* |
6 \# H$ J& K2 y6 N3 ]- ~( d L
(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
2 l6 G- b7 j W7 j- k2 C3 D8 f- n* W, H* J9 i0 E* \
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,
9 \9 N3 Q7 G J/ J. f8 @
9 S# J- [( l9 H; g就算打赌,也要精“打”细算。0 W- D B% L' x4 e
z x; j. J/ G, S5 \7 Y% `4 D完美的DB
, u/ y, x6 T2 ^4 d0 C" M
. b# G9 |8 N6 b4 ]+ ?! X9 F, a& |) b& J: q' ]
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。
# E3 X: l, j5 I! D( @
9 O+ ^1 K0 r, L2 @: n$ D; h; u$ ~) l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
9 ^ G7 n I+ l, r. Y# l" ]/ j; }3 m) O
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
+ T$ e1 b& H% P
1 O" q# y+ q# _9 B8 L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!
3 R0 a5 @. A9 m5 _
7 e# ?) o" M7 d$ `* G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,
G# h1 |5 K* f( @3 `1 P
* J( F7 G; _% _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
4 F+ X7 a0 E: {% u( Y
* ?: \8 h" g( j, |3 y! w: R4 g' [正,就会跟我们打赌:
( O4 N/ y' m# b; l5 v
0 M1 u3 c3 L% m! \- `p * x - ( 1-p ) * y > 09 w" C9 g/ y! K
q * x - ( 1-q ) * y > 0
/ k. ^; |$ A# x0 S' H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5 Q# M. ]7 k+ ~
; d& d2 C( {+ [7 _ @是一个必胜方案。如果p>q, 解就是下图中的蓝色部分:
) u$ b! E0 _: F, }/ A4 q: c& b
# E* Y P* C# u: n$ ^2 P
, o3 o0 N' c& A, s5 K: }" j
4 {; e& U1 E% E" u! i. i' e1 E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, m4 v% q9 ?+ M6 y7 _& E A
! q" Z3 r# d- C7 B
“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
; ^- g; J% w' M; q/ Q! V
; n1 N8 S: f0 E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?; b1 n' |; h" u8 i
. I1 F4 r. B, u' f; C! L# ]
7 P/ T: s' p6 J3 `& n7 e2 a$ P三张卡片的骗局
. _" X }1 |' V: X- G5 C1 q) x+ L! I2 }3 `
) X' P4 e8 Q8 r/ A( g9 ?
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4 J0 Y/ ?0 T- i- A7 l( a; z
! A) Y8 w4 K1 ^. `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6 v/ m1 t) S6 @: M; @( m! E
% j# A, ]8 W+ ], t% 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0 q' E, a3 b0 u
' h9 R( o: l6 s/ ~. @+ R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。
* i4 Q) I% w0 W8 o" I* U
- ~: {% R2 |/ v8 x! W( J z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/ C5 m6 {) ~ V7 H: L
: Z1 A0 D) t. z# B R# c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:) j' |8 R, g% o& {* U
! V; y$ x& p0 G4 p+ C( i7 p
; v7 a" W. _& g! A# O" {
- B" }! r8 \& R$ ^8 N& t! W6 d, H: @ r) w- ?, b$ q' W
# M n) L- ?# 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* ]- ?# m- J5 C% V4 O$ J
+ M! {4 p/ O" J+ |: E, B6 S. ~6 _的情形占了2/3。. a( \) E: a( O% G
8 W! n, B6 {: A' H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
8 m0 ?/ \$ q8 D- X8 _8 o6 {
8 u* a* b2 ]: ?3 U+ ]+ E6 v3 O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 B5 f0 Q# j) F+ l) P4 p: ]
! `. K& U j, b4 }6 ^! [8 C- a/ x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)
! D% ^9 D9 d. T3 [$ ^7 H
0 }8 k* |( X: b% U9 ]7 T1 `称之为“三张卡片的骗局(three-card swindle)”。
/ T* D, D# N3 j6 e: q' t6 `# O; f
- c+ z4 B R0 Y$ ]1 _ _3 C- e! i如此不平凡的黑桃A
. R, Y' _' X( u( H( ?
) R" l4 |6 `( T8 g9 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
- l0 Z. M/ g) T7 t: ^# p
2 B' A" k& E+ |. M0 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
3 W. D2 R3 ^$ D
" j. Z3 D4 K2 D: t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,
0 p. _2 e* `& z) D8 }* @5 y
`+ v, A7 f# i$ 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
! l' `; I3 e5 s. f: _9 j) w, p/ K3 m6 M
还有没有更多的A?”
- T( d, M% J- x; \6 S4 m+ ~7 Q
# P4 W* [. [) H( L/ } n# {( ~! \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
) ^" Q1 f4 f* ]. x" x8 y( c
& \0 y* e8 l' [' {; m不敢相信。我们就先算算第一次赌的概率吧:
: f+ }; v* ~' D+ K$ V1 }0 L7 z/ g- j" }9 u
没有A的情形:C(48,13)
8 U4 \! r6 O5 e
' N4 {: O6 Q0 Z" v; G# B" S至少有1张A的情形:C(52,13)-C(48,13)/ C- A. t$ K2 m
/ B+ Y3 w8 M9 T6 q0 C1 h恰好有1张A的情形:4*C(48,12)
4 u* R) ~8 k4 z6 P: p# z3 D `2 i% g9 m! I& O
至少有2张A的情形:C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12)
: U7 `0 L* w3 a2 w$ w5 q* R; ~
. I5 i6 D1 G: k. M* f8 ?: 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:* q+ g- l. v' `/ |$ I
1 X% U; q2 q) W/ b1 v9 V- B) DP(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12))/* e8 _/ p! t$ t, y4 m( {
(C(52,13)-C(48,13))≈37%
8 _$ h% o: y1 w* f
* Q' A/ {/ x [% a4 F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 A6 H3 s8 j S) J6 Z
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,
) t0 e( U( }; B' ]0 |7 ^
2 Y- _9 R2 z; d/ O; h0 G 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:
5 r9 a8 S% B# r. p+ b0 K1 Z. M( ?$ q* O
有黑桃A的情形:C(51,12)+ I; w) b6 q. W4 ^: d
$ ~. A; f0 @7 S/ C! y w5 B
没有其它A的情形:C(48,12)
1 I( W1 z, _1 @7 A" y
( @( r2 \. ^% S# r/ ~+ ?还有其它A的情形:C(51,12)-C(48,12)
5 z6 r* U+ y N1 I& Z
[" R' P+ w# {7 }$ y事件X为还有其它A,事件Y为有黑桃A,条件概率为:7 E( X2 e% K: A9 ]. c" n
; o1 v. b. b5 p7 B) N0 k* E
P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(51,12)-C(48,12))/C(51,12)≈56%。) s4 Z8 C' W/ ? s
3 V& M( Y1 Z/ {/ b! X. y! ^
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# S& g7 {& i' A/ u/ ~: Z8 b
8 @: W8 n) c( R# `
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3 h' J) \) Z) ~" i8 d
# |5 ^4 Q: P" n你是传说中的死理性派!
& H( J8 m+ W* F8 m: d, y7 k4 B0 ?/ y' J, w0 a1 C. n1 Q4 v+ A
' F" g$ U z4 |7 t s0 O; B( v* v: q- X3 _
1 F7 ^* x% V/ z: }4 @4 J, b$ R3 L( r8 C. w2 @- }) O5 A- c- `0 Q7 j% ~; Q, ^
2 B/ b7 ]( d# i3 S* r+ C* w* ~7 @! a# p4 c/ z! V2 @! t
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