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本帖最后由 九嶷风 于 2023-12-14 11:51 编辑 8 ^7 a! @7 ~& M/ W; X- j5 F2 L
/ w6 u) Y+ }7 X 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( Y- K$ m& C2 d& e
. w3 o6 Y' j+ F* K2 b5 _+ r/ N: ^& n(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
. @$ |8 Y, D1 `4 e: n
F, Q! Y' p6 c5 z, j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,
' D: n- L2 R" x4 I. m2 [$ m3 o; q3 |$ [3 u3 s+ r) {* {
就算打赌,也要精“打”细算。, M: _* N" O; c( k4 o
9 b% U4 s" J- }0 @$ O8 T d
完美的DB* K/ e+ c+ p$ k, J& R+ H
) Z) U' ?+ f% Y/ F4 S" A
( j( D' k* G6 F% P5 c7 @7 S- I
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。; ?6 {: U' {+ j
8 H: q1 G. T3 l( Z6 n2 N0 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
$ s3 I+ F. C' @. K: T
) A/ B+ b! T1 ~5 B, G# l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. g9 c) P9 F9 [$ A% j
. L4 \# X( G- a; a# R7 Z* N8 _- 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!
. _* t9 u! E$ K6 o0 |0 H/ j/ k: N6 G+ z- m) h! 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,
4 @; x, X. @' H5 ]9 T# t& w3 L2 e7 z* C# t
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 j j3 a- S! j+ A% S/ [- O i e
0 p$ j1 s, L$ q4 H! F, L
正,就会跟我们打赌:3 b9 S, h. t; h, x& T9 N
) j: w) I* \% W+ b. D h1 ], Jp * x - ( 1-p ) * y > 0
, B+ N+ e- ^* _. g. B5 [q * x - ( 1-q ) * y > 01 D. W$ p: X- u
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 O4 O9 a! M1 f1 V% j' }
0 ~' n; r+ f. \# {
是一个必胜方案。如果p>q, 解就是下图中的蓝色部分:9 ~' h5 C7 o9 J# ]
4 h- f+ @. `5 f6 i+ h& @- h- |+ x- P. W* W% w
% n0 F, M1 W0 k0 e# K4 @* H
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
% ]- I, T+ H% _, u+ ~( x5 y4 Y9 [& A5 @$ I" G0 [* Y% g
“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9 Z7 a9 ~! ]: M+ W3 ]
8 v; C/ B/ k$ b. a3 H* x 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?
' z i5 S3 A ~4 U2 b6 F1 v* C8 G, [) i+ H
) A7 |* A) H7 W
三张卡片的骗局
8 z6 @+ m1 l1 k" E4 ^
' j( R1 c2 f% B5 x, C0 Q6 q0 M. q7 K/ w( f. T
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
/ k' A' S+ Q' E: F: ?3 D: @9 k. ]; d- l6 c$ ?
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 X8 N& y# z g. e m0 i" r! z; U
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
; E7 J! v( M1 T% R, t# k" Z' _8 Q2 B% m4 O% Z- ^) ]" n) f0 A
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。" [; u* v( ^3 ]: B
1 T5 [: s5 l; Y' l; P$ q+ W6 W. V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# [! B0 U5 V9 G- v8 z. T' b2 ]0 V
0 m! O: H' 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:/ K* r2 e& X g9 W
4 }4 g* J$ ] D
9 A0 r% S! G2 e4 L$ A+ x, Q0 V; C5 k3 x
" I3 q7 e, {' m r8 A4 j5 R! E5 I! c8 s, o" S7 f) U
, V3 }$ C F2 h' f* z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& G& P+ N8 C4 C& u2 t
# U) V6 y: S8 \& U3 i# f的情形占了2/3。. R' W j9 Z! \+ c2 ~
$ H) o; f3 K( @- ?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/ c6 ]) G+ X* W* o+ P# F" l0 {' U
, {( J8 w$ a: X; ~$ C1 P, b4 ~, ]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# s$ r' v% Y0 Q
, C6 h% M# {" P2 z8 J8 y2 \* W3 l* T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)' v' [$ L; j4 N$ h
( Q9 a* @0 z( x) N称之为“三张卡片的骗局(three-card swindle)”。* m* a, X: e, M) `
" Z: A* X+ _$ t: x9 } |0 f0 s8 `! f
如此不平凡的黑桃A8 k2 A! d7 B% d9 O" Y0 E# i
! g$ R+ K3 |. |& p7 F% u1 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0 N! R7 ?1 {- g% J4 h$ f0 [: b
/ C! h3 S3 j: y& `& E U% S7 y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+ ?; r5 o5 j0 P( G) y
, \+ `. ^) K- m8 s2 n0 ?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,% J4 e. m" _/ `4 T8 g1 P# t9 v( j* m
; P( `9 Q# ?5 N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2 b" i% K) L9 u; f
. ]0 }9 s& E: l. w6 N1 O: T
还有没有更多的A?”
" u' D7 o2 O- B5 d3 m' }8 u# Y# n' Q9 q4 b
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 Z F9 n( _) X+ p0 x4 @& y4 u% X) _" W1 t Z* Y. h; A" s7 Q
不敢相信。我们就先算算第一次赌的概率吧:9 H" w3 D3 H) D+ Q0 U+ p* R! e. T
, J0 B5 y$ r0 B' O. F
没有A的情形:C(48,13)0 U: i. h2 _0 |* e2 @9 @( v* S- p( j
1 D$ W$ W* x" K4 r- `5 o
至少有1张A的情形:C(52,13)-C(48,13)
# h: P% A+ ~* v5 i& f; l% m8 q1 D& x* B7 o" @9 l
恰好有1张A的情形:4*C(48,12) k% _- e' L$ d) a) l: g p' n% P
: r8 R" a/ |! \( p. g; \- R至少有2张A的情形:C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12)
2 H* B$ P9 ^& G. W
$ f% {3 X6 d8 }" J8 `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:- g' X. _9 t, `5 }, D+ W# @
& W* b0 j" r. m" h
P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12))/
' ?* b/ W* U6 i# R$ `( R! `; a(C(52,13)-C(48,13))≈37%* U6 X- j+ S0 }; T9 h
0 w( x; g. F6 l6 L
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7 j6 C! m) B8 k" B
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,
' j8 _* E6 h2 q- Q' Y y1 g; d9 X& I z# n
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:
O1 C$ H/ C7 H; a' j) c/ E1 c2 o: _9 O' M+ O# y; N' i' F( }" }
有黑桃A的情形:C(51,12)
+ u3 V, p# l/ A+ q" Z
1 R2 _5 N8 V; G# ^没有其它A的情形:C(48,12)3 j5 [3 G& j, @, u
9 Q. G' X ^+ h" @. b6 y! `- ~! S还有其它A的情形:C(51,12)-C(48,12)- H" B7 Z# [2 B. @2 f
+ g4 e! D; J2 `& k( w
事件X为还有其它A,事件Y为有黑桃A,条件概率为:1 Q3 ?; ?7 b( u
+ z8 V$ Q" @% O% j
P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(51,12)-C(48,12))/C(51,12)≈56%。
1 Q. k8 j6 S/ l1 M8 u: t' X3 e' }7 L9 ^9 i+ ]0 I4 T7 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$ U8 H$ P" o# f2 g' x* E) U2 ^
+ G) w2 g) D4 L' H0 k
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7 q3 i4 |8 N2 `5 n9 t
B: ~) i" R7 E8 E) e
你是传说中的死理性派!
! u& ?9 G5 @5 L9 Y2 k, U! x% D* w1 N6 F1 ]" }
1 @6 p; S0 ] Z; M
" C8 z, N, l4 D& B; m1 \' K8 R! z# M* r- d( B4 N
& N' [& g7 T( g- u7 n' u7 |! Y! I
2 `% G" r" P: U( y- ]4 j) F- t- a# Z2 s+ e4 H7 k( k% `* ^" p
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