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本帖最后由 九嶷风 于 2023-12-14 11:51 编辑
/ E; O# F3 K! _* P% b3 Y
5 z& E2 b% @! O* h! m- v' { 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
9 M m/ e0 Z7 @' W! x
; p# s$ @( A7 y2 S; U(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$ ]4 j2 m9 L/ t, ?# g
& s' p8 q' ]! ?6 J3 ?, A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,% J3 [+ }0 F9 r) U6 s9 n/ i
- r5 P% h* s# t6 U- T7 V7 P
就算打赌,也要精“打”细算。
& l( H9 k3 e0 C" J" X6 P$ O6 N9 H. J% V2 ^# ?$ q: k9 {
完美的DB8 w# B' V- }- T& Q; u' \4 p
7 B4 r1 n- c& n0 |/ p$ R+ D
" p2 J/ H0 b7 M$ JNBA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。
. K) \' O! L9 ~# ` t, _- a3 U1 t2 n. V* ]8 f! B
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
7 H! \4 }! X. q: n% R8 M e2 d0 N! x& Z2 @. D% A7 x$ U
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 X5 e8 U& ~9 M
3 r; k/ [6 s& k# A- |0 F
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!
, [6 g4 R3 L( R( i4 L0 H- Z" E5 k e) Y! \# j9 i' [; U
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,
` v+ Z( F5 P6 K% @* y
0 P- o p) x, X! Z7 d: K5 y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
( n$ Q$ E$ m* n4 _
n7 L* i k# T" u7 G; G; m w! u正,就会跟我们打赌:
" D5 V4 J" H. ]: l& H# \; F
( K4 Q7 B p3 V& j" Ep * x - ( 1-p ) * y > 0$ d1 ~1 R; f/ Z3 s; g
q * x - ( 1-q ) * y > 09 ?; x$ Q( ?3 j$ f* D, z
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/ T* Z% Z2 v) _) W" t" n& N c
: B& I& P0 ~* y9 E% |) g' b是一个必胜方案。如果p>q, 解就是下图中的蓝色部分:0 h$ n, S& N$ x f+ d
) G6 o& Q3 B/ ?% j; |
8 _3 @5 ]% W# V* M% F$ x
' [' W1 d8 Y- z
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
: h; i$ a% e( c& \) B5 x; Q9 R/ F: l5 k0 ^9 L
“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 u+ e! u4 }/ ~( R
5 i! D1 M& _6 J( J/ 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?
2 f( F- c1 q# {9 M6 l% z: X6 z6 t/ @( O0 L f
0 ~# X3 \' j. p$ }7 f) C三张卡片的骗局) \: p' Q$ z i( P- O5 u$ [' n
" ?0 n( }" b+ t
: a' U5 E+ F6 B' L
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
( {3 r' @" ~- `3 Z4 U; x0 `$ Y0 Q k1 I6 r8 b4 y! ~% s
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# h' y# _4 [. x# P V$ f- c" r
9 Q0 U5 k. N$ a$ n6 U% k2 J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$ g; O5 o# m: e+ f
' b9 S: U8 z1 N! 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。0 z% y" Q3 C. u' T
: s& f Z2 |( c8 U4 `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& v/ _+ J% s; {
& h1 A/ O- U* f+ W' a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:; ]7 R" U9 h/ i0 S( p
2 ?% B e$ v6 G% |
/ l4 J7 [# A0 Y( k7 N
! V+ G0 ~% `' Y2 j2 n
8 M/ v9 a, [3 q3 E, @' p* d1 \3 `" D- M$ z2 u& ?
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- e: P' u/ n+ B3 `: H
7 {, `1 e5 k" e0 s的情形占了2/3。
, f% a: g; P Y( M0 Q3 T) o# K: O% l6 `7 c: G
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
# {+ u* }+ D7 Y6 |
' B/ R5 i7 g$ I* b+ [& m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
, A% o. h) K8 \$ E- B5 C2 E( y+ W' N1 S9 f) d& z, z# d
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 W- E* r0 V" ]8 |4 F
, y |6 J5 d" H称之为“三张卡片的骗局(three-card swindle)”。3 a5 a5 ^5 ~* ^$ K- R
& v4 N+ K0 o: I4 y: o9 o如此不平凡的黑桃A, V: c0 t3 r+ D& L4 g
6 ?# f, v( V2 A3 C9 u4 B
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 c* a% @- p" W J. n9 I9 w0 v
5 h% u/ n0 R$ J* F7 i, ^ b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 |9 M2 c6 \6 H0 v$ j, e2 f8 ]& V
- a$ R9 h( @ I" O$ ?! d4 z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,! O( t' f/ @( b: z, c1 f
( d0 L! f9 ^ {* O; l: k* C
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
* p) C8 Q2 q' k |. v' O# e# d; J" Q ~0 \, p
还有没有更多的A?”
( Q9 j, H1 ?8 u. U+ V9 O9 L5 c/ x# y" o" f+ K# Z, T
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
+ i3 i2 U9 _% x. |' Q8 E( t' l, w4 }& q' ?2 V
不敢相信。我们就先算算第一次赌的概率吧: {; I/ S9 G1 l' d1 Y* k. G4 {
( p$ u3 C: K& t! T j/ @
没有A的情形:C(48,13)
) U* E+ r3 @; o% g
, Y$ k* \ c' W; C# t+ u# |/ V至少有1张A的情形:C(52,13)-C(48,13)7 e9 ? _1 i& V7 r" N `
" u, M% i3 \' Q4 u( n2 [2 F恰好有1张A的情形:4*C(48,12)6 n4 h; q2 K: p+ z4 I
/ r- h: o% k9 s1 Y( j至少有2张A的情形:C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12)6 |- x- I i: P5 n4 g
; s8 s7 E1 |& M3 j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:; b' f, t, C+ B+ r9 u" z6 y9 Z
/ B( b( k0 i5 D
P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12))/
) R3 Y0 l7 z j9 Y3 R, l. E(C(52,13)-C(48,13))≈37%
' a0 f( L+ I) W6 f: C9 w: h/ D S
2 \* b( E+ P) e8 o2 B3 A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 ^# ]9 z8 n* \! p6 D
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,- w: R/ ]) p, T9 ?4 I
* o/ f0 x$ \( V. V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:) G y- u: [: c: i
: v* k( G$ |% Q( m5 }
有黑桃A的情形:C(51,12)1 n' D4 N% K2 S3 A) K7 S
5 t+ f( J# e3 H* C. R( w5 [
没有其它A的情形:C(48,12)
6 G6 o" |9 k+ X; M5 K4 ]* O) n! Q* k
还有其它A的情形:C(51,12)-C(48,12)- H! J! u! \9 X% C4 V
4 [4 e% z9 H4 s/ P. ]% T7 ?事件X为还有其它A,事件Y为有黑桃A,条件概率为:
/ g5 [- S7 [3 A7 I# b: z, p! I
& e. W# V( G4 Z1 ~# cP(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(51,12)-C(48,12))/C(51,12)≈56%。5 X; C( ?7 B; p7 H/ s8 R. ^
8 E3 B/ `5 @; ]9 {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% ^$ J3 v% {# ?& e$ r
% D3 I+ f# R0 l' u* n) R5 @
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 g' Y, D* o/ \: ?, w+ h
. s4 T/ z( h+ _你是传说中的死理性派!
) i/ O6 E; j$ v& c" k) {6 _2 F1 ~/ X9 l2 t5 u1 ?0 |6 ?
; w, _9 u5 I u3 x; w! r+ z+ k, L, @9 `( d; i C3 o% ~
% o) r6 I; i( d4 y/ p2 K) b4 S+ T
+ E( C8 w* N( |4 o/ H
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