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本帖最后由 九嶷风 于 2023-12-14 11:51 编辑
5 e# w1 ?0 Y" O. d, s7 ?+ ] W; O* M. M- B! q1 Y
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& l+ f4 A+ s3 j4 f' P J% i
/ k5 P) _" {' t(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- m1 F8 d# S; U
( ?& Q9 c2 i4 Z# R4 O* a7 ~
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,
5 [1 r1 N9 i# _8 D W( _8 x2 Z- B5 b3 [
就算打赌,也要精“打”细算。& @: U1 C( T7 c
% e+ G( j$ ?% p0 ^
完美的DB6 _1 N% t; P2 K; }- z
; b3 ~) S" Q- h3 y0 u# A; k! t
; g) }- q. h3 I+ d6 h* E- b
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。
' U6 S. i# R1 w C8 d$ y. Y" R- _4 m ?: V' u, y8 }0 O6 r
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 r! X# i/ E2 v
) v% T5 ?, E" x2 r& |, Q
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
6 X+ b0 V& L4 a- e9 |3 i
- x6 F! @" X p; j# J( r& Z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!1 j+ e9 w! A" E5 w+ [4 P
6 i7 _# T2 e1 ^6 Z9 E/ X- 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* a @9 K" g+ h) U
. O' I/ a0 W& K% F/ i- |
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 c3 `& H' O0 x- A: m0 @
- K- ]" R! _ N- g, b正,就会跟我们打赌:
; g: R, x( V! C) z0 L8 b# D9 [; |: @2 P
p * x - ( 1-p ) * y > 01 F' a, q- q* }
q * x - ( 1-q ) * y > 0
$ ^; F% N) |2 p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
- |; y7 x& f# v5 v5 K
0 J- i, A! J p' |3 q* l0 t是一个必胜方案。如果p>q, 解就是下图中的蓝色部分:) V$ N& E' f4 G2 M+ k( {6 f
5 p N) h" c: j/ w/ r
8 s% X9 ^5 Q8 J/ C; ~; I9 X! G7 s$ Q, w
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- F6 ^+ \: W) T) \1 H% m$ K5 |. Q4 i
. n7 y {7 {* N3 c5 F) j! [ e
“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, x4 ^7 w' H. d# @
5 {7 p$ I( A$ T% }& K+ O
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?. [' s% W- x" Q1 U( a) Q0 n
! b1 m6 c. _0 Y' {3 Q9 k
2 r8 V! A) X9 y$ H; q三张卡片的骗局9 K8 |- _3 i7 B6 f! j0 T
6 V6 g5 b- n* J* F' T7 P% g
I, a. u7 o. @$ J/ w$ E
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8 l: z, ]( J( d: m" B% u5 i
& O* b( s3 M) s2 @& 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
7 R0 ^: M! h4 p0 r0 L6 V1 d/ u7 ?# b. D4 f Y$ g& O9 b; E! X
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 q5 N/ J4 { s; ^: T- I& q' j( [, D4 E r( b
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。
! ?( Z: h) S" j, x. v! n3 u4 b1 X. w7 f K" f* @3 e! T
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
: J! K. \3 P3 n( H
" k1 |. V3 W0 I O6 n* F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:& r" Y) `. J8 L% |8 t% k
$ Z1 W# D$ @- Z5 a: y5 _
6 ]% h. G* Z) V1 D/ y* \
' F! F. K! P( m! E: W; M, f. ~5 C
6 e+ j8 `6 }6 g. T
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
* Q6 R1 U$ C, ?+ P' F$ d
" n- @3 E! Z; d1 M" D的情形占了2/3。
/ R- A" X2 T+ r3 o9 `: ^' T
; ?1 V5 t5 X" o) ~+ f( 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
5 p6 i) P9 k3 s
* @4 n1 J) E2 D- s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
% {8 W0 g" k' [' C0 `/ ]8 S; ~7 C
/ d& G* W' P+ E+ Z1 m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)
3 L9 h6 `; Z* [- n! j; d! Q+ Z, e* l9 }
称之为“三张卡片的骗局(three-card swindle)”。9 A! U$ _2 |% Q9 s
! ?$ O2 ^( ?3 f- T如此不平凡的黑桃A$ k, }, R8 A6 u7 ~, W ?
+ L2 H0 M- s& e9 n+ G3 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
4 X, o. ]: S' d$ _5 b; v" u" J" a/ [. q
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
* Y7 S$ {* y# ?# s; l, L0 I& j5 t% k4 V" {9 s1 o
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,) d* C" i: `8 U% V& m& D
; f( E3 m; Q8 H! ^/ s, r
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 s# J# F2 L- |7 x) T/ s+ _! {4 s7 i9 C! w
还有没有更多的A?”! J, D: W j6 e$ ~9 @
4 z% M4 I" F7 x+ A- p
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
: Z4 r4 a; ]% G/ O: i6 u: L1 B: U, z8 [' T! V
不敢相信。我们就先算算第一次赌的概率吧:
1 u E) B7 _; Y0 C b/ l4 b0 m% H- i
没有A的情形:C(48,13)
# v4 J# D! G3 r! j V; x" B7 w3 N1 n' K
至少有1张A的情形:C(52,13)-C(48,13)
+ P. Y2 D2 v$ e5 x, A, ?) I! K' o, j2 _8 `0 S
恰好有1张A的情形:4*C(48,12)8 l3 }' V& q0 E1 G" D1 y
& t3 v: v- S T1 s至少有2张A的情形:C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12)7 @. V: P" A, T5 u
: H# h* T, [1 ]' e# ?) B
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:( f5 O: }7 I0 D1 _7 l
" w3 {! B) o. F0 K7 r2 V
P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12))/ c+ P5 t) V+ _* i
(C(52,13)-C(48,13))≈37%
3 y2 {6 @& ]6 _: B
7 G1 C# B$ t$ o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/ t8 x8 ^+ I6 B- j" F: u" L Y
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,
# S$ J; q" G6 I" T) b: B
5 Y% m1 _2 a! t1 l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:
' t, q7 n i% S8 e8 Z* a
& o5 d. y5 D# J; H, _8 P/ @& |( ]有黑桃A的情形:C(51,12). s g8 ?2 x. G2 @+ a
6 }- _/ |5 d, v! F
没有其它A的情形:C(48,12)+ x5 Q; h5 l3 E% n! Z
0 }% r" o0 A; z
还有其它A的情形:C(51,12)-C(48,12)7 p* W ?! c4 p
K6 ~8 g7 M8 t事件X为还有其它A,事件Y为有黑桃A,条件概率为:$ c% t: k$ s1 U, s
/ n( w3 E) h8 W( E7 w
P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(51,12)-C(48,12))/C(51,12)≈56%。
8 Z2 o7 C! Z# f" O' p( |! ^) l; a
$ K8 D, V8 v; F* I8 j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2 S6 M! n2 |0 C, l; ^6 x
3 _* w! ^9 Z' l( R# k [2 g. W
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
' R9 i+ @" y* X {1 u+ h3 C9 E
9 C& U# P1 c8 |1 ?& O你是传说中的死理性派!
|: s6 r$ ?! [4 @ M, Y/ r: T! n$ G9 P* e; e5 d1 Q
, k @! |) e; ~& l9 r, Y, p3 w/ {) U% w/ U; s! l/ o
5 Q, |8 S: s; W$ n
) n- u! `- i8 l3 H
: p! C( e) N. ], U% S% P4 V$ q+ Z$ C. b" I. P
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