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本帖最后由 九嶷风 于 2023-12-14 11:51 编辑
" g4 ?; x7 x& j+ F* S8 F& ]$ c" W5 O
- a) @% Y+ a5 U% i2 R* u! O6 E 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
% c7 d! a ]% y; E
3 @8 s1 l$ m- ]/ 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: {" q/ n) u# _! N* S
0 g- ]9 Y+ R- h1 @8 _, n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,) @% H! B, B" i' O+ L$ L9 m
. F. ^: ]9 w* U3 I! o就算打赌,也要精“打”细算。/ h6 q* ?3 a4 L1 U+ ?
$ i9 c" j1 o. A% w完美的DB
% B: h( _7 H$ g; s' `/ k8 z5 ~# j, Q; J
8 s X# ]: z4 Q2 H2 n4 {6 S& Z/ g. ?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。
; z4 X; _/ b" `1 e& j) k- _% B' H! g, K, L; i2 j* f" S
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 l" C) X/ r2 ]5 r" A9 [5 N' M
9 V( f2 Y2 `9 ~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 Y: p; l( z! n6 \
' f9 B9 ]& S3 d( m( m. t$ i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!
) J$ O0 `; E" m, l& _' M$ ^; _" G% E- s0 v3 @( O Q
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,+ ]3 L9 J% F# k! D0 G
% z2 d# s9 W( c7 X0 A
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
7 `. f$ e! V/ F4 d& P" ? w' m) k
正,就会跟我们打赌:
- Z; L4 U# K( |+ o9 }3 w, v( \4 w: `3 L& H- z% ^6 K% c
p * x - ( 1-p ) * y > 0) v1 k4 p7 a3 `
q * x - ( 1-q ) * y > 0& v+ v9 g! f3 X# _8 G
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2 h, P5 y* S" H* `4 R! K8 O+ {
/ c0 Q7 r7 @+ ]8 Y4 d9 d/ h2 n" o8 ?是一个必胜方案。如果p>q, 解就是下图中的蓝色部分:3 X+ B+ t" W3 i5 M$ B J% s3 g( A
; g- p# f. M! J! ^- S
6 N. d* c: @6 q9 O5 N# h/ y, F3 j" M
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
) _7 e7 b, N; M; H4 w4 g, y, g% t: O- @ j" r# x2 Y8 I
“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
" E; K/ [+ R& \5 I& P+ O0 H1 o; k6 r* c6 P" k& p! ?2 c- w
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* A: C8 c/ I" {0 V6 p7 O+ y5 m: T
4 m8 V t; T" T3 D+ u* X; L
" G3 a3 U4 V: O
三张卡片的骗局; c- u" h: O3 |( P
9 d% G# k p! V) w* w& Q$ Y! C% O
9 P6 M9 y: Y" e/ @, @2 V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9 K0 e7 @! z: d0 _) h$ N) n3 K/ l
$ u' Y/ l( ?4 u; j5 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
" L: B- k$ q) h+ [& }& q8 G3 G* c# V1 t# ?2 r+ n
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" F1 m' o) N; D
) O8 P& y& T n5 N
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。
4 e' r+ {) ?" U
- a0 u5 D* {7 J1 X0 i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
4 b- {' [: Q7 p* E9 X+ P' M5 ]: I5 v8 m& X
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:; n3 \0 A0 b& L; o) C
4 W6 F: M1 h3 J7 t0 h* v: P% q* J \1 W7 S- ^ A
% m3 Q7 p/ J/ z
/ K) t8 r) u- L& X& W& F3 }0 \3 Q* \: C' D- 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+ m# l9 ~5 V' j
! R$ K+ C8 ^! S4 @; p. Z0 W3 \
的情形占了2/3。
; Y3 {! y. x: ]- o+ k' {
* `% a) ~. ~, Y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 S1 z m; H( B6 E
( V5 Z. H4 v* t$ p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& l/ p# y7 p, W& @% j f: c
' V' `- M5 e2 M( ~2 r: Z1 ^ y6 [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)/ N# x( d- T, w- h
* u$ e4 C0 y& L* d% l* I4 G称之为“三张卡片的骗局(three-card swindle)”。
/ `+ ~ g J8 K9 F' Q( Z
( P% Q" F! X) X) C) W如此不平凡的黑桃A
: J. b2 z3 F* G3 y1 G9 `; `$ B2 Q" e' @9 b! r
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 _4 ]5 I! p- K; C4 r( o' ?& p, Y! o# H6 D9 p
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
0 z$ |1 q( x' o) B# j' s! {& y' u4 ]2 V9 G
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,
) a& J: Z0 ^# L) Z( N
1 w; P- [5 h. H- X& E5 J5 t9 n8 Z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
: T" T5 ]" l$ i: m+ }5 m! Y3 @4 p$ n' ~4 ^3 ?4 k9 g# @0 k
还有没有更多的A?”$ r0 d1 H0 M7 h- }; @
' u) j$ L* D1 } S' ]
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& e, K5 a: F D
- j! p# r+ @4 m5 F
不敢相信。我们就先算算第一次赌的概率吧:" V$ E3 v. J8 |, r8 Q: M, L
, x# ~- V5 j5 [; F4 u* M没有A的情形:C(48,13)
. C2 E+ t( I5 F
6 w$ c: O7 H( Y至少有1张A的情形:C(52,13)-C(48,13)4 ~# f r8 m% Z, W7 L7 _
\* A9 |7 `4 X) p4 t% N恰好有1张A的情形:4*C(48,12)
: h1 Y) }, V M+ s; u; s# x1 i% m- o$ w+ `$ G& I) g
至少有2张A的情形:C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12) m' j9 T% s+ P L9 `
1 l, s+ O {+ B" i' 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:* t& _" g2 U o' H9 t6 O* K
. Z& d% u( n5 OP(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12))/
) r; b1 g3 n# l+ [$ z9 u(C(52,13)-C(48,13))≈37%
$ l7 B0 i' R5 k- ^4 T
" {6 y+ E% f6 l. c. x' M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
' B# I$ d) x& r: S$ G' 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,; w* K7 d _0 T a, u( P5 u
C/ a: v: Y2 e. W2 l8 t9 F
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:! i* t7 |$ y6 U/ w7 G
9 G* h' }! }7 a
有黑桃A的情形:C(51,12)
: u, J& r; p- s1 p: n0 m! t* ^6 A/ P( N) H5 I3 c. m5 u# J( e
没有其它A的情形:C(48,12)) s& }9 \+ j; U
# t! D2 Y+ O- S( ~3 S* ^! n/ B还有其它A的情形:C(51,12)-C(48,12)
+ k" M. m1 S' c2 i
& F, o0 m1 p; {) y% i事件X为还有其它A,事件Y为有黑桃A,条件概率为:8 {) |% }0 J2 x! V& f2 }! j
3 c& Y- Q3 H! Q% p/ }; }( sP(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(51,12)-C(48,12))/C(51,12)≈56%。
) E- P R- A' w
4 q5 L8 p) p' m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
$ p/ M+ f" n j3 P2 S* S! N
* y c; r! g n3 c, r/ N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
( B. |6 m* N3 x0 X7 }3 F, z. M* C% h* W4 ~% E
你是传说中的死理性派!: T7 O- A, M5 f! {& p
1 {4 H5 ?0 ?" q# e. k
% u; m8 H, b7 N( m/ r0 [9 O9 J# Y, J& J0 u. o3 e& Q
2 X9 \3 e& A, @; ]: [# }. L, S
. {2 G5 |* w2 @+ G0 G
6 z5 }: G6 S* | |9 @& a; o" ^7 C7 u$ N0 f! a6 R% c
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