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本帖最后由 九嶷风 于 2023-12-14 11:51 编辑
8 C: o7 f% P: s1 ?/ ~4 r: [& v7 k7 v3 P% M. 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
. R$ X0 h9 j5 _7 G! J8 W' S1 g! l: B0 A
(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
# |( o7 v/ a, a3 Y& Q5 E1 M
$ _1 \* [& p2 e( u6 G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,8 t; I& c* Z/ {$ T2 F
0 M1 G+ X, l8 M' g9 _! P6 o就算打赌,也要精“打”细算。) h0 a" _ i* e# f
) N/ x2 F% k- x. Q完美的DB9 c Q) _" v. G' O6 t1 G
1 E& _( [! X9 @: X; e8 E" F% G
, s/ _4 w0 Z: A6 ~ vNBA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。
7 G% h& w& D) S' V0 e6 b
' c3 }6 ]* c2 U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" W* F8 C. m8 t: B: [0 n
9 P# f: C3 x! K/ R* ^6 q: r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
! w+ W% b% b- l3 f t: G1 B1 ^9 K7 V7 h: ]" {% q
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!! t# p. X( y1 z
% z: K5 t1 {4 n1 }4 Y" j, l2 j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,1 [; c# @% N, B
, M/ D& M! I/ m/ \+ |$ i+ a7 e
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# g \+ t- z: u, ^
' G& l$ X+ [# U$ e
正,就会跟我们打赌:5 x( n2 o: z4 n* V
8 ^2 n4 Y; O1 W- w9 |p * x - ( 1-p ) * y > 09 e7 p- |) }; q2 `4 n! J
q * x - ( 1-q ) * y > 0
E9 e% w! H8 x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! a0 G8 x$ e2 c% M/ { H4 g) v# i
+ ~, i# @# [/ w5 b. f( J是一个必胜方案。如果p>q, 解就是下图中的蓝色部分:
* m& \7 z6 ?7 O4 K$ w5 V7 c; k/ H: c, g
" [, u; ]% i$ X% Q+ D' H, y3 ?5 J7 F9 H+ y: U& v3 e2 g; \
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. A. b8 U& p! |
P' a6 D u7 A8 a+ \" o
“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
. I5 r! {1 R9 {' {( h
w: e) D0 i7 f; n5 M9 V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?8 w7 e e% X) R6 o7 p& }
* F, w% U, ?6 b6 q0 \: N- ~1 W$ H5 Z$ ^4 R3 D
三张卡片的骗局" `8 }' [) I+ M3 O/ H
+ k- {8 F7 q( D- M( ~6 F! d
9 M! B9 O6 `" g* U2 t& 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: u0 @! R2 R, `+ D
. J- n0 r! T+ r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
3 `$ S- @$ h9 V& d: |
2 Z" S) a5 K9 ~+ g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& J: S& k+ i0 h+ p4 N! z
6 o8 h0 R3 C7 C$ L/ F x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。
- F. K$ ^( f7 U @' g* M! x. t
$ t7 |. c& b( H0 N1 A# [, 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: D0 n# O8 u7 |, w; |# R6 j! d
& q7 H" ~8 L1 q. [3 V, |2 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:( h, f/ @% z, N' h5 F& m
/ g L& ~7 o. P4 ?9 C
( m* C; i; S" h! I
4 |3 \1 S v% [$ b
' P0 m8 Q, v, a; T5 Y, S( j, e# w; s, i/ P' H7 v
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
' w/ X7 D( e- C: |/ F) i- G( `- u, |- ?- \
的情形占了2/3。
) r+ g* }1 L' y1 Z
% s& e6 A' ]4 I# s% v1 Z6 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
; m$ y* `6 p. c) S1 e# K
( G* l$ B% z6 [' t% Z/ ^$ {# 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
' |6 z N1 f" {& B$ q# q! N* U6 v8 ` _4 F, H
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)5 t3 ^- m, _% S7 a% \; E
1 @8 w, U k6 _1 H, o) g- X( W& [# E% r称之为“三张卡片的骗局(three-card swindle)”。) T: s3 O$ n0 k
! U% {9 C2 i- H5 k$ R0 y
如此不平凡的黑桃A
5 W$ b7 c7 C$ i+ R6 N5 N3 D/ I: N/ y2 N Q& m
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
" u3 a7 D6 T' g- u6 [) a) p* S
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 y. S% K2 A9 R' z( m8 \3 A
4 i' f0 V7 @% A9 t" ^9 Q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,, r y2 B: j3 {; n7 A8 ~4 G8 |
, L6 d* M$ T H' e6 \
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 K& q, @: \9 b5 j
, K6 @, s8 z D还有没有更多的A?”# `) ]' G; Z \4 Q, P! a3 n
3 m5 U; | Q* \3 ?5 E( \& h. q5 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3 A/ Z+ k5 s- P" D
4 `! J7 t5 P+ h- u! j不敢相信。我们就先算算第一次赌的概率吧:
3 ]6 D3 ~; d# b* S& e4 x5 _) s: s
6 D% |. Q* y/ \$ f: l( `$ V6 e没有A的情形:C(48,13)
! w3 u( Z: A0 _1 B: a2 ~0 g# O; ~
4 c) R& M& t3 [* E9 M( F* a至少有1张A的情形:C(52,13)-C(48,13)
9 V. i) a; W7 Q2 S6 H3 @
' G8 E6 [7 P! n' N$ ~4 R2 b D恰好有1张A的情形:4*C(48,12)
, c1 x' c j/ H/ K: c5 @- y( z8 R; Z# v* [, a+ Z
至少有2张A的情形:C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12)
4 v* {; ~# a, a% A2 b0 E# p0 {& x3 C, R; d! |. q% h
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:3 [# z, d. b5 [- L- h
# n4 l# i# {2 ?" G$ B% DP(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12))/
/ S. Z3 Y3 x# @9 b7 B0 k$ i(C(52,13)-C(48,13))≈37%$ f# m! U2 b3 u. H/ x3 v$ a. Q
( M3 e, D3 v$ f. e1 K
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 {* e- Z6 X: F2 E2 Q( r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,! c8 I3 {3 U% Y
" t' i# n+ d) 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:* W" }+ p) P2 e7 i% Z0 f( q7 h
9 u3 K% H; r; P; D- q
有黑桃A的情形:C(51,12)0 @; |8 k: ^0 ^2 A& q: ]& O
) Z/ t o" C' l6 t
没有其它A的情形:C(48,12)
5 V l' I6 g5 Z+ I
6 Y& l6 d: x# Z4 y. F! \) G3 E还有其它A的情形:C(51,12)-C(48,12)
" E6 \1 v" v" ?- k% ~6 l- L$ \
; j) Q% K* I- k+ K3 O0 e事件X为还有其它A,事件Y为有黑桃A,条件概率为:
& t: ~7 }; u8 s/ ^' n1 I
4 @" f% V& _. w5 hP(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(51,12)-C(48,12))/C(51,12)≈56%。# @5 O* U2 _3 B/ r$ Q
$ ], }% Y7 |6 K' C, R k, [
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) V* l7 P( @+ A$ |% m
1 R. u# C3 q2 }8 v( ]: Z2 Y, H
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
2 o: w$ G0 z x
7 `4 _/ j& y1 a你是传说中的死理性派!6 T; z0 B# E, S0 T }
: M; u7 R; ~ K; [+ S
, F* k: m. f! Q* Q9 K( g% X- T6 I6 f5 u" E/ e
$ z0 t% ~! E6 G2 v, d' n* ^ l" I4 ~4 V. A$ w! F3 [4 [
" t0 b' K4 e9 l
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