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本帖最后由 九嶷风 于 2023-12-14 11:51 编辑 7 U. N8 M, J2 ~3 f7 p! A
7 K$ C) `6 w& q7 V- D
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
; L6 w- `! |" s9 q) l" o8 |; ? R1 y- |
(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+ b- ^( n: H; k% m x8 l- \3 \% y3 \9 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,
5 ^# p7 y5 m- g7 s8 ?+ [( i$ r1 l0 S
就算打赌,也要精“打”细算。
* Q; O% r2 s. P- G- G" L3 \: z3 G: y+ k9 l/ F1 A
完美的DB0 \. T5 h2 g6 R# ?3 s
2 M1 g$ _+ v) A# f& s7 v1 a7 ?
5 [ j0 P+ i# W; ~, lNBA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。) Y% \- A5 Z. p. S5 @# q/ g
5 d7 ]7 ^$ p& k3 w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 o; x4 B8 o: ]: c7 y5 T
6 {0 u6 I% N" D0 f, ~9 Y
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
5 m7 L2 Z3 e# E1 e5 p2 N6 `/ S" L9 R5 B8 f, K/ T( v8 s, G+ R
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!: G; I6 S4 d' c0 L8 z) e) d
* Y c: @0 T: R2 g) Q7 G5 [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,# l" K1 d3 |" a7 q
0 t- X( Z, h- B7 ]" F/ ?" p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( P5 a+ i. T, X+ g1 i
& U( L2 C+ B5 v9 H6 t
正,就会跟我们打赌:# a7 N, U* R7 x
6 u5 Y* `$ N" N# Y, O: @* K
p * x - ( 1-p ) * y > 0
0 X) z8 Z9 y* z5 p9 g) G# N/ Q9 W# Mq * x - ( 1-q ) * y > 05 k, m" v. E4 q' x. B
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! v& z. p/ Q$ |0 a4 _
4 M- j M3 ?4 |+ z
是一个必胜方案。如果p>q, 解就是下图中的蓝色部分:/ [0 T2 S, F; l6 _8 R
7 Y* F* x+ f1 s& F$ ^2 |- {8 W" L5 e9 p* C) O* `
- _3 C a; K2 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
. v: J6 G5 k$ e) [0 G8 V, R9 u0 |1 n$ l7 I4 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
6 e) K E* H8 ^
. D) g; q4 T5 D( `+ X# ^& I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?
% d$ D2 e+ N" g- Q- ^; _1 k6 y5 ?7 r2 J5 d
7 _8 B% {: R+ ^/ z. t, w# L
三张卡片的骗局
# V$ }" x. x9 A2 V5 J( T
4 P- s) g1 m) Y+ c. z' O, D4 O3 h' o% H/ O0 K# R3 @" k
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, }$ H4 T9 Y \6 x# D, y3 }
S' F( i9 S! B1 W
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
) {0 f d/ q" n) K+ T; r; S6 O9 N% M1 f
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
! ]+ A. X8 V5 }% K6 [2 f% J1 z8 T0 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。
' A3 y7 g+ P5 Y- o. I6 f, a W& ^' W/ g7 p
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
( {" f" n1 u! t
# G a6 Q( k# h5 m z/ @1 C% P, p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:2 N: n0 ~( \2 c# e$ y
G/ P3 b/ ~. g. t! ]- B; K6 K2 N" _. Q" ?* W. q0 O, ?
! c2 b9 C" D" y& n$ L& T. Z
( M- E q {7 \8 D5 D4 }+ x
: ~: c4 `- P0 s4 s* F: o
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* C9 O, Z' c: l" r+ _4 B
( r5 n& K* s9 y5 i0 i( p3 P的情形占了2/3。
, ~ W( W0 X! i. _2 I% v2 V# }$ G' L' d" X% 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/ s' Q; `& ~( x/ h
1 r8 ]4 m6 I X! ` p- ~! _0 u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" H! v. v! m7 H# `6 O1 c& T8 {7 O
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)( }1 i" J2 p4 t1 V0 N/ e
! h1 x& Q% c" l2 s: K" ~! M
称之为“三张卡片的骗局(three-card swindle)”。
) Q3 t! u; j# c! ?* p3 k! y- i3 {
" p! t. U8 W& y4 ^/ F& B如此不平凡的黑桃A3 e5 G+ q9 a! A
! k# ^! Y/ d* r4 F) ?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1 j. c1 y5 v! S1 C5 J
7 p* y6 q2 _1 x
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" }+ r) `, X; T: B8 i' E1 x2 [' C
% ?% L; S7 u7 h" t' l2 P6 I* _3 h% S
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,
- W) T& p3 Z8 A$ U7 T# d1 x" @! v- |2 k' h; j& {: t
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, v X& l: d' Q7 l: X9 A [
1 E! J& T4 ^3 [4 `9 z l
还有没有更多的A?”4 `; L3 i% ?& G7 B1 b3 ~* `8 R* P
' \- q6 O& S1 j% Q6 f1 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, o7 G7 c# b' z, Y, F; U
8 \+ Q$ k/ o J6 Q
不敢相信。我们就先算算第一次赌的概率吧:
- H( \( K/ K- c. ~2 I1 q4 W. g) e" ?
. l$ l8 F2 J) `& U: s+ {, P没有A的情形:C(48,13)* A D/ H( @* f. E' B* J
! v! d. c2 H' z0 }6 R
至少有1张A的情形:C(52,13)-C(48,13)
0 U, J0 V' h8 y- u1 |% {
1 A$ a6 s) e# A2 i" ]( z2 s9 o恰好有1张A的情形:4*C(48,12)5 e- x: D8 k$ \# E ?
0 X2 S3 }) v5 p* O$ [; L* B至少有2张A的情形:C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12)) M# E3 |5 u, f" Y9 p
; A1 S% p; {4 C, V
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:2 y( B# \& C" S
( a& _, T( O- t3 d. x8 Y6 U! o* C
P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12))/
8 |% m. l# U. ~/ Y(C(52,13)-C(48,13))≈37%
* R3 I% b6 L2 i- \, P; t- L: k
; r+ w: b/ b6 f4 | 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( l9 y5 @5 `! Z. 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," s, p' m" l/ C& l3 V2 O( u" Z, U G
$ y: n( C# q- D6 D7 @3 t' l5 Q
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:$ U h3 E1 X: r+ g
( c, p+ L o8 ?" C3 e& H8 N
有黑桃A的情形:C(51,12)* q! ]2 _# @& d A* V
6 c6 a! g: e+ c3 _7 H没有其它A的情形:C(48,12)! H9 @$ m; e/ B
4 ~( D- B% S# [) C# W5 s7 |5 s& n还有其它A的情形:C(51,12)-C(48,12)
4 x8 N6 v) D, M+ H
% [; M N, m/ B4 B o事件X为还有其它A,事件Y为有黑桃A,条件概率为:( f2 S4 |1 U. w8 S) U9 j
( l: a% Q6 A* Q2 }. X$ {( Z
P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(51,12)-C(48,12))/C(51,12)≈56%。
0 c& B1 s. g4 k% _1 P1 {2 s
9 W, z! d: y8 s; f2 w4 e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
) X, d9 f9 ~- k* }7 v
9 d. Z: O- @( _; @3 k9 m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" v3 }* x5 P9 y: ]* d
' [. g/ x1 O. e7 l% l你是传说中的死理性派!/ z' F9 @4 _: G% I3 @0 M; o5 m6 ]
) K9 R4 w% B- ~) l2 h# G6 E: U& [2 a" I0 } D( `& A0 i$ C
. b5 }4 R& N& W4 J8 B1 ^
' l( m6 R/ X4 E
. l. @8 X4 v& n, |6 X/ e9 `6 d1 L5 E4 Q$ {! Y
* f. U* ^! z9 o/ T! E
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