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本帖最后由 九嶷风 于 2023-12-14 11:51 编辑
$ Z; U: [0 Z2 E7 y
- G9 l5 g' U/ f& d( O- ]) `9 H 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
# I6 O& E: S# ?+ |9 l
/ H" M6 L# f8 E0 g$ i+ F$ 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) T$ H( V1 V( d" N
+ w+ h: G: z$ F7 N1 z) {* p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,
' r' |4 Y& w P, K9 ^4 r9 j( B
! b& y6 ]* r- U: ^) o7 k" ]就算打赌,也要精“打”细算。2 J5 b B. x( v) _8 K5 l
7 ^0 u6 N: N! q+ f
完美的DB; t- u/ l+ R% v$ F& G* c" v& m
3 z- P5 a& _( q# k/ V- f- \4 @7 D5 C' z" O# Y
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。
) ?5 V0 K. }- W7 D$ R7 O9 a2 e+ l A$ s6 i. O& ^
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
% }/ _+ V8 r- G+ y4 E* S
. s& `. B6 q0 m6 \8 G. T$ d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
' d/ \/ _( e& ?! S: r, D% d6 `
: ^/ y# A( g9 j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!
& w D) N* M* T: P5 f0 W! P
6 ~1 }: W% \5 Q0 T6 |1 o3 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,5 w( j E5 g% q. f' _
/ t5 `# s( J, N! C% Z. R
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- h' b4 L4 l) F ]. |" K: L
; [& V K0 \8 _- z; d5 @, u正,就会跟我们打赌:
: M7 a! K1 ^1 j- D k* I* P3 a9 j6 N6 ^; ^, u7 b1 h
p * x - ( 1-p ) * y > 0
& K$ C( N ^& r# Lq * x - ( 1-q ) * y > 0
1 }1 A+ X0 v# N2 @2 _9 T% V' @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
0 T4 K R2 e9 s c2 |2 Q+ L# Q5 {7 X8 j" \# n% n% O! X
是一个必胜方案。如果p>q, 解就是下图中的蓝色部分:
- J1 O, O g1 Y. ^* t# {7 [9 Q
|' b% o" o* k4 E% N
2 Y J, i. K7 Q1 S; E7 k/ X3 {9 ~- T. y; X# u7 Y) H
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2 Y" j2 z" r; ?8 b1 [8 r4 ^# Q5 L' W
; Z2 _6 u9 F, 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. G. f; i9 K! O; V
$ g# [7 o; Q9 j8 l
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?
: \0 A3 E# @& @* _8 Z$ G. ?1 q" w. l9 c
. _2 V; E0 ` _$ L9 i- P
三张卡片的骗局
( Y* {" y$ R& [; P: P/ ^# @. c( ^; k/ a9 { H
* M. `& c/ M- o
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' y$ I6 L+ o9 e9 p" `4 H9 g" T/ T# ]
: q7 A. t% {8 x9 t6 V# 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
* z8 \% e! K* I6 K2 C' u8 _7 @5 R% T" g' u8 x; [& M9 i& E
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
! o2 K7 }9 z% @, R1 I3 a$ V4 [& D% p4 _& 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。
/ g& E n* z( o7 e0 w/ y, `; c% I3 M& e5 S, C$ a6 P. {% v
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
7 m, s# F1 I0 l1 [4 D K, ?/ P8 X8 J
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:6 t9 k- `8 U: N# R+ t, K, ]" O
! j. n6 w: x& u/ N) B
, Q! a6 n0 }: B$ V: E) M1 [1 k# A+ D5 s5 A% d) c
2 u0 {4 w6 s, E/ [3 o
/ j& Z2 d. C6 w5 g+ H6 m% k1 B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+ b1 R3 O3 g* v4 |, R
# f1 K& D2 O- Y的情形占了2/3。
9 Q4 L/ U- E) u' x
' I0 r% _' }/ 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0 e* Z# a8 Z3 q
( S l7 {6 A' I9 _; C/ 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( W) ~; h! ]& T6 [: n9 s% q
! W9 X/ H. @7 M& I2 v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)4 U: `9 z1 w7 D$ ^- v
, _& F; S& _* J" D) q* Y, N! B2 G称之为“三张卡片的骗局(three-card swindle)”。4 C0 _% Z7 m$ F- D* P
# f- M, q+ e! u& V如此不平凡的黑桃A
! [. ~/ I1 V. W F& U* @! _
; U ~, I: C, u! @ ]7 B9 }- j% ~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6 m9 K2 U' s( e( K
( t, V4 f+ k2 [0 V+ k* {
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% a' c a9 s3 [. |7 C
4 f; e) D8 {1 A1 [3 c; i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,4 I" ~4 i' X+ L
; y: Q* ]$ R* l' n6 U/ a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
: i ~1 [) q1 ~$ \2 R! B/ }- c. Y
7 H& D4 e( V7 h0 v: I; s1 v' p还有没有更多的A?”
1 w% s2 A5 p' Y, k: D2 Y: d" E! X0 B1 G: V/ l7 k8 b
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
( K( M# ^' c& ?" Y: u$ q
% b/ Z+ ` w E8 u不敢相信。我们就先算算第一次赌的概率吧:2 E7 A- d1 S% S
! E) t" E. K" Z& E6 {1 o7 B0 p+ x
没有A的情形:C(48,13)( }+ \2 Y; o4 x+ |
0 |5 W# c! B3 O* X; O7 [
至少有1张A的情形:C(52,13)-C(48,13)3 L% j8 v8 n l# k, ^
/ e! r; C6 j o" ~- w5 B9 K恰好有1张A的情形:4*C(48,12)$ \) V0 f5 k6 P9 H+ }
* k, _- D9 `% ^+ I) V* A6 ]8 b至少有2张A的情形:C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12)# e$ @) q2 t' A. z9 a2 v
- H9 n; L9 ~2 A0 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:5 d' n( _& d5 f
. C! G9 Y7 f7 g- U1 T. PP(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12))/
0 b' n& Y4 L& Z: v(C(52,13)-C(48,13))≈37%, n8 S# Y r" h3 h1 Y9 i
4 M- q1 ?* e. X. H; L6 n2 e
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3 V. P. C- N( }/ G. z
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,
0 t& ?* u( R7 p% `4 T2 O) ^5 [6 o& N; o
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:
5 Y- d# j. m6 v1 v* R% |* ^, z0 K+ Q: ~8 ]* ^7 o1 T
有黑桃A的情形:C(51,12)5 {8 Q* n% c( r, u' h" u
2 ?& _, o2 D6 p没有其它A的情形:C(48,12)3 o5 N j; _& ?2 a$ j) o+ b
3 F- r+ h5 w; v Y! g% m% |
还有其它A的情形:C(51,12)-C(48,12)
; o. a \# ]0 g* Y& X8 ? G+ F
! M% C8 ~+ r4 K/ h+ |4 o事件X为还有其它A,事件Y为有黑桃A,条件概率为:8 M4 Z7 k; A6 ? B& [3 `! E- Y* Z" G
" I2 s d) i$ S
P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(51,12)-C(48,12))/C(51,12)≈56%。: a7 G2 A. R. L( h- U
$ g! R2 N% c9 l4 T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/ z% K1 ]* v/ t- H
: @4 x P- H" X- @" z
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: U7 g1 a6 N) }. ?" [
/ W. ^, E Y+ ?3 w, Y你是传说中的死理性派!0 h- r1 S, @' ~7 }' }0 h6 E
8 d( R9 b- e' ~/ l4 `- y
4 O9 K5 l8 w0 L( R; V
5 a! Z( l& B2 U* L, {( {
' v4 i% P! E5 k" \3 Y2 f; u# X- U& m3 c1 o
J7 H& d$ A4 b- ]) L4 j
( q' R- x: U$ U6 j1 c( ~- V% ?3 S
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