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本帖最后由 九嶷风 于 2023-12-14 11:51 编辑
, @6 i6 W. o/ t; H! v C6 u
# k; m$ L3 r4 Q0 r 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9 H. F- o* ~4 K" ~3 s& {1 Y6 Y
- C1 Q- ]7 i3 M% |" l0 p
(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$ ~9 D* p8 C) O L7 T
: F; S( ?+ K+ q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,
- ]4 v5 @* q" r% F7 [5 h. i. a) ^* u
就算打赌,也要精“打”细算。0 t, Z; S1 T& ]. `- }
t! x. D0 j) E& A2 P! u& T' S# [1 `完美的DB" R/ ^" j/ \4 E5 O5 Q2 n2 `* @& W* e
+ A# p& W" J7 e: a! h
* ?( F+ R5 v* v' S* d; |# kNBA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。
& f h6 t+ B7 ^
, ]" V9 X G6 A! b* h) v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/ T9 E- w6 v" ?3 L0 t7 n* S7 l" x3 E) x
7 R6 U1 _6 P3 \' C0 j: 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
9 ]0 Q5 ~. ~% m6 c& L! k
* ?9 d3 `& E# y7 }3 J2 D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!
) I) Q* ^( r2 T2 [6 r% B4 T! \/ w N5 d
+ r# M- ?% p/ y O: y: m* r- L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," K5 b; U; p: E
/ m- E4 m8 w/ p* b4 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9 q! a; s& ^0 k4 p+ e7 E* B3 h
k3 k' A" d' O9 ?
正,就会跟我们打赌:' q$ q% _$ h4 I: n: D5 |: q: U0 K) S
& c) |7 u, S( w
p * x - ( 1-p ) * y > 0" _! N9 P/ u& h$ ~ o% q' z3 H
q * x - ( 1-q ) * y > 0
' }! W" U r: F" k# f# H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
5 J8 g5 h- f. s1 z! _' _
1 @; t6 p5 b) K; i5 r是一个必胜方案。如果p>q, 解就是下图中的蓝色部分:2 m' I& P: H# K, B& f, r& c( a6 n
2 q- ~7 c; \" u; S7 W t
2 R- M1 d+ E! z0 d, q" ~
) `1 p) l% R1 z$ F/ K9 D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( w* l% A! C& Q0 \! |8 C# `/ |
. o$ F7 S. C: N
“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% v5 g" e0 K8 G6 \2 |
+ y* S+ }! i6 h! J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 e4 N6 y% D& ~! B/ F/ Z- z
7 s( j* `4 M0 g$ e- I% i c* z0 L1 U' I5 h
三张卡片的骗局' _& M d( V3 G8 `( W
, F6 b8 U Z$ S2 B
, y2 r' n* Z9 [# ^
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, {$ N( F1 |6 H
5 o; v* f# `! t- H u- B5 q0 H- p
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# ]% M- T9 ~* d2 c! \, t
: k' g2 J7 H4 N3 G3 c. I. S
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
: ]# R% z g n9 n4 A
X' o8 `0 n" N/ m$ m/ s5 P2 G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。
, W F* L8 a# K2 h
C4 X; N8 R5 m' a: h# 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8 Y5 P# |: f$ B# D* x3 I* M
$ p, e* K+ a9 n) f8 l. M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:, }) f3 R8 e5 Z8 O3 Z. m1 a
% c3 \/ u/ F5 ~# Q' R r0 l, B1 Z& c+ b( @
8 x3 U I0 K: j7 M9 l( U2 N! N4 I: v9 j( L* V' f" j4 W. P5 l
$ k l3 h/ ]$ T& A
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: E! z$ L* u7 E$ u& U
0 w% r( a( t/ s5 {2 t& h5 E的情形占了2/3。
; H; o6 {, t. d8 k
# ^5 j9 m% N+ P, W/ ?; 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2 X% M) t( J P) \
5 E6 ~+ R7 R0 I0 g7 x
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
' b* k$ h# y% ]$ h3 |( H9 \, A
" F# \1 o; g. p5 {% W) [4 g/ }- n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 C8 _1 q4 {9 |$ t. m' I
1 ~8 V7 ~% ]) ^; L1 v& R0 M
称之为“三张卡片的骗局(three-card swindle)”。! S0 J3 Q$ v/ C9 s+ n7 a, i
4 o; W/ Y. ]' j* Z
如此不平凡的黑桃A* V( D8 q& [5 b' |
* S( g8 N8 K" D. R, ]& ]* P h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" g) S: H0 T+ }
/ P! I; K- {2 r, a1 \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- V. s+ z6 ^9 F0 n" A& r7 `# B$ o6 ?
5 X. I0 x6 {! u/ E1 @0 A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 k" ~+ B% q0 Y7 D- q. ?3 |, S$ o; o0 J7 T% B: D" F. _$ Z; X% \1 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
! @: l# b B6 p, I6 J
* I6 N1 V* E( ~" g2 f1 k还有没有更多的A?”3 i, n; N9 n9 u& L5 c" d
, C- R+ x r# 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
! c" @) y7 z2 ~ M( R! o! t
! o6 l! L; L* {; J! {, u9 _! u/ w不敢相信。我们就先算算第一次赌的概率吧:: {7 |' o* E4 {; O' p' t
* _& v+ x$ T) m9 K! m( @, c! }没有A的情形:C(48,13)
' d" S- o; ]2 p \4 B$ C: X n& N8 O! l$ D8 | K. O! X1 I+ Q' D
至少有1张A的情形:C(52,13)-C(48,13): h% z2 U1 O* N. w' |
4 k9 Q4 }" Z$ x/ @9 y/ {1 i恰好有1张A的情形:4*C(48,12)
6 [' o4 K: u; C1 b$ Z' @$ c% K) }# a; T; J
至少有2张A的情形:C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12)
" @6 ]) G+ m4 C) a5 R. M+ }, Z& d# d% l5 G7 o! [
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:
; L! D0 m, D0 q# @$ ]7 Y* v- `4 w
$ S7 D/ Z% d" z# G, W/ z, OP(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12))/+ E. p# K' ^6 B9 H: g
(C(52,13)-C(48,13))≈37%: K4 T+ X: J9 j* P$ k
- H1 Q) i; i& \: g9 D, \9 m7 C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
: C% r) k; p+ H. Q1 C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,% H& z4 J) O' R
# a+ @0 y' C& f$ T+ i
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:
% B+ ^3 P9 B4 T8 h" S) P1 Q7 @1 c9 v" [
有黑桃A的情形:C(51,12)# Y- Z8 B0 q% `
% h$ O g& d- z9 C没有其它A的情形:C(48,12)" {2 m# Q. r) g& I
' N" j6 h9 T+ u6 J z+ R还有其它A的情形:C(51,12)-C(48,12)8 \; M, } X' @3 s
* F6 \) e+ Q ~. h+ Z事件X为还有其它A,事件Y为有黑桃A,条件概率为:3 T4 p% A9 m1 A1 [
0 O* t$ ~- Y0 ?, g9 K5 f* A
P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(51,12)-C(48,12))/C(51,12)≈56%。
# u# v' D, s ]4 b1 ~8 h
0 ^/ i' T6 [' x) n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
% o* G6 }& V) P% p* I* d# F; c1 i+ k- X. \% R. w& ^# ^2 @' q
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
8 U6 v+ z' O( P [+ z
# x! X3 b, m# u. p2 A你是传说中的死理性派!& L X7 G) e, P2 z5 e: c
: @' v5 _% R$ P" n* a6 B- S. m9 k( r: m4 O
, x: p& r. ?! d/ |5 ]9 o) s. O% A% @5 g3 h' ?% p1 t4 H7 \5 E
" r0 v4 W$ ~3 l
% ?- c ?3 ]( e- X, F( N
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