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本帖最后由 九嶷风 于 2023-12-14 11:51 编辑
" g7 z" b* Z- l6 ~' Z* |# I# C7 ]& B0 [4 F; e. J8 C7 Q( \
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0 N% i, u, [' F5 H0 O
6 b8 y+ i0 ]8 d' j
(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
% y5 n8 Q" Q# l7 P# _& M
7 {- _3 ]+ q 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,
6 T* E6 G9 x7 Q A2 X- W' h' H
& ]& B5 J9 ~" x/ {. S5 Z% T$ ^" U就算打赌,也要精“打”细算。
! P" [2 }& u$ K$ v. ~- w- ?; |9 s- e. q
完美的DB
4 l5 i I- F* o! i" w, k3 ^. d+ ?
, f7 H" [* E0 ?( t0 g8 g. z
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。
# C! l6 z5 d+ f) q
) V$ {+ x4 x, x. Y' ] c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" S& i( ?6 H/ m+ \$ T4 n) P
. C* F% P! d7 m1 t7 {5 r" T! ^; O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: A8 ?9 [6 J% w$ B& S* H& P
* W& `- r8 Q, v& _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!
' [0 S4 d/ M& T" p6 v9 P4 a: y
( J9 v. P7 R. l& F3 `/ Q1 g; k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 A, A5 e- e) x3 N" `, a3 q+ J8 }! y4 g) `, _
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% `8 E5 C# j: B6 [* v' l
5 E3 S g$ C1 N& h4 @- y2 o# q
正,就会跟我们打赌:1 N( i( N0 Y2 q7 r$ C5 H9 E% R3 h# v* H
) }' `. H; b% L2 F2 K+ [; t1 i2 E
p * x - ( 1-p ) * y > 0
) D8 [( F& h V2 L* Pq * x - ( 1-q ) * y > 0
' X, D4 t7 v4 t, E/ t% ] m) o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6 U* t1 S0 g/ p7 y9 _8 p( d
# J# c9 v a4 w) R; }
是一个必胜方案。如果p>q, 解就是下图中的蓝色部分:4 R) u& n5 P/ w4 N
) ^9 L* p3 x) R6 g- u
# s) O z# |3 a6 O* C. v
9 @. ]6 c3 Y1 |5 P
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
3 v7 W- A, L$ P8 V( a$ s7 L
; |! o/ t0 |2 s! _- ]+ t2 `5 Y“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- T4 \2 `# g% I3 `! x r: M
5 c x1 A- T( T, o- u$ x* 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?; n# q. b8 Y8 c8 b$ T- k
( C( ~& p+ [* N& E4 r5 v( }
5 }3 H) S; _% ^+ s4 T. v4 T
三张卡片的骗局9 S7 X' B- P& a5 l
9 U: R, h1 D/ h9 D
, u9 J( _% E. a9 l" S- ~" H2 E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
/ c* X& o- Z. |6 q1 u/ }
% x& H1 G# I9 W. o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 R/ i5 o) m" q7 i4 u2 ?0 n
+ [( {# \- ~/ o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7 @) a2 O9 F7 `( V4 I) J9 j; _: p
& J8 D/ J6 J$ ^# V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。
: n4 J' H0 Q* H0 s/ x) N% E% g* r* K: 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
6 u' v" \; C- B, p
/ R" q" S/ b6 N! s+ P: u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:, T% S$ R1 y$ [+ D- _) ?4 `
, H0 W, r3 T/ N( G, N
6 P1 |/ i2 O9 O6 E, Q/ B7 j
; J: @- ?: G9 K$ p# Q5 g2 \
4 I& J$ u; H2 B* I- E7 N, o, f" A& J) W- G 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8 p( {& G) T0 S% R% R
( A( E* R" |, l1 y
的情形占了2/3。' g' k2 |) `7 U O
0 L p. b% t* k1 F8 z/ 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
0 [/ I' D; L+ S5 j" h' _
7 u2 @4 v% ~ z' 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& @+ J } o3 K7 }3 s4 @; U
: C" I) U0 Z8 x* S
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)
- p# N; ^$ L. f1 p1 `2 t" L* r
5 V/ W$ g" q& b6 z2 }称之为“三张卡片的骗局(three-card swindle)”。
' T3 x- M& S+ V8 H& h
0 B3 ~' @# [0 r- l1 @# n* s* W5 X如此不平凡的黑桃A
4 m y/ Y& W0 M$ E; Q/ _
E: y: J# w+ ^; f1 x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
: w P" h- _7 s) p% X) F% [# U4 B$ ?& a3 p) e" x8 `
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; R2 V, y+ ?* n+ k
& [& p# K! Q, z: i; z
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,2 D: R3 O" B' J
2 |$ Y4 V1 X6 w" s& k, \! L1 B
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4 ?$ W% ~8 r6 }' L
8 n0 `+ L: Z- \2 t( k: ~" B
还有没有更多的A?”' `; U8 V+ ^# I
0 U% {) d) s" e* G0 @
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# w* l; |# Y' s
( _( D; V6 N1 d不敢相信。我们就先算算第一次赌的概率吧:
2 p5 g) F. b1 F* B. V, w: C9 l1 ~0 {7 ^# y
没有A的情形:C(48,13). {) \1 @% @; a' U5 z1 x) Y3 z
$ j1 H4 b: p, x" c8 _7 B
至少有1张A的情形:C(52,13)-C(48,13)1 e. c) g; g* ]8 P. N A
& `6 V1 p3 S2 t4 w" [7 v恰好有1张A的情形:4*C(48,12)
5 [2 z5 c. _3 }: o9 Z; o5 e$ S2 k/ u) n, K1 `" x5 c
至少有2张A的情形:C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12)/ ^! {2 ~0 c+ @0 ^1 l, H
: H9 D$ @& C. \5 S* V" A- s; ~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:
& k0 q) j5 a2 |; L) R2 @
" f$ o" N5 M1 l7 jP(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12))/; U$ E7 h; P( q; r
(C(52,13)-C(48,13))≈37%
0 W- `: p. c- J' B$ _ a& H
' q7 L( {; q/ s3 _% T0 {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* ^/ p0 J5 Y) O7 i
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,/ ~6 x2 G! z3 e: ^
7 M+ V% G9 Z! Q5 b- p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:
) p3 R% M1 }. H: ^% g/ O4 r
! h) K( }. N# i' D0 {& C, a有黑桃A的情形:C(51,12): V6 q* e X Z% W
' m5 Z3 i: u) ~( _3 I& Z
没有其它A的情形:C(48,12)
/ t0 ?- S+ T( B+ R
/ _- h+ e3 H, s还有其它A的情形:C(51,12)-C(48,12)4 p1 i; J2 n2 I$ h
2 [: Z' y5 E& ]- Y' d
事件X为还有其它A,事件Y为有黑桃A,条件概率为:/ O3 Z- z! ?, ~" C( ?9 V
# v1 n' i% ?5 p8 \* {8 x% u+ b$ i2 kP(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(51,12)-C(48,12))/C(51,12)≈56%。6 U. G2 v; [4 }/ w" s. L% ]
2 t. E8 ^+ o, m4 _$ f8 B
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) j- B5 V2 |7 b, g! o
6 t8 _" n# i* Y$ P( p
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; n/ X( ^, o6 o+ \$ }
t7 S( ^ `+ {" p: l你是传说中的死理性派!* g( Q& u( n- [: J
4 f, g2 X! C" X3 z
3 `. u A5 |* b1 ]
3 M. |% N! e. }; f) ~3 q& h' _: Q9 a3 @+ J& o
+ J! F! } q+ C9 n" x# F0 Q9 |
3 _: v; N5 g, r- c8 U6 v" b* l4 s6 \7 z6 L: l0 Q
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