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本帖最后由 九嶷风 于 2023-12-14 11:51 编辑 3 L9 m! F8 w- Q3 }) A
1 q& d6 y6 a7 ^ 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$ J4 |( s$ f# b( Q, @: g
2 _2 q7 J) y2 e5 ^
(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! e8 c3 G6 X) z3 P
% z* j1 W3 E/ v5 c1 y: O. I
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,
# k) Z, U5 x8 ]; ~+ N8 f4 V$ L& K& d) E m& Z# K% E
就算打赌,也要精“打”细算。! r1 U4 F5 ?( Z2 }4 u; i0 j
4 A8 u7 }( N( X4 q. M& Z5 D) s9 {完美的DB" U6 Q+ X/ p: v0 c4 y! I
5 o0 j. N/ g0 d% }' s9 }) q
- S- E# A. u6 l% S9 x
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。2 {; s' n. H J. n$ l
x; ^2 C3 u4 c5 L; i3 a' |
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
# R; k3 g# z6 B$ O; I; T1 U( y: e3 k2 J
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
6 ^3 b I6 b7 ]- B- z) O$ t2 r6 A6 E; P8 J9 C4 Z+ H8 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!
4 H7 m* K6 P, a2 @/ T+ V3 I4 z f( l& e4 k$ Q
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,& H6 b- ^+ Z6 E
5 A( i( t& L, S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) \; J/ `' I" n* P+ t
0 `: G4 i5 M' v0 g0 x8 \" q% U
正,就会跟我们打赌:
8 t: t2 e; c$ L9 a# L% r. J4 K! r* k9 e% ]$ d6 C* T
p * x - ( 1-p ) * y > 0
) p# ?7 h: ?9 I5 e7 c: Eq * x - ( 1-q ) * y > 0! C+ G7 B; {% A( t, 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; S8 I/ p. c" H% T! [
4 Z) ?; T* w$ J5 o" O* [0 M- k
是一个必胜方案。如果p>q, 解就是下图中的蓝色部分:
5 f9 x. n0 C6 y l q" V4 v4 s) M5 z5 r; z. X1 |. m
7 l$ E; h& S( ]+ m
, B1 e3 q8 {6 F) O
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, _& e* `3 I; y
* C5 V* H6 E2 @: U! Q“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: J% a0 h1 c0 G# E: F' S; M- C
7 a/ t' g: J0 H' H$ _ ^" r
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?
' L7 [% x6 V3 a8 R- Y
% k8 }0 P! @# X, F0 N" T% g4 [3 w) q; v$ N8 J" g2 }3 S
三张卡片的骗局
: m8 v3 I% y, e+ o3 x: \/ w8 P; h. I/ l1 I: Q
! B- L& V [7 v" D/ h
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
1 m. R, x1 N, j. I2 l9 o% V4 q2 s: I: L1 X; F3 \' g
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- t# i O+ W# j/ q
6 m" z" F( h; Y4 p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' k8 I) v; J) E/ C
5 u; [/ d5 @; j- ` w$ y# y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。7 k+ ~2 u f+ Y. K9 Y5 T. B
& R8 Z2 R N/ J2 ]8 f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 J' l' u: j# P% D! v- T) l, ^
y% W: n' r) Y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:& f9 C: X" a% l, k! ?
1 q& n" ?. w9 N
5 @% X# ]5 E9 I) |& V
) y6 \/ g% {: u/ Q. y4 m6 p) f/ U3 j. m* O/ b
% }9 D3 s8 ?- R, H1 u% P' } p* q% \# @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) T; a7 S# H0 ~- e% b' N* P
, M+ r+ G2 u8 V$ m) g% ?
的情形占了2/3。
7 k. i% ~9 B( P; j; D* G: }: V) U" ]7 G! x! p G
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
3 K( [% Q6 Y6 F# p( `& X
1 g1 O; l6 {% }: G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 f5 X0 _! H3 _. N g) `
' g# X: Z9 T4 f4 @9 f+ {0 K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 p: Q5 L/ i H4 _( j
3 T2 [5 q3 y' @9 o" h6 W H* `* { \3 V称之为“三张卡片的骗局(three-card swindle)”。
" d, O+ B6 c' Z7 S; J6 ^: V: s- P$ P, E- j1 j
如此不平凡的黑桃A
9 g$ @! K- s6 t& i5 j& a/ t: ~" _: l0 t) U4 N) p
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 q% t% J8 z, @1 {
( H5 M8 I5 T& a4 A- o( ^
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0 e# c" [' Q! Q9 D$ |+ {8 g
* y. I: \3 [* n2 P
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,
' x8 j$ g# G) k* h2 Y/ `0 e. |; _* V5 d, e/ |, S: ~. @
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8 { H( T" t5 l4 F+ U
- s6 b6 h% P2 D; h3 @" j0 @% |还有没有更多的A?”! b& e5 k# c+ J h+ ]' _/ |/ C
- ^ g3 D: H+ y1 ?, Y( ^
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
) l& d0 b$ I" U: l- E6 N- G/ D$ H2 ]& Z/ ~3 R: u' m
不敢相信。我们就先算算第一次赌的概率吧:
2 t; `% @5 o. v, R' Z2 e
/ S& m) s' f7 @2 Q$ |6 u没有A的情形:C(48,13)* ?) T) u1 M2 }
. s* S9 h5 G& p$ h3 [2 m
至少有1张A的情形:C(52,13)-C(48,13)6 b) q# z1 g) T6 \# Y; n* I: {2 a
6 _8 x6 B; i! y. Z5 Q4 w
恰好有1张A的情形:4*C(48,12)
7 P2 b( l! D$ g! }5 C4 h7 D' x+ S) k9 _
至少有2张A的情形:C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12)& A! |4 k5 W5 o- M% I9 Y
5 n1 f* F& \9 }: V7 L# r6 F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:7 ?& w) \' }3 z- p: B- y4 H- u
5 [# T% k7 m$ E7 A' i# p" }5 b2 t yP(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12))/, N# ` O, q1 R) @0 l# f
(C(52,13)-C(48,13))≈37%
5 }. g" ^. p: S$ j2 e- N1 `4 z1 {- b' ?9 k4 M5 X
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 t- |' W* n8 v4 B( ]
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 Q) ^$ u! S# s8 O4 B* n
* n7 w9 e( l- R: q; G }
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:- ~8 S2 H3 G+ z' u2 E
# B* v D( W/ _/ \- Z0 U有黑桃A的情形:C(51,12)3 r- X/ Z* m, L; T& G1 s" v
$ V8 E) |# L) k+ h+ w9 g1 T* ~
没有其它A的情形:C(48,12)
+ z$ o3 p* E# `- U" w6 K6 ]9 W$ Y1 i0 M* j+ O9 S* f8 h' x! a
还有其它A的情形:C(51,12)-C(48,12)
: N$ Z/ ~: I7 b2 O; i( j/ n& U, s0 w6 G
事件X为还有其它A,事件Y为有黑桃A,条件概率为:1 j8 x& [+ V3 u5 h1 v- I Y
! U4 {* U, J3 ?7 EP(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(51,12)-C(48,12))/C(51,12)≈56%。
; w% z: B2 ]. q; y
) S2 s% D2 Z9 E0 Y' X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
) }+ I% `1 F0 @! e! J! |5 S% U& \7 L
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- O4 O' N3 i% d# W: R _
5 a I# l" _0 @9 ~+ a" ?你是传说中的死理性派!& a! W9 i+ E% Q: n0 w4 X; t5 v
2 C# f3 d8 ~. m# a: g" d* c) ?, e2 A/ m5 l* O K9 f+ z4 k1 {
( U( X6 {- F- w$ S8 n
. G0 E! ]& N, }' F% I9 H7 { i$ u N, S' a x
" H7 }: i, m$ K; m' ~% m
1 b( T4 [+ ]) e# k
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