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本帖最后由 九嶷风 于 2023-12-14 11:51 编辑
) o: k8 c% A' c H$ a6 b. z( ?+ [: ]/ c
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
x$ H2 v0 V2 E" v7 {; q& u. }% M; g
8 x; ]. L. |4 ^! z. C(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
+ H9 Z& o: {$ }. [. X" D
) A8 w4 ?4 O5 C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,
. L: b2 ~' Q% J0 W* ~9 c( h+ Y% `/ m" z7 W
就算打赌,也要精“打”细算。6 |( R, i# h+ c; K5 f' |' t
t/ M, p( M3 \! {: ~完美的DB0 l8 W" Z$ h* F# u2 I* c7 E0 s
9 v+ k' ^6 e7 p4 P
; }) l+ I1 V& _1 b
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。
3 P( i9 ?; p/ T9 N3 {+ u/ O
" Q* }! X: A9 l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8 }" W9 b" N4 h0 y
0 R/ q" Z: Z: F* T; }* u: V1 W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" A+ r! R, J( U; ]: |
& {( N5 w& C0 o8 X4 P
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!
. k' y! n, M9 E5 k% N
' p$ u, L, X, ?/ o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,; `& x5 u' H/ f& }0 Y7 U
* h# d* I/ M+ p& h8 `5 `
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
+ X' H9 }3 g+ |9 D1 b3 O9 e1 k; h/ c! \" U5 r) O' [
正,就会跟我们打赌:* Z' E; ?8 t2 d
9 R: `$ F4 y& J7 Q( g7 x
p * x - ( 1-p ) * y > 0
% H; }# }& h: }+ f7 |- g" g3 Mq * x - ( 1-q ) * y > 0
. a7 @: W+ A7 H8 E, 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6 [$ k8 I1 M I' @' s8 M
8 b3 h1 g1 Z, ~: u& G
是一个必胜方案。如果p>q, 解就是下图中的蓝色部分:+ J8 P% \) ]8 ^( }: ?' H1 s/ S
: \) \1 p' Z1 S2 S; k& U
8 ^( a- X# F# O+ o5 I% p& c, l' A5 y, X6 ?3 [ d! 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
0 g+ [* E# `1 f9 l2 c, b" c) w. Y* ~+ F- K0 a9 E! u0 a
“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
3 ]/ q6 d* n" {2 ]' U) P0 J4 H- _0 k+ k
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?
% I! E5 W# {+ m. e7 e! q, A" D1 k$ W2 J
2 y$ P" Y' i8 S4 v' c. k
三张卡片的骗局8 V6 X0 K. ~* `' t; O U/ f/ A2 c1 n
9 j. m3 Q; {2 a$ l
; X5 _! t1 L) `' y1 ^; S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
9 o O$ J) q* U/ J% `0 U+ @. j: m" |: [, A0 A& X8 q: a
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% S+ t+ I$ F9 V3 K
: q! j8 z( T. J# g! 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& M" a: R7 s7 S% s$ ?1 g1 u
+ W$ m( E5 j* D5 F0 c. Z/ S
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。
9 V/ \& x. q' p2 @8 I$ r
3 c2 q' a$ N( K# \* ?, x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
9 i" }/ w8 [9 m `! v+ f8 @
7 z) q+ C$ H+ m0 N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:
' a: o) j9 R. `' Z8 W1 t# a) u a6 ^# P$ l) L6 m
. ?% U' O `) t- u- ^
: v* q# u* l/ `( V
' g% @3 `! v: M. E; ^1 ?
3 a+ F, {6 K/ d+ o2 D. N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
1 ~" w6 m$ }+ W8 C% s$ `; i) D% G o$ u# z! n$ q3 m
的情形占了2/3。6 x, x, q- g; k1 J6 n+ F) Z; ^; H
+ Y& t& v# 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
$ D8 B5 F, e1 s* ?/ P9 O7 u
* n8 u7 X) M. U# F0 `8 [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
8 M' U8 q& X- P2 {, O' r; q& a
# e) c/ w' q( T9 J& @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)
/ F2 c7 t0 `9 o+ M7 |) ?) `
9 O' m9 E5 D- g, n2 L5 J# _称之为“三张卡片的骗局(three-card swindle)”。
- u# a6 }( ]! S6 [: B9 j4 y! `/ {. ?7 x9 n
如此不平凡的黑桃A
2 S; n, l/ s! d5 s& g2 A3 Q; p" y* ~6 a2 ~7 S! T
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% v% b; T: Z' | H! M
" E# X% m$ P- g: H9 s: A; i: s4 n
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
7 n: Y! @% A1 j. ?/ o" L N+ [! p& ^
9 o2 V& L9 w. N4 {, u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,
. m% g+ c2 N& S1 v; k- n3 ~# K7 E# O
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! S7 \" z. N& N8 {
2 `3 H9 U* I1 G# u* ]% C2 B- N1 G2 K
还有没有更多的A?”. ~6 T+ q/ Q( a# u8 a
! o% J+ e0 y+ C$ E# \2 w+ u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" s; @* ^* s7 O. j! e
) E" y! F! h/ p不敢相信。我们就先算算第一次赌的概率吧:
% K! k( ?, b* @
0 p3 n5 W7 W6 e5 s0 R! o; ]6 [没有A的情形:C(48,13)
$ P: h+ ], g) z; W. F6 j) Z- `! \
4 `! x; P O! k, @, f$ h) D至少有1张A的情形:C(52,13)-C(48,13)1 R0 Z' B! z# a- X4 U/ a# P, H
: ~& R& A: D. o0 l6 r1 J恰好有1张A的情形:4*C(48,12)2 W& k4 V3 s& p) B7 F
- Y1 R: }8 J. B) Y) u至少有2张A的情形:C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12)
7 Q% s4 G0 i1 A3 e0 x' f3 M9 Z" x+ k" b- n& 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:% @! ]; }6 R* z$ d
* v% j$ @5 Y( D+ u! wP(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12))// L+ t3 ?( Z0 o$ m* a
(C(52,13)-C(48,13))≈37%! M% }% J% m3 P c S6 Q7 z
! ^, Y% B$ j. I" E6 k9 S7 b
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 o+ b$ Q( L0 H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,* v) o% R0 p: x4 h( w; p9 d
/ w% B% Q' B8 `2 d
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:
. Z7 k2 `. |; }4 Q4 t) g* @% g2 r# Q
有黑桃A的情形:C(51,12)
1 J2 z: v* Q0 T" f: n/ {& I* w/ W( x4 P b; s
没有其它A的情形:C(48,12)9 E" H; | d+ p+ S; s8 k
/ T" z. U. K* [/ j" E* b" S$ F) \0 D
还有其它A的情形:C(51,12)-C(48,12)( t% M% C% k% E7 x( o
$ r3 \+ V1 `# B% n
事件X为还有其它A,事件Y为有黑桃A,条件概率为:
7 W3 P q. L$ }" e0 @# _* k# u1 l
, E9 j6 ?, F3 d4 t& q5 DP(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(51,12)-C(48,12))/C(51,12)≈56%。
- n8 _0 m) E! |7 S( g$ R) T, j# R y8 P
4 ^* `% w f8 t, Z$ }6 D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
! w) r8 Z; ^" H6 \3 h, l) E+ K& u+ P4 ~. X0 _& L. e
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9 _, {6 |6 a) D( m3 F
4 A/ T0 m* Y+ X$ m+ ]) \
你是传说中的死理性派!# m8 J/ |9 Q. q/ M7 F- k
6 ]- L% Q* @9 R) }; S
- ^# X E7 b9 Y
( T2 a& G6 M8 v) M6 n% y2 B a u0 E7 X- P# T* p
5 I* U/ q9 h$ C% [/ b
/ U f& u" a' g6 z6 A0 v* e; j
& v, e" d8 R2 t% T9 } |
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