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本帖最后由 九嶷风 于 2023-12-14 11:51 编辑 4 Z9 R& C7 s$ |2 @
3 p0 f: r& X3 T% n) X) B" c2 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
3 u8 `. U6 B; x1 ~, P1 R4 c }3 ]$ _/ u2 g! P- y' z9 D5 i0 X, n
(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
! x( T. P/ B( O* A8 k( M) s4 K6 p% Z, x
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,5 t. t5 Y% _" l* n! {' I
! l8 ?( O" T, a4 Z& k$ B就算打赌,也要精“打”细算。
7 X$ B$ H1 H% J4 \: }4 W# V* C' d
- {' c/ [* c0 @, A8 `3 I) l完美的DB
8 s- Y% [! W2 Q) u/ r' I2 u6 c& w; s l9 K
. ?. k+ m: L! e: x2 UNBA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。
% \; X7 l3 X6 l0 r
2 X; S3 R, u: Q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
+ g; D1 P, v) c9 x# i
% W8 z$ ]" }- y4 |3 p' y. z8 s P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
; h( Q* O, u/ Q! H k& }* X9 y$ R5 p8 @0 H
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!
! `$ s1 `2 L4 o( L6 d/ \! ?0 R6 D3 o# t! O! I% o3 n
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,! _* c6 b% L/ u$ X3 h! E
/ G" i( S( o! x0 ]0 L: P
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
; F' i N! l; y6 {. w0 x# l, i/ z6 r, l
正,就会跟我们打赌:
2 A9 R0 n6 k4 l/ d8 L D; D: g2 C8 `, Q2 H. i1 ] g
p * x - ( 1-p ) * y > 01 f: S/ ?8 W7 g
q * x - ( 1-q ) * y > 0+ \" _/ C3 V+ ?2 B$ Z/ q5 {
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
# q: q* u7 G' t% H0 g1 t3 P) w8 N7 A$ P- L3 ?$ F( D3 X
是一个必胜方案。如果p>q, 解就是下图中的蓝色部分:
) a. h+ A$ L* n/ N, \- c3 _; A5 w( |# n; T* l* K( ~: m4 Q
* m5 `- t+ S. {5 S+ d3 o, W% t( b& X. u3 j) Z8 W
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
! R: F8 _! U, l7 y+ W- z( A5 v6 B3 p; J ~+ M2 z
“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
" z9 C3 \1 Y( Y- y- [" c! C% q+ x; n
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?! M. _3 p' o) T3 \9 C! @( B
0 f3 [; Y/ s9 t# P
3 b# K: h6 t1 e) X% S1 p
三张卡片的骗局" Y; e% W8 G/ ?
9 n/ o+ I$ U2 S1 O2 E+ C. l/ R3 v: Q! ?! q) {
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! k2 a7 }" c" @( a+ `; w5 V) ^
& } @# w7 [4 M4 N! z3 S( V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0 n2 r* H) K/ R2 J% [
& E7 o' V6 @% e7 r0 q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/ {! ]% e* a# F6 T( V& S
! _" v( `9 Q- B P4 C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。
; b& ?$ l# I l) n, }' b3 v: @8 q* {7 a
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
# M, [0 s: B2 \- Q1 L/ _) |) B: M# q) v3 V, p" }
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:. p* A5 q0 j# c/ J
) |# [5 h" p( E) g( ]+ S! ?) Z
! {9 Y1 j& ], {( d5 Y, L4 r
3 h: P3 Q+ q. \2 p2 H; E: ~! z K7 @9 }, \' H& v+ z
% R3 I; }; x' W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
# o3 p- H: ^3 Z' R& o4 x+ _! w& U+ A5 g: Y8 h# [
的情形占了2/3。: q2 T/ G4 |; j% ]/ ]3 p) E
0 T+ B" x* @) P0 I7 `$ h! H# v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
7 n0 o: i6 U* F$ j9 ~# {- u0 w! [; e6 I
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) }& r% t) J: a+ h0 |8 Q
1 o7 f7 v2 c4 O- `- A/ ~, f
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 }0 g6 l7 U/ [
$ p, G7 R8 D8 o2 O, `2 R称之为“三张卡片的骗局(three-card swindle)”。! T; @9 g9 I* e
- p: Q3 G3 T8 f7 G- W
如此不平凡的黑桃A
, O6 G. E; z: o& u/ X. Y `! F2 m) t4 f9 d3 n, q
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 w4 e( E' p# ^5 M$ g' b
+ [: ]* K- ]: M& A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
, T( v+ a1 ~ @( t, p9 d1 }) {; p- I5 C5 J8 [( h
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,: l. B6 T* d0 `: ^3 m% R
4 T$ J0 k7 F/ i! N1 j! 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
. ~( W$ t& z+ X1 r
2 a; C8 W9 {8 e: t D8 h还有没有更多的A?”+ I3 [& \5 L% ^6 E) i# J& t3 `4 ~
( ?5 V7 y; j% K3 e: h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
4 |3 Z9 }/ \' [$ \- t
- S- e) l& y$ c8 r不敢相信。我们就先算算第一次赌的概率吧:
' D% Y' d/ z5 Y) q
7 r2 }) i7 Z5 A z2 ?5 q9 e没有A的情形:C(48,13)" c! O/ T5 H. T2 q+ @7 w8 L! g' `
/ _* K5 E0 R: }3 i至少有1张A的情形:C(52,13)-C(48,13)& }/ `, g) g+ g; b" y" O
$ E5 O; ~9 G+ z1 u. ^
恰好有1张A的情形:4*C(48,12)
- P# s _. }1 z, R- v* H1 C, u A8 S* F
至少有2张A的情形:C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12)# m, R! B8 K$ G H
. v3 M4 G( {) J% T
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:1 l6 t0 \6 j, `
3 {7 [; n0 H5 W& S1 H% |" @P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12))/
4 j8 e/ `' Y% B+ d1 H6 @(C(52,13)-C(48,13))≈37%3 N7 N2 W) W& \1 k! A# J
: N/ }; Y, a0 f5 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
0 i: _, h N- f% H. y( g) 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,5 `' X0 V" o% j+ q. ^7 _ K
: B8 g @% I1 I# _' N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:7 B/ P* f9 R, V; x
* f/ r! N# m+ T, ^; ^2 i有黑桃A的情形:C(51,12)
; u ` d) ^8 S5 ~8 k/ J- }$ K& S" C, A; ?0 k/ g: N
没有其它A的情形:C(48,12)
0 i/ R1 j6 a8 ?7 [( F. G; v+ x5 T( A
* M2 H& M# x/ w6 H: u" w+ C7 y还有其它A的情形:C(51,12)-C(48,12)
- l3 Y" Y, [# j6 z
- y2 h! P( {3 ]) l事件X为还有其它A,事件Y为有黑桃A,条件概率为:
) x* ^: x- R1 E( \7 ~/ K
: P' |5 ?. S! i, I" Y+ FP(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(51,12)-C(48,12))/C(51,12)≈56%。1 j5 {& u& ?7 f' K1 F
8 |+ l. K3 W( }) {8 ?) g
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
) b6 b* s3 I$ z1 ^% D3 O( s- @% X
+ V2 C7 M; K% {5 Q/ A8 C$ t6 a8 X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
4 [9 S2 J2 j' K+ t. }0 C3 u s" o% M, B
你是传说中的死理性派!& @% s6 @3 K- R5 J, X8 ]
$ ?7 P6 @4 ? X( l+ ~1 S2 M. m( {) c
% g& Q( }! _. L( r
$ O/ S; B9 Q5 @
, o j) g8 Y5 P" ^% C; t8 D# o" |" n0 C0 U# ?% w$ O4 Y
& z) q6 X+ h4 P3 I |
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