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本帖最后由 九嶷风 于 2023-12-14 11:51 编辑 4 Y7 H3 S( y% f, w4 k+ _% c
1 V7 C b( y8 ], l
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, }/ `1 n% F! v, z [5 U" o
. O$ }; q& j+ i+ 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4 |5 z* C( X5 e' N- U& N5 Q
: T; o5 j7 @5 {1 O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,' e; x. Z6 S T' v0 d
- F+ s6 |2 z, L( t" e就算打赌,也要精“打”细算。
# t: ^% w# l9 u( B O( P X n; [+ ^4 m5 L, a1 H
完美的DB
, B4 }" p+ e$ {2 Q! m5 L9 r1 V% P* y& U: f- v' V6 r! s. }
/ x3 z0 B+ ?3 c5 f2 l6 T! c9 e
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。! K. Z& y0 b0 e2 l; T8 `3 F
1 `( H; n0 Q1 V. ]& O" y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. W8 c/ ?# a& F' ^
5 Y% B/ f3 q( r' M" ^7 \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
' Z# M) D+ j# f* J0 k
8 c+ J# I" K6 F2 u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!
$ k4 x4 f( ^0 L8 n( @( O1 E6 y# h) O( ~) l) H: 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,
0 [7 n. Q) o9 @. v/ m
! X4 p. m k8 b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 p# H5 u4 g n* Y: t# \) Q
?+ v6 F( V; D& O5 A* W6 r正,就会跟我们打赌:& N4 X% x, u; C3 p1 a, }! k
' \( T$ U9 G1 Bp * x - ( 1-p ) * y > 0) `& ~' c$ m* w5 p7 @* ^
q * x - ( 1-q ) * y > 04 q4 A# E0 p; k. i4 |7 a
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% k0 C7 f% _6 M6 s: x
8 a! j T/ h) J# w4 n1 X
是一个必胜方案。如果p>q, 解就是下图中的蓝色部分:
! |. @ Q- }& G; j
; P: \1 s. X) [6 V# J! U# ?% F9 [8 ?
' h# Q; O' Q( {- @
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5 ?$ \7 t" z1 F. y& J9 `$ K/ v7 a
3 H. z+ U$ T1 f“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
" v6 J6 m G( u" l6 o: r. U( f3 D0 R
) d% v$ \# L( l( H( ?$ |' y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?( b q' S7 H' [
4 A( g- `; O, U" g A/ R6 I
+ }1 m4 _6 K9 D1 Q三张卡片的骗局
" m8 V& b2 V9 L# H0 |4 k
E0 M; b. J5 e m8 z/ j) w
* L5 T: I( @* j, o1 [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
7 c; f- l3 X% W5 X6 [) G
$ w7 o+ q4 \+ @% o* M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' C) h: \5 S1 g
' K1 {# j" Z4 R2 }3 x0 e# M- \8 {! m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
5 O# C- ?; ^5 o( i9 [5 p8 p
( X2 Y0 E5 l- ^9 F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。
# ?6 V- W: J6 P$ W1 K# t& F+ b& h: C1 J$ j, K- a: U
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
, {% O& J, ~3 U; q7 \7 P. p0 T% h; K; r8 V
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:' X; h" j, z+ J2 D4 h/ ]2 o
. N7 ]# a" r' G" g$ {& k! n* c
" r0 _3 ]* e7 ~+ [+ B- Q; p( Z+ r4 G5 P/ j7 W8 n3 |
* n+ _* Q; g0 a+ Y# w9 f
. [8 m# G, f; C! h
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) V) R6 u+ B# B9 R+ B
" ^% n. p- ?+ i/ s4 x. d" v5 a的情形占了2/3。
( ~8 }4 h' p1 s& c. E+ r% C2 ?! s
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
, I* d& l* h5 U: v& e: t4 }! Q4 ], Z, ~' D3 ^1 `
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
: R3 D8 j. e0 K1 f# n1 {2 N0 X. d/ x5 c
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)
& H# i: U# t4 p4 f$ ?6 m! o! j X# q, i$ R7 @' B$ X. J
称之为“三张卡片的骗局(three-card swindle)”。
; x' S# j$ B; ?9 X) A; J0 e* d9 C$ P% ~ ~
$ K/ `# v0 l8 b, z( Z3 Z7 W如此不平凡的黑桃A
1 T& u, B! R3 z& K; q r
7 `: P0 o w* R4 U z3 s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 g6 i& W% s' L; C" x# l. L( m* C0 v# N1 g/ `. ~% V# d g! `7 ?
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2 H0 F) k% C& m( O
a! l# H* o8 u& T" i0 [: e4 P1 t9 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,: ~' s& R1 l5 i/ V, A
- \& m& X- Z% s+ o, |. ?9 E. j6 b: [( D
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$ c9 V+ I+ p& A2 Y
) Y: E; \+ R: X G, m" t0 q. {还有没有更多的A?”' Y, v r7 z. i/ g
3 m. S) @' ]9 X8 W4 y* 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
; e- o7 W3 a2 c3 k/ C' U3 u B4 }
3 m7 \ v* A# g I2 y4 \不敢相信。我们就先算算第一次赌的概率吧:
: t8 Y1 K& \$ N. E; ?8 I X/ w
0 o$ Y, R3 G/ f3 H/ g5 ?没有A的情形:C(48,13)
1 H) a3 y$ }! E* d- M! z! y( w0 T6 f* g2 {( \
至少有1张A的情形:C(52,13)-C(48,13)8 N/ ~5 {) M0 x
& x" z3 `& e1 `( s恰好有1张A的情形:4*C(48,12)
" ]) ]8 a) o5 U! R: g* \$ b) |7 e$ [/ O! m/ _
至少有2张A的情形:C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12)
% e& t) Z- [# T* T; K8 G, \% t" ^; U8 `
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 m2 A7 y7 y0 e6 n) t& _) ]$ a
+ r. l( R- p9 o
P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12))/7 F# `3 ^; a: F; a$ C, q
(C(52,13)-C(48,13))≈37%- x* N _! v9 T- W0 X$ ~
5 \9 x+ `; j3 _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6 r9 z% K: o s" R) R
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,! x% q3 O# E( q# a# }
( u4 k9 p, k9 e/ l; j/ e* z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:
4 q( g% Z6 X! c+ u: ]2 e3 e# `
有黑桃A的情形:C(51,12)* R. h7 j6 \4 R0 U# Y7 B' a
' ]! `; I4 k& c没有其它A的情形:C(48,12)
0 O; v# }8 D. _5 `4 Y4 @& D. u. |8 c% q% a7 j, S6 v
还有其它A的情形:C(51,12)-C(48,12)2 k# k& K% H& A: F& I/ ~
0 S5 F5 L3 s7 ]* I& D
事件X为还有其它A,事件Y为有黑桃A,条件概率为:
; z4 C6 _$ _! G1 U2 B+ E! T; r1 {* @/ ]# |
P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(51,12)-C(48,12))/C(51,12)≈56%。
3 h/ |; |( h4 ~: Y/ i" q$ |$ f" t2 @) n* s9 _& k
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9 K. O t9 |& [
3 U3 ]1 ]5 e1 b$ k( C+ O
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
' H7 w+ I. ^' ]! ]1 K0 z
/ }/ q* B: k" B( d$ M5 K1 l Z你是传说中的死理性派!
0 r2 P8 y+ b$ m& u; o9 ]* F
" j3 y5 k1 y/ ]- w4 V& l0 O; o. q& _! i/ X
2 H) _6 x) U. t' E; w P
8 G% N$ R" C4 ~0 I; g* v
# }- q9 |1 F* q" G
2 z- ]3 j% a; x) j k* R
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