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本帖最后由 九嶷风 于 2023-12-14 11:51 编辑
; Z0 ?# }9 U) ~, H# t4 t v' \$ O1 J! t: y
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
" R6 D8 e# u }; ]; J- [6 Y/ T5 G2 g; L( ^4 q
(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
$ W. @8 ]% B. K" f; V- q0 |+ M- ~0 w) I/ w* C0 n3 K
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,
' H( M3 v G; m3 w- U
: F2 b4 m: \2 i% ^, J4 E* K就算打赌,也要精“打”细算。
7 U) r& a) t- `& `9 r7 {5 Z9 h3 T' \9 P) s7 |6 \* p" _" O+ ]* q
完美的DB
8 @" d' @! Q* ~, ~; Q q t
3 B$ \" B3 D' H/ g; W0 [' a) E' R; {8 z0 g9 t- e+ D/ 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。# i$ t9 ~/ n/ \
9 d% P: E$ I5 S2 z0 v8 r: p- 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& {7 H9 p* H9 U' J
- f" l" n4 n0 a+ Q+ m! h* ~- t) ?6 K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
/ Q( ]0 q6 b4 ]$ W5 z3 B) T ~6 Z* d4 e* p& L* b
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!- F3 }2 S6 C+ R9 f4 J
, L/ {4 \ m$ _3 }0 E( e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,
" p" ]+ Y* Y s! I1 I/ t: M! o& s2 c4 i9 q N8 {' u r% d% 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
4 }- ^4 n/ C* z) ~
( I3 ~6 t$ r& [9 z1 L正,就会跟我们打赌:
# K$ V7 C( }- J, f7 I! E/ Z5 O$ i. Y7 O9 H$ q
p * x - ( 1-p ) * y > 0
: ?: O& |0 ]( ]8 `) G6 D% vq * x - ( 1-q ) * y > 0
+ b: a7 f, c4 z+ }5 ~& q) \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. D$ y; H+ b4 m+ M7 G% N6 R
' R8 T' R5 `: r# M' v* s5 C
是一个必胜方案。如果p>q, 解就是下图中的蓝色部分:
- M3 u' h1 L, ^+ i! h: I8 t
! G* P& _( }$ ?& w+ [1 k4 C
& R6 B6 _9 n$ N6 S, F' ]. H2 J d( H! l: L+ B: _4 [' B( 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$ j8 q# p) a* n9 s& G' [
* o" F: e' L/ k9 |5 T% P: X
“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
: V& w9 ]4 ~$ o
: T0 R2 L0 e- F2 o* R2 ?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$ H: ?! D3 s' Y I1 {
8 k: g* h b) D5 {. A: L2 o% j2 [* f7 ~' t8 |+ c7 p; h! L
三张卡片的骗局3 T) G" p1 ?( d+ Z8 X; P% F* D
( T. C/ j- q. Q3 I7 u0 Y$ t
0 s' s, j3 K* [/ ?( E' u9 j1 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
# j& w C( y) s
4 w, f5 C: n+ {+ P; l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( B6 ?& U8 m2 J6 p* d+ x9 P. O" V4 G, x/ C* q1 v. p$ 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
: r# G# k/ [+ l5 ?4 X9 E- Q9 {7 X/ _4 v* ~9 ~5 n& o
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 ?5 `: ?: m. O" C) S3 f% X& C1 T+ F0 ^. @, J
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3 ^; b0 ~8 D/ y3 e/ ^/ l* }% t! l
" y: ~6 }6 o: x! f! M: x
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:& o% Y: g* l7 {6 _6 ?- I
# M/ _8 g5 u( v4 {! R
+ c- x8 K/ x6 w- I7 l# y, p" ]0 g7 b) t9 t0 A6 u8 G& i
1 q& O% v0 J5 z; e, s4 O8 `/ O6 z$ M4 B" Z- I( l6 c1 X
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
. w- k9 p6 w6 I' b4 p0 ]$ a+ _
8 a6 F& o+ Z, f5 B0 D的情形占了2/3。
* h/ O8 w7 X4 _9 S, d
' m3 ?; _8 R, M2 [' T% 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
I& G, A* N+ F& T+ `# R/ {& @! q( n( a5 {
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
7 p R/ X- v" t+ Q6 r3 p- U: S( ?5 J; V6 D" G
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)" V% Q( G; N* v; c0 t
6 I+ e8 o( T7 J( ^ ]4 i% b称之为“三张卡片的骗局(three-card swindle)”。
% o7 O X# D# ?
9 S% @5 M. p! L2 m1 x- ?/ H3 h% \如此不平凡的黑桃A
V4 I, W! z* `/ t4 p
$ {7 r4 a* _" ^; m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
3 G$ w- b- _. l2 Z t6 l% e6 G1 |1 S/ h
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
" q5 k1 G; W/ G& k0 F3 W: w, L P: F! y) E4 e6 l, l9 b! 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,
/ k. {1 @" U3 G5 O
i- q! ^6 S8 X! H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
) ]' |! y* U9 Z' X0 H8 y1 S' M
1 s' I. ?1 ^* c2 |" l5 N还有没有更多的A?”
5 K2 S M0 T1 B" h* H" R$ n6 g" _# e
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* w) F* _0 n) v. ? f* H/ ] O% ~; e8 w1 z3 j& `2 `
不敢相信。我们就先算算第一次赌的概率吧:
8 ]- K" M1 c2 m
) w$ W. _% x9 u; _) A5 j2 M没有A的情形:C(48,13)
" b! @5 s" ^. Y* i( V4 D( E: r2 H; c) M+ T
至少有1张A的情形:C(52,13)-C(48,13)
" d6 j N1 w& z- O
- f3 ?+ `% S, Y% n. C3 O恰好有1张A的情形:4*C(48,12); s! A m3 M& ^% b: R! d
+ w, m( P; p+ [9 ?1 U
至少有2张A的情形:C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12)8 g, x& N' ^; Z" H1 d: S8 j9 i
& R, [9 G# V( U
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:
# H0 g5 w9 b/ }& ^% {8 y
1 p' B! [: }- g$ o9 qP(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12))/
; K f' \" X! U) L' o$ X: K7 W- o j(C(52,13)-C(48,13))≈37%
7 [2 l8 r- N0 l! N6 r3 V9 I4 ~9 z
! T) ?3 Z% S* N5 j& w1 `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
& c, D' _3 j2 d) S+ G9 z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,, Y: W. W( G8 X: }
# a3 a, A2 M' h* D. c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:; f( x6 d! E2 D- W2 v& D4 L0 A
7 s0 R9 V/ Q; j有黑桃A的情形:C(51,12). j' _: T1 u+ Y
# s1 W6 R; h" g u* |& {+ g# r
没有其它A的情形:C(48,12)( M% i$ c" B% [8 h$ w- N n4 g1 o
, W+ R9 x4 ]. Z6 i' f7 d. k- u' }还有其它A的情形:C(51,12)-C(48,12)# N' Q! B. g* T! k. [0 g' h! \
( {. h' A' Y' `# e
事件X为还有其它A,事件Y为有黑桃A,条件概率为:) S. G& n9 g% `& G/ B9 y
+ N5 C* i% `0 H. y3 U6 A
P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(51,12)-C(48,12))/C(51,12)≈56%。9 Z, q( U* _: b& O: I8 W
+ t, s' m+ O1 b, z H, M' i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4 G+ K. r& R8 ]! \
3 u5 J" f4 S! s) \* e. {5 C
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1 L8 c' ^2 e5 r
# x' Q. E- l7 i; @你是传说中的死理性派!
0 q7 c: X. i( p6 i* L- N
$ l8 w, b% d& ~8 {2 v/ q! F
& n3 Z) K& v- q, R3 i/ o
& i# z% b/ D# L" t! d
% s4 _& v, F6 L) w/ M9 ^) y0 s/ Y) |4 j
: K. |+ u+ `+ r0 O
1 y$ l" p7 e) e* c+ Z& ] |
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