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本帖最后由 九嶷风 于 2023-12-14 11:51 编辑 " }5 b* r4 w- C* j7 b/ J, e4 k
* n& @- a) ^- j, i
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* e8 x. Q7 c' z1 Z* c
1 V, W/ m# I5 Z, Z
(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
: P% K5 w) K3 V2 F4 Y. @0 I
% t& j) W* ~. g! V" M0 n; i. p* u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,
0 x! d% Y; W4 O+ w
9 l+ K( D5 C. i$ d0 Q就算打赌,也要精“打”细算。0 T& ]7 k4 l1 B! o
) f5 G! j5 h: k: ?# \完美的DB
0 M6 I, Z+ c7 f: C8 ], Y/ f5 x1 `7 F C# k m
7 V5 {3 |7 i+ h; s
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。
; g/ }8 C: w$ h+ }0 _3 I2 w
# F. `- J3 E/ i+ E4 W1 P7 v& h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' d3 B# s7 r7 m7 {1 N' Y' @# q, P, n" C
$ W; \/ P! b! e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* s5 t- Z) J4 ^
' p0 B4 N8 u6 b i$ J, f0 H; `9 z8 k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!
6 |6 E! J6 _- {& g7 ~- [. X# B7 J6 m3 T/ z. R" _
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,, Z- ]8 S" \ q2 O$ @
. j+ ~% {$ C' ^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
/ O6 X1 U2 R& B/ n, g) A2 [" _9 u; i9 g4 e& m
正,就会跟我们打赌:
+ E0 g2 K9 |( w* _& c3 J x, l, U7 y' S6 d( |: S! ~2 b/ ]: m7 c
p * x - ( 1-p ) * y > 0
) h# m' W6 B9 \3 y5 ]q * x - ( 1-q ) * y > 0" ~# Y$ R! k6 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
8 \& X; @$ C9 e) E2 c, h1 ^7 A6 l6 d A
是一个必胜方案。如果p>q, 解就是下图中的蓝色部分:% C' N1 a3 {! P6 g! X7 Y
# h5 b1 F, O9 ]5 K0 l8 X) n# g
Y( E6 z# m; R1 J1 O
4 F. ~1 S5 L/ w# f5 ^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
2 c3 W' D0 K2 n. S! g; }7 R6 m& w1 J0 t
“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
" m# X# U9 \0 t9 O3 |7 G: H
4 \+ B, C1 \1 `7 J, l9 O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?6 _: R; }8 w1 v
9 I5 b. u: h9 v) A3 Z, J
" j; \% D! m5 K3 ~三张卡片的骗局
3 v2 Z, [) `( M: x+ W7 Y- W, v! O+ u H
R4 g; L& F* b& z5 M$ a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
, _3 i4 a. ^/ f } @& f- b% e2 ~
0 A' Y2 m# 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& B4 ?2 T: t$ P6 s; p. }( g
' J, G- f1 ]5 L! U, O! ?1 G' ]
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
O: X; U, K! t/ w8 N
) @$ j0 K% S5 f9 S, x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。
3 ~8 F7 U3 Z( U5 i5 j" n$ j
Z( T9 Q; B; y1 t$ l; o' `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
/ H3 o' G# N5 \8 z4 I
# L( _9 A" ^0 [) \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:0 R/ h T# K; z* g. w3 p" Y
: _% _; n% t0 V! P) s& A, @; ^$ U1 M! _9 S3 c
' {$ e: P% S" N: h8 x. b$ C/ p7 |. v, W8 Z# k: @9 \+ U( Z
% M3 E, y* F- B
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
, I% A( d1 l2 b9 M
9 J, N5 v: _3 w' p# v/ G$ ?的情形占了2/3。
/ {6 K0 ^1 B# x: R5 K+ F
# | A2 x3 k t% ^2 r) i+ E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 D( Q% Q' Y. h$ h& [9 F$ \
' p( ^* t3 a( z8 C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& U- M L0 Z9 N7 A4 M
! d; m2 h7 O& ^& }& F% v$ p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)% q' d) R+ p; ?: M& U0 S
; w* n$ m, j6 R, X, m称之为“三张卡片的骗局(three-card swindle)”。5 x3 Q9 J6 T. P z, G
! t' v$ v2 q9 s8 `5 `& B1 I1 B8 O! b如此不平凡的黑桃A8 \, v9 }) f6 l* ], n/ @! ~) K; B
8 N. ^4 g0 @ n0 f7 a; T. L( B# p- k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, I/ ^2 [& J# K
% X/ G8 t! }& x- \ R/ [
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& g4 I; @5 ? [
& Y- w4 w" b! R' l
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,& F' C1 H; z D* J
( f- ~# n; E6 g: ~
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
, h- S/ k0 K. B# X" k+ }; ?8 i) z: L* ?, E5 [: O
还有没有更多的A?”
% m0 P8 k0 R& [1 Z% T" E8 _( f% J- w8 B! H) g2 T5 l
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8 g7 t; D2 C% `! p2 X' ]
% h- n5 W# F1 J
不敢相信。我们就先算算第一次赌的概率吧:/ B7 C/ a2 R! A; I
3 c$ ?' C& `; N8 Z没有A的情形:C(48,13)" |; c& C. s4 c0 a/ [8 p* `
?* ^1 Z# v( c8 C/ h! C至少有1张A的情形:C(52,13)-C(48,13)
1 D3 Y& P- p8 j( j( J; E4 l
; v$ @. e9 D- Q4 p& T1 G1 m6 o7 O恰好有1张A的情形:4*C(48,12)
# z F, i+ C" Y: l& X4 a5 ]7 A( b; J- `0 ~6 a& D. ]
至少有2张A的情形:C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12)
: ^ y1 g4 r ?( |
$ n; D! }/ \# B" v; v5 z( h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:: e. c5 H$ A$ |9 T2 }& M3 P
6 }6 y. ~) R0 X
P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12))/; V$ w, Y; Y- @4 @; d
(C(52,13)-C(48,13))≈37%. }" a# h* Z( r! b8 O
. D8 q0 K( v* j; q2 F
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 J* l& b3 v6 |6 o, k, q9 ]! `: 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,6 _- f0 v# e; H4 u5 y
9 F3 V e" n! q. p; D0 {
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:
0 ~- d- f( R) T4 P# c
( [. l$ K, B2 p有黑桃A的情形:C(51,12)
8 [1 y! @# ^9 w1 C9 z; w, V) s. a' x8 c0 l1 t: ~
没有其它A的情形:C(48,12)2 o0 u; A j, }) e7 @# b6 X. i
7 z x7 X5 ^/ }* n还有其它A的情形:C(51,12)-C(48,12)
) s) s) Z' e/ l+ M, c: X' n+ f$ m) z, H
事件X为还有其它A,事件Y为有黑桃A,条件概率为:5 a6 ] P& k: B4 O4 n0 x
; h5 u2 n7 N7 T6 N: a; z% [, z% bP(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(51,12)-C(48,12))/C(51,12)≈56%。
: Z# c& H8 s; @3 ? M S# d; l% b" j( q h
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( ^( n$ Y E/ p" z/ N9 G9 f! q/ S
, B, j, @) }2 F+ m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
6 j4 f+ H/ J- |
2 H! I1 r" ~+ K# l& {你是传说中的死理性派!
3 I* [7 I1 G( [& |% j
3 i# F; U( R- e& d S# Z: p4 K5 t! p1 A& ~$ b# z6 Z* J/ ?
r( U( a2 L) [2 M5 z' x- l
7 }, |* D, p; O6 @
: D5 u, x* C( N8 e- ~
+ E* k/ M; e! @" Q6 ]0 t* P
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