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本帖最后由 九嶷风 于 2023-12-14 11:51 编辑 ! {3 C, K4 T6 o# n* o V4 N
4 K/ ~/ x" g# Q" P$ n
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
! c% o" X4 I3 p& b% a" P- h+ O* g, F2 k4 T' Y
(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 X: d+ S/ k" d/ K: `8 s8 M
; ^9 T6 w0 f2 i2 f8 F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. V/ U! r) o/ O
" z& e q# {" f就算打赌,也要精“打”细算。
8 c0 ~6 q+ q* d: K
1 m4 a3 a' S+ D5 s, \完美的DB
0 L" B( N a1 y- a" u& s6 R8 w, |# P, _, e
$ K* z1 H5 v- ]8 E6 z1 o" D
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。
8 U1 y7 \8 C& T- b0 v2 F; ~8 E. l+ B% `. M+ [
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 j; [# H" [' w7 f) s* {
1 x' c" Z4 t; W1 U" 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
6 A0 w) y% r( F# e, u. o0 o9 G
- J ? A% t4 b) `1 ^/ F! X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!: l! |1 ~0 c0 j! S. {
' `7 w0 }+ p3 d+ }4 t$ o2 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,1 ^& i: F/ P' [* Y g
1 a: r7 N- j) h# _" n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
; `5 J9 Z% g" T8 s4 A( t
4 g/ X0 a0 w9 Y$ k3 y正,就会跟我们打赌:
$ j e, x9 B! I
$ [% @& n. V( x1 Z0 Fp * x - ( 1-p ) * y > 0
- ~0 p, L, ]" Z b5 }" l2 G/ ^0 C8 U2 Cq * x - ( 1-q ) * y > 0% Y( k o- l/ ]9 V; [9 x! m' l$ R
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
5 U( j+ R. C d: [! t: L9 ]9 c' P6 P6 t6 U( U
是一个必胜方案。如果p>q, 解就是下图中的蓝色部分:
0 W: A* {9 B$ {5 ^+ i; J: s2 ^3 g7 x r( U8 m/ ]- M5 E
9 ^0 s& k. W) H
; {- G& H& D- A+ N& {
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 W. ` s6 B6 v
, k' l, l6 Q# S: ~- {1 ^% \“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
6 C6 v" v& o/ F( e3 y4 d
' a- k; t+ n. O4 G4 I! x9 d6 X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?
; F- ?% Z! E% s0 X8 Y
' e# d' u' Q4 V* n, r5 F8 k
$ k3 K4 ^! I" ]三张卡片的骗局3 Z3 K0 E( [, r! o; I; P
# T( @8 y* f Y/ J2 T
8 v' a8 S( O" |$ d- @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 ?8 I4 {0 l- T- F% O
( @; Q( O* S6 S& b H) I: _' [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. D* X% T- k4 f# }
/ O# y( c6 |& y. l+ D( L9 {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
) _+ v8 [( t; ^+ Z( g! ^' W1 G) q' ]
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 o' V9 b6 C7 X" H' b4 l9 Y( |, x. S C
/ t1 N' E+ o7 b* d9 q$ O% `8 d& E
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$ T' S/ {, {. Q
4 h! f, s1 D( l- n1 j: 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:
1 s# v) d# A! J4 @( E4 N5 Q; a* s
2 Z! M `7 G: O0 P% W- m
% k' v. |9 s, P1 a4 n$ H* M: D: n' R9 w
5 V- ]8 U5 Z: Y2 ]0 r/ c9 d
* C9 c* n' j- z H* T0 E @- l/ y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0 i/ E6 l5 }+ a1 d! b
4 e1 P T; L9 T! T1 S的情形占了2/3。- T6 Z; m; H! h$ i6 F8 l
. G( d' {- U: z9 e* h
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6 ^! r# S T! Y: v: o! U
8 G) A3 h6 v9 g" l1 k
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
p3 G9 l; g! Z8 G& y) q* N) 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)
8 M4 d/ c# c" ^. r! w5 N, R
# \/ d( t: y$ f p" M3 _称之为“三张卡片的骗局(three-card swindle)”。
+ k+ H2 o$ [9 a* P: ^" ~
9 w) e; A4 `, [: |如此不平凡的黑桃A$ d& a. O6 o& b+ |
3 C' T# Z* h: k$ e7 B* @4 W
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
/ h' V& h( T4 z: R0 L# s4 n! W2 i
3 H* M5 R) k. H$ _0 o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( V2 A, E' T+ K8 h8 b! u" s' ?
. o. I7 l6 @+ g) R
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,
! Q; N. b5 f7 Z O& t* X0 H" i2 O1 J9 }; W% a" S6 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8 y" y# U8 p( g7 v- ~
0 j5 T# g: s" H. ]+ C4 v" N还有没有更多的A?”1 P( ~: r& ~, x. n
$ W& H: R4 K5 S# T5 x% ^% F
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
0 p& I) ~6 i; A8 R* z9 p3 Z. I% x4 ^$ V# \, |
不敢相信。我们就先算算第一次赌的概率吧:
0 v6 e- h! H- g3 E5 e3 e+ j. i4 w$ x5 l% v) V) I
没有A的情形:C(48,13)
2 @8 b1 ^2 ^' I' Y. m
5 I1 ]+ \ ~0 o$ Q& ?至少有1张A的情形:C(52,13)-C(48,13)+ |% ?& ?" \, r/ U; o
]' Z# l7 q3 d
恰好有1张A的情形:4*C(48,12)
$ q% J) T3 {( ~9 \6 s0 [
8 y" ?6 P; |4 T" R7 p0 e7 u$ A3 {至少有2张A的情形:C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12)2 N8 ^ z$ u1 W) b# @! T2 `) J
" W# D: y! l9 V
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 H- d. E' G( j m1 a j
2 \' k/ f9 C0 x# mP(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12))/
6 e7 n% Z$ o6 X(C(52,13)-C(48,13))≈37%& c! C7 h6 v7 m% t9 x* ^9 g
' X% K. a- i# t! a$ G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
& N v! G- p/ b' t, I: 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,* X; W& a% c' u* x
' c. b# o" R3 f0 F
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:3 l" W$ X& A- W
3 A( a7 l0 c7 i; e
有黑桃A的情形:C(51,12): B8 A/ E9 z6 q, F# L) s. d
- k/ H$ J; s% F7 | }4 V8 R+ |没有其它A的情形:C(48,12)3 V- q4 P2 S& G# Q1 _1 e! [
+ G4 A0 {5 R# I; a' m6 d还有其它A的情形:C(51,12)-C(48,12)
3 |- n& e; k! s& m- o/ g' u# K8 N2 a5 n* f& h4 u
事件X为还有其它A,事件Y为有黑桃A,条件概率为:
/ ?2 H; F1 P ^$ l( o& I3 r& ?- Y! i2 ~8 c; `; i
P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(51,12)-C(48,12))/C(51,12)≈56%。
8 N4 C! g R; M* ^: F4 d& ~# t$ [( 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
* v) O* `: X- t& H' O
1 E' g% h# p# c6 ^- \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; ^! B* a0 t+ g
0 E1 Y1 K" v! k) {) G你是传说中的死理性派!$ U- z& l8 Q' m. t1 q1 [
) X' w1 f+ w( e2 w+ w$ o$ ^7 x7 S- P+ b) }: `
) E' F1 F, s& V, e$ a: N2 E0 C
2 ~3 D4 A U! v8 F$ P) [0 {
: N+ P) k! s; O- _; N" J) u4 x5 z1 D; X. K
* X ], D- p, F% E |
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