按理来说,这个问题不应该有任何争议。
设想你正在参加一个活动。
在你面前有三扇门,其中一扇门后有一辆豪车,另外两扇门后是空的。
你可以选择其中一扇门,如果选中了豪车,豪车就归你了。

在你选择一扇门后,活动的主持人并不会直接打开那扇门,而是会打开另外两扇门的某一扇门,结果是空门。
请问你要不要换门,选择另外两扇门中还没被打开的门?

上面的场景就是“三门问题”,我之前已经写过一篇解释“三门问题”的文章,但是大家对这个问题依然有很大的问题。
很多网友都提出了非常奇怪的想法,有着各种各样的误解。
所以我决定再写这样一篇文章,更加简洁明了地解释“三门问题”。
我还是要先强调,是否应该换门,完全取决于:主持人打开一扇空门,是故意的?还是不小心的?
(1)如果主持人碰巧打开一扇空门,那么不换门和换门的中奖率都是1/2,换不换门都一样。
(2)如果主持人故意打开一扇空门,那么不换门的中奖率是1/3,换门的中奖率是2/3,应该换门。

碰巧打开一扇空门
先来看“不小心”的情况。
一开始,从三扇门中选一扇门,总共有3种情况,每一种情况发生的概率都相同,都是1/3,我相信这应该没有任何异议。
所有的3种情况组成了样本空间(概率,其实就是每一种情况占据样本空间的比例),可以表示成下面的图片:

此时的主持人,只是在你没选的两扇门中随机选了一扇门。
所以在你做出选择之后,另外两扇门被主持人打开的概率相同,都是1/2。
总体考虑,就是在之前3种情况的基础上,每1种情况都“分裂”成2种情况,总共有6种情况,每一种情况发生的概率都相同。
“分裂”之后,每一种情况发生的概率都是1/3乘1/2,结果是1/6。
由此可以得到新的样本空间:

在6种情况中,有2种情况是“主持人没有打开空门”的情况。
只有4种情况符合“主持人打开空门”的条件,所以计算概率使用的样本空间只包含4种情况,并且这4种情况占据样本空间的比例都相同,都是1/4。
需要注意,之前每一种情况占据样本空间的比例是1/6,而现在成了1/4,是因为样本空间缩小了(剔除了2种情况)。
一旦样本空间变化,就要把之前的概率做一次“归一化”,也就是让所有情况发生的概率加起来等于1。

可以发现,有2种情况是“不换门”中奖,还有2种情况是“换门”中奖。
只需要把那些情况发生的概率加起来,就能得到“换门”和“不换门”的中奖率,结果都是1/2。
此时,换不换门都一样。

故意打开一扇空门
先来看“故意”的情况。
一开始,从三扇门中选一扇门,总共有3种情况,每一种情况发生的概率都相同,都是1/3,和刚才的分析一样。
样本空间和之前也一样。

此时的主持人,是在你没选的两扇门中,故意选了一扇空门。
如果你一开始就选中豪车,那么另外两扇门都是空门,主持人会在另外两扇门中随机打开一扇门,两扇门各自被主持人打开的概率都是1/2。
如果你一开始就选中空门,那么只剩下一扇空门,主持人此时就不会随机选门,而是一定会打开仅剩的那一扇空门,那扇空门被主持人打开的概率是1。
总体考虑,就是在之前3种情况的基础上,分别乘以主持人打开每扇门的概率。

可以发现,依然是有2种情况是“不换门”中奖,还有2种情况是“换门”中奖。
但是,并不是每一种情况发生的概率都相同,不换门的中奖率是1/3,换门的中奖率是2/3。
此时,应该换门。

网友的奇怪想法
我大概总结了一下,网友们对“三门问题”的异议主要有以下三点:
(1)不管主持人是故意的,还是不小心的,换门以后的中奖率都会翻倍。
这一类网友很喜欢把门的数量增加到100扇,然后打开98扇空门,得出“换门”的中奖率一定是“不换门”的中奖率的99倍的结论。
他们其实是想否定“换不换门,中奖率都是1/2”的情况,但是只要稍加分析,或者使用条件概率公式,就能发现:
如果是碰巧打开98扇空门,不管换不换门,中奖率都是1/2。

具体的计算,我就不写了,在这里只说一个比较直观的理解方法:
有100扇门的时候,不管换不换门,中奖率都是1/2,确实是一件概率很低的事件。
但是,碰巧打开98扇空门,也是一件概率很低的事件,并且包含了“不管换不换门,中奖率都是1/2”的事件。
当一件概率很低的事件A已经发生的时候,另一件概率很低的事件B(注意,A包含B)发生的概率就会暴涨。

(2)主持人排除了一扇空门,就相当于在剩下的两扇门里选一扇门,选中的概率都是50%
这一类网友其实和上一类网友在本质上是一样的,都是不清楚“故意”和“不小心”的区别。