excel学习库

excel表格_excel函数公式大全_execl从入门到精通

一道反直觉的概率题,暴露出很多人对概率一无所知,还自以为很懂

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。

我在这里决定再展示几张图片,直接用图形的面积来说明“故意”和“不小心”的区别,但愿能帮助一些人理解这两者的区别。

(3)主持人是否观察门后的场景(是否意识参与),决定了换门的中奖率,这已经联系了量子纠缠、双缝干涉、薛定谔的猫、……

这一类网友很看重“故意”和“不小心”的区别,但是和量子力学的搞在了一起。更有甚者,连玄学都说出来了。

其实“三门问题”和那些玄之又玄的东西没关系,“故意”和“不小心”只是确定了两种不同的样本空间而已,没有任何神秘感。

而且,量子力学虽然有概率,也有观测,但是从来都没有“观测影响概率”的理论。

不要把“三门问题”想得太复杂。


发表评论:

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。

«    2024年12月    »
1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031
控制面板
您好,欢迎到访网站!
  查看权限
网站分类
搜索
最新留言
    文章归档
      友情链接