一辆轿车和两只山羊问题解析(概率)

一辆轿车和两只山羊问题解析(概率)

 

有些看似简单的问题,其实不简单,甚至让人感到反直觉。需要耐心细致的分析对比思考。

 

   “玛丽莲问题”(也称为三扇门问题、蒙提霍尔问题)问题如下:台上有三个门,一个后边有汽车,其余后边是山羊。主持人让你任意选择其一。然后他打开其余两个门中的一个,你看到是山羊。这时,他给你机会让你可以重选,也就是你可以换选另一个剩下的门。那么,你换不换p>

  玛丽莲的答案是应该换,但是很多读者不同意。玛丽莲在下一期专栏给出一个事件列表说明她的道理,但反对声更多更大了。在几千封读者来信中,反对者达九成。其中有全国健康机构的统计学家,国防情 中心的副主任,甚至著名的美籍匈牙利数学家保罗.埃尔笛希(Paul Erdos)也是反对者之一。 

   涉及到概率的问题,如果想解释得通俗易懂,让非专业人士也能很容易明白,那就不适合引入太多的专业术语和概念。为了方便大家的理解,我的回答不会涉及任何特别专业的词汇。

我们换种说法,先玩三个游戏:

游戏1.有三个盒子,一个盒子里有钻石,其它两个什么都没有。你先选了一个盒子,放在你的书包里。主持人把另外两个放在他的书包里。这时候问你,要不要用你的书包换主持人的书包p>

分析:你的书包只有一个盒子,主持人的书包有两个,很显然,主持人的书包里有钻石的可能性更大。所以应该选择换!

游戏2.有三个盒子,一个盒子里有钻石,其它两个什么都没有。你先选了一个盒子,放在你的书包里。主持人把另外两个放在他的书包里。然后主持人从他的书包里扔掉一个没有钻石的盒子。这时候问你,要不要用你的书包换主持人的书包p>

分析:主持人从他的书包里扔掉一个没有钻石的盒子,这个行为并不会改变书包里有钻石的概率。所以既然游戏1要换,那么游戏2同样要换。

游戏3.有三个盒子,一个盒子里有钻石,其它两个什么都没有。你先选了一个盒子。然后主持人从另外两个盒子中扔掉一个没有钻石的盒子。这时候问你,要不要用你的盒子换剩下的那个盒子p>

分析:游戏2相对于游戏3,唯一的不同是增加了“书包”这个概念,但其实有没有把盒子装入书包,并不会对结论产生影响,本质上游戏3和游戏2是同一个游戏。所以游戏3同样要换。

而游戏3就是题目中所描述的蒙提霍尔问题。因此结论只有一个字:换。

 

再换一种图示方法:

附录

概率的定义

概率的统计定义通常可以这样叙述:在相同的条件下做大量的重复试验,一个事件出现的次数k和总的试验次数n之比,称为这个事件在这n次试验中出现的频率。当试验次数n很大时,频率将“稳定”在一个常数附近。n越大,频率偏离这个常数大的可能性越小。这个常数称为该事件的概率。

 

“三门问题”的视频(费曼解释)
https://www.bilibili.com/video/BV1Pr4y1P75x/m_id_from=333.788.recommend_more_video.0

 

Python模拟解决三门问题

通过程序模拟三门问题,并重复进行大量测试,统计换门与不换门的情况下,赢得汽车的概率。

运行之,参见下图:

由模拟结果可以看出,换门赢的概率大约是不换赢的概率的2倍,所以换门能增加参赛者赢得汽车的概率。

 

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