在別處看到的一個(gè)有意思的問(wèn)題,大致意思是這樣的:
有三個(gè)不透明盒子,1、2、3,其中一個(gè)盒子裝有一百美元,另兩個(gè)是空的。假設(shè)你選擇了1號(hào)盒子,然后通曉一切的上帝告訴你3號(hào)盒子是空的。那么現(xiàn)在,你會(huì)改變你的選擇嗎?
上網(wǎng)一搜,原來(lái)這是著名的Monty Hall problem,也稱三門問(wèn)題。我研究了好半天,一直沒(méi)法沒(méi)轉(zhuǎn)化成概率模型,因此很難用科學(xué)的方法得出結(jié)論。直覺告訴我,選1選2的概率都是50%,然而維基了一下后,發(fā)現(xiàn)掉入陷阱中去了。既然這個(gè)問(wèn)題這么有趣,那么不妨在這里做個(gè)梳理。
方法一:直覺上的方法
上帝的作用是幫你排除掉一個(gè)選項(xiàng),本來(lái)盒2或3里有美元的概率為2/3,現(xiàn)在3里沒(méi)有,所以盒2里有美元的概率為2/3。
方法二:更加巧妙的直覺
只需理解一下兩件事情的等價(jià)關(guān)系:
if 換了且最后拿到美元,then 盒1里沒(méi)有美元。
if 盒1里沒(méi)有美元, then 換了且最后拿到美元。
根據(jù)等價(jià)性,P(換了且最后拿到美元)=P(盒1里沒(méi)有美元)=2/3
方法三:數(shù)學(xué)方法
先用我所能接受的最正統(tǒng)的方法來(lái)做這道題:
設(shè)X1為事件“選擇盒1”,Y3為事件“上帝選擇盒3”,Hi表示事件“盒i里有一百美元”。
那么P(Hi)=P( Hi | X1)=1/3,這是顯然的。
那么問(wèn)題就轉(zhuǎn)化為求P( H1 | X1, Y3) = ?
很容易想到Bayes法則,即:

那么現(xiàn)在問(wèn)題就是求得P( Y3 | X1, Hi)。這也是問(wèn)題的核心所在。
- P( Y3 | X1, H2)=1
- P( Y3 | X1, H3)=0
- P( Y3 | X1, H1)=1/2
一旦有了P( Y3 | X1, Hi),答案也有了:
P( H1 | X1, Y3) = 1/3,P( H2 | X1, Y3) = 2/3
換可以有更大機(jī)會(huì)拿到美元。
方法四:編程( R ):
仿照知乎上一位大神運(yùn)用C語(yǔ)言的做法,我用R跑了一遍。代碼和結(jié)果如下:
x<-sample(1:3, 10000, replace=TRUE) #x表示10000次模擬中,美元藏在哪個(gè)盒子里
for(i in 1:10000)
{
if (x[i]==1)
open[i] <- sample(2:3, 1) #當(dāng)1號(hào)盒子里有美元,上帝隨機(jī)打開2或3號(hào)盒子
else if(x[i]==2)#當(dāng)2號(hào)盒子有美元,上帝打開3號(hào)盒子
open[i]<-3
else
open[i]<-2#當(dāng)3號(hào)盒子有美元,上帝打開2號(hào)盒子
}
table(x)[["1"]]/table(open)[["3"]]#求出當(dāng)open3號(hào)盒子情況下,不換且贏的概率
結(jié)果為:
[1] 0.674777
這種方法其實(shí)本質(zhì)上沒(méi)什么優(yōu)越性,只是看著bigger很高。
如此一來(lái),我就介紹完我知識(shí)范圍內(nèi)的這幾種做法了。