30
2008

“换与不换”是个问题

这是我在《博弈论的诡计》上看到的“玛丽莲问题”。

1990年9月,美国畅销杂志《检阅》的“玛丽莲”专栏刊登了一道趣味数学题:有三扇门供选择,其中一扇门的后面是汽车,另两扇门后面都是山羊,你当然想选汽车.主持人先让你随意选,比如你选了一号门,这时主持人打开了三号门,门的后面是一只山羊,现在主持人问:“为了以较大概率选中汽车,你是坚持选一号门,还是愿意换选二号门?”

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,国防情报中心的副主任,甚至著名的美籍匈牙利数学家保罗·埃尔笛希(Paul Erdos,他的姓氏和“鄂尔多斯”的英文一样)也是反对者之一。

1991年2月17日,玛丽莲为此题目作了第三期专栏。她最后是这样说服大家的:假如当主持人打开那个有山羊的门后,有外星人忽然来到台上选。他在能选的两个门中任选一个,有车的概率确实都是50%。但你不是刚到,你有优势,因为主持人帮助过你了,他为你在其余两个门中作了预选。你换了后,概率就由三分之一提高到三分之二了。

然而,事情远远没有结束。接下来的十几年里,“玛丽莲问题”在全球掀起了讨论热潮,相关网站就有数十个,很多网站还给出了测试程序(http://www.shodor.org/interactivate/activities/monty3/)。在国内,你可以在任何论坛或BBS找到关于“玛丽莲问题”的帖子,网友们吵得面红耳赤,不亦乐乎。不过总的来说,无论国内还是国外,都是赞同玛丽莲的人多。也就是说就大部分人认为换门后得到车的概率是2/3,所以应该换。他们编写的程序也确实证明了这一点。但是,仍有一部分人(包括以前的我)坚持认为,换不换无所谓,概率都是1/2。

事实上,换不换取决于:主持人是随机选的呢?还是故意打开有羊的门呢?

(1)如果主持人是随机选的,那么他和你的地位是等同的(都是随机选,先选后选无所谓),你们两个选到车的概率都是1/3,另一扇门后有车的概率也是1/3,所以换不换无所谓。
(2)如果主持人是故意打开有羊的门,那么他选到车的概率当然是0,而你选到车的概率还是1/3,这样另一扇门后有车的概率就是2/3,所以应该换。
这就是“2/3派”得势的理由。在编程的过程中,为了确保程序能进行下去,电脑模拟的主持人必须主动选择有羊的门,也就是情况2。这样一来,当然应该换。
例如,试验了300次。如果主持人主动选择有羊的门,那么300次试验都有效。其中100次你选中了车,200次你选中了羊,所以应该换。
但是,如果主持人是随机选的,那么他有1/3的机会选中车,这100次试验是无效的。剩下200次中,你100次选中了羊,100次选中了车,概率都是1/2,所以换不换无所谓。

本文作者:Feng
本文链接:http://www.deleba.com/archives/change-or-no/

Written by Feng in: 算法|数学 | 标签:, ,
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