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[智力风暴] 概率问题:请问应该换门吗?

本帖最后由 落日霞影 于 2011-10-18 22:00 编辑

【问题】请问应该换门吗?

这道题貌似是个真实事件,但是,任何结论,都可以进行怀疑和挑战,即使选择相信,也应该不仅仅因为它是由权威给出的,或者……统计结果也不是100%能说服人。无论换门或者不换,请说出你的理由来,可以发散,比如从心理学角度,还有社会问题等等,不一定是概率。

For every problem, there is always a solution, which is so quick, so appealing, and so wrong!

美国有一位著名的专栏作家 Marilyn vos Savant。她曾经是吉尼斯世界记录最高智商保持者(228)。她在周刊 Parade 上开有专栏 Ask Marilyn。就在这个专栏上,有人向 Marilyn 出了这样一题, 叫 Monty Hall Dilemma:

假定你在一个电视游戏中,主持人告诉你,这三扇关闭的门后面,有一辆轿车,两只山羊。你要是选中了藏车的门,那车就归你。当然,你要是挑中了藏山羊的门,那就只好吃羊肉。三扇门都没什么区别,因此挑中汽车的概率是 1/3。
于是你挑了一扇门,比如说第一扇门。剩下的两扇门后至少有一只羊。主持人当然知道门后有什么,于是他打开一扇关羊的门(比如说第三门)。现在只剩两扇门。
主持人问你愿意不愿意换成第二门。请问你应不应该换?或者说你能否因为换门而增加赢车的概率?


问题是给世界智商冠军玛瑞琳(Marilyn vos Savant)的。玛才女的回答是:
“是的,你应该换门。一门只有1/3的机会赢车,而二门有2/3的机会。这里有一个看清问题的好办法: 假定有一百万扇门,而你选择了一门。主持人知道车的所在。他跳过藏车门,打开除777777号之外的所有门。你肯定会急不可耐地换门,对不对?”

才女的答案立即引起数学教授们的抗议。信件如雪片般发到Parade编辑部,如“看来你喜欢直来直去,我也照此办理。你对换门问题的答案是错的。你这回可是砸锅了。让我解释给你听。当藏羊门被打开后,这一信息改变了剩下两个门的概率,而两扇门没哪一个有更高的机会。都是 1/2。 作为职业数学家,我对公众如此缺乏数学技能感到非常关切。 请你承认错误,并且将来在回答问题时谨慎一些”
------ Robert Sach, Ph.D. George Mason University

类似的信件来自 (全部都是博士),
Barry Pasternack (加州教授协会),
Frank Rose (Univ. of Michigan),
James Rauff (Millikin University),
Charles Reid (Univ. of Florida),
W. Robert Smith (Georgia State Univ),
E. Ray Bobo (Georgetown Univ),
Kent Ford (Dickinson State U.),
Glenn Galkins (Western State College),
Everrtt Harman (U.S. Army Research Institute)
。。。
据玛才女统计,公众来信中,92%认为玛瑞琳是错的,从高等学府的来信中,65%认为她砸了牌子。甚至众多报纸专栏作家也加入的声讨玛瑞琳的行列。幸亏真理不是由民主投票决定的。

在公众的强大压力下,玛瑞琳向读者求救,请中小学读者在用扑克牌模拟试验,得到广泛响应。一个星期后,实验结果从全国各地飞来,玛瑞琳是对的。
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生当做明狼,死亦葬墨香
鲜花鸡蛋赠送记录

其实按数学概率来讲,开了一扇门后,剩下两扇门被选中有车子的概率都是1/2,这是没问题的。
不过,如果是我,会选择换--在一些猜谜节目里,主持人总是在关键时刻给参赛嘉宾提示,为什么?他要赢得观众的好感,并且与嘉宾要有互动。想想看,如果你选择相信主持人,同意换门,结果失败,主持人还一脸惋惜地说“要是你意志坚定些就好了”--你会怎么想?观众会对这位主持人怎么看?
所以,主持人知道正确答案,他不会故意提议换门只是让你失败,这样他的人气会暴跌的,选择换门吧。
如果那间电视台是很有钱的,很多集都没人赢过的,那就换门,如果不是的话,就不换,换不换都是机会1/2的,如果电视台有钱就会想你赢来多些话题,没钱就不想你赢啦。
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如果不换, 1/3的概率挑到车, 2/3的概率挑到羊.
如果换, 手上是车的话会换成羊, 手上是羊的话会换成车, 不存在羊换羊的情况. 因此会有1/3的概率换到羊, 2/3的概率换到车.

所以如果是我的话是一定会换的.
本帖最后由 ruoruow 于 2011-10-14 17:15 编辑
你说的4种可能性确实都存在,但是它们的概率并不是相等的,因为这是两个连续事件
第一个事件是参赛者挑 ...
马丁 发表于 2011-10-14 16:56



    只能用你前面引述的数学家的话来回答:
当藏羊门被打开后,这一信息改变了剩下两个门的概率,而两扇门没哪一个有更高的机会。都是 1/2。 作为职业数学家,……
------ Robert Sach, Ph.D. George Mason University

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    • 马丁: 赞执迷不悟O(∩_∩)O~鲜花 + 5
本帖最后由 马丁 于 2011-10-14 22:58 编辑
有四种可能的情况,全部都有相等的可能性(1/4)︰

     参赛者挑山羊一号,主持人挑山羊二号。转换将赢得汽车。
     参赛者挑山羊二号,主持人挑山羊一号。转换将赢得汽车。
     参赛者挑汽车,主持人挑山羊一号。转换将失败。
     参赛者挑汽车,主持人挑山羊二号。转换将失败。
ruoruow 发表于 2011-10-14 22:17


你说的4种可能性确实都存在,但是它们的概率并不是相等的,因为这是两个连续事件
第一个事件是参赛者挑选,第二个事件是主持人挑门,计算连续事件概率,应该是第一步的概率 乘以 第二步的概率

所以,
有四种可能的情况,全部都有相等的可能性(1/4) 可能性依次为 1/3、1/3、1/6、1/6︰

     参赛者挑山羊一号,主持人挑山羊二号。转换将赢得汽车。 1/3 * 1 = 1/3
     参赛者挑山羊二号,主持人挑山羊一号。转换将赢得汽车。 1/3 * 1 = 1/3
     参赛者挑汽车,主持人挑山羊一号。转换将失败。 1/3 * 1/2 = 1/6
     参赛者挑汽车,主持人挑山羊二号。转换将失败。 1/3 * 1/2 = 1/6

所以,假如有1000扇门,主持人在不断开启998扇门的过程中,读者选中的那扇门和最后一扇门的中奖机率在同时增加,增加的部分平均的分摊在剩余的门上。
所以,并不是最后一扇门的几率是999/1000,第一扇门的几率依然是1/1000。

同样,连续事件,前面有因,后面就有果。在海边丢失了戒指,并不可能在家里发现它。
1/1000的几率选对,无论主持人如何打开门,如果交换,都是错。1/1000 * 1= 1/1000
999/1000的几率选错,主持人只有一种开门的方法,如果交换,就是对。999/1000 * 1 = 999/1000
所以 对的机会999/1000,错的机会只有1/1000
回复 15# 略名

实际是
  有种可能的情况,全部都有相等的可能性(1/4)︰

    参赛者挑山羊一号,主持人挑山羊二号。转换将赢得汽车。
    参赛者挑山羊二号,主持人挑山羊一号。转换将赢得汽车。
    参赛者挑汽车,主持人挑山羊一号。转换将失败。
    参赛者挑汽车,主持人挑山羊二号。转换将失败。

玛瑞林的解释其实是想把数据夸张一下,显得更直观一些。比如有1000个门,里边只有一个有车。你先挑中一扇门,然后主持人依次打开998扇空门,问你换不换。你第一次挑对的几率只有1/1000,挑错的几率却有999/1000,而主持人,把这999/1000的概率浓缩了,全集中在仅剩的那一辆车上。
马丁 发表于 2011-10-11 05:35

所以,假如有1000扇门,主持人在不断开启998扇门的过程中,读者选中的那扇门和最后一扇门的中奖机率在同时增加,增加的部分平均的分摊在剩余的门上。
所以,并不是最后一扇门的几率是999/1000,第一扇门的几率依然是1/1000。
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这道题一眼看去,的确很容易得到1/2的结论,而且,原来坚信2/3结论的人,也很难说服相信1/2的人们,我试试看 ...
马丁 发表于 2011-10-11 06:35


有道理,前些时候的推断可能不太严谨,毕竟概率论已经N年不碰了。现在重新换一个角度,不妨假设1号门有车,2、3号门没车,计算选定一个门后,被主持人排除一个门,再换门获得车的概率。
选择1号门,再换门,获得车的概率是0;选择2号门,被排除3号门,再换门获得车的概率是1/3*1=1/3;同理,选择3号门,也是1/3。
这样,换门得车的概率为2/3。
这道题一眼看去,的确很容易得到1/2的结论,而且,原来坚信2/3结论的人,也很难说服相信1/2的人们,我试试看。

比较机械的读题,我们可以得到这样的信息:这是一个过程固定的连续事件,有两个环节
1. 参赛者选一个门
2. 主持人排除一个空门
无论参赛者选的是什么门,主持人都会作“排除一个空门”的操作,童鞋们同意吗?

如果同意,一开始,毫无疑问,参赛者挑对有车的门的几率是1/3,挑错的几率是2/3。从事件的起点开始,挑对的几率比较小,挑错的几率比较大,对吗?

既然,你知道你第一次更有可能挑错一些,那么为什么不按照挑错的思路,选择“换门”?

玛瑞林的解释其实是想把数据夸张一下,显得更直观一些。比如有1000个门,里边只有一个有车。你先挑中一扇门,然后主持人依次打开998扇空门,问你换不换。你第一次挑对的几率只有1/1000,挑错的几率却有999/1000,而主持人,把这999/1000的概率浓缩了,全集中在仅剩的那一辆车上。

你,真的不换吗?
生当做明狼,死亦葬墨香
本帖最后由 thewind 于 2011-10-11 04:51 编辑

回来多说两句吧
这题的答案应该不是1/2,是因为主持人并不是随机选取第二门或第三门
主持人选的是已经确知门后没有车的门

如果主持人是随机选取一门,门后有车参赛者就领羊回家
这样剩下的门的确机率是1/2
用之前的300次选择做为例子
有100次车在第一门后,100次在第二门后,100次在第三门后
选第一门之后,第二和第三门随机开一扇,门后有车就领羊回家
在300次中有150次是第二门,150次是第三门
门后有车的机率是1/3,也就是(100/300)
理论上会开到(50次第二门后有车)+(50次第三门后有车)
也就是300次中有100次是第一次开门就结束了
机率为1/3
剩下的200次可以继续玩,有100次是第一门后有车
因此,换不换门机率都为1/2

但是比赛时并非如此,主持人已知结果并选了没车的门
300次中选第一个门会中的机率还是1/3
换门的机率是2/3 (详见我2楼回复文)

由于我的统计实在是不好,完全看不懂Marylin 的解释,
也没办法把想法转成简单的公式,只好用实际的数字下去算
其实第一次得到2/3的结论自己也挺吃惊的 (我本来也以为是1/2)
不过以本人历次数学考试的经验,机率这种事情,数字代入的答案最准
(假设了一堆代入公式反而常常算不出来....orz,果然是统计不好阿.....)
因此坚持要换门

不过换不换门都好,反正是个游戏,
只要大家都玩得开心就好
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    • 马丁: 谢谢补充解释O(∩_∩)O~鲜花 + 5
:我不说,我不说,hohohohoho ……
生当做明狼,死亦葬墨香
正如杨歌所说,就是一个心理战,和概率反而没啥太大关系。即便顶楼说 Marylin 是对的,也不过是说 结果 对,并不是说她的理由对。大部分教授反对的实际上是她的推理过程,而不是她最后的选择。
那么再来看为什么 Marylin 的结果会对呢?3楼的解释很明确,因为即便是很多群众在手动验证,也没有达到无限次的要求,所以只应该理解为在有限次实验中,概率偏向了Marylin。这不过是个随机的结果而已。
就我本人来说,我会换门,不是出于概率考虑,而是觉得要对得起主持人,人家都那么卖力的抛媚眼了,咱能不接着么?
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帅哥专业户
像央视的开心词典,王小丫肯定会故意让人猜来猜去的。我就不换门了,反正一半机会。
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探花郎闪亮再登场,哈哈哈仰天狂笑中。
同意计算过程。
所以换不换门都可以。从概率角度,结果都一样。


本来第一选择就有可能是车。
ruoruow 发表于 2011-10-9 22:42


同意ruoruo.

换不换门,要看这个主持人,以往是喜欢故弄玄虚,还是多给别人一次机会
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楼上滴同学太油啦 我选 不换哦 有就有 没有就没有
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