小五
三門問題又被稱為蒙提霍爾問題,出自美國一個電視益智游戲節(jié)目,這個問題一被提出就引起了相當大的爭議。
在一次有獎競猜活動中,參賽者需要面對三扇門的誘惑。參賽者會看見三扇關著的門,其中一扇門的后面藏有一輛汽車,選中這扇門就可以獲得汽車,而另外兩扇門后面則各藏有一頭山羊。雖然山羊和汽車一樣都可以充當交通工具,但和汽車相比起來,山羊還是便宜了一些,所以參賽者的目標是——選中汽車。
當參賽者選定了一扇門但還未打開它的時候,知道門后情況的節(jié)目主持人打開另外兩扇門中的一扇,出現(xiàn)了一頭山羊。然后,主持人會問參賽者要不要改變主意選擇另一扇關著的門。這時,參賽者就有這樣的疑問了:換另一扇門是否會增加獲得汽車的概率?
假設參賽者最初選擇的是1號門,現(xiàn)在主持人打開了3號門,后面是一頭山羊。如果你是參賽者,你會改變主意選擇2號門嗎?
對于這個問題,一位高智商女性瑪麗蓮·莎凡特給出了她的答案,她認為參賽者應該改變主意選擇2號門,因為這個選擇將會使他獲得汽車的概率增加一倍。這個答案引起了軒然大波,因為它不合乎大多數(shù)人的直覺。
事實上,大多數(shù)人的回答都是“不改變主意,堅持選擇1號門”。他們認為不應該更換選擇,因為汽車在哪扇門的后面是不能改變的,無論改不改變選擇,參賽者選中汽車的概率都是50%。所以,順從自己最初的直覺會比較好。
瑪麗蓮給出自己的答案后,數(shù)千封投訴信紛至沓來。但很快,她漂亮地解釋了自己的答案,讓大家心服口服。她是怎么解釋的呢?
參賽者選中一扇門時,有三種可能情況,它們的概率相等,都是1/3:
我們對比一下會發(fā)現(xiàn),在后兩種情況下,參賽者都可以通過更換選擇而獲得汽車。第一種情況是唯一一種參賽者更換選擇會吃虧的情況,所以改變主意而獲得汽車的概率是2/3。
我們還可以用逆向思維來理解:
無論參賽者開始的選擇是什么,在被主持人問到是否更換時都選擇更換。如果參賽者先選中山羊,那么更換后會獲得汽車;如果參賽者先選中汽車,那么更換后會失去汽車。而選中山羊的概率是2/3,選中汽車的概率是1/3。所以選擇更換是明智的,相對最初獲得汽車僅為1/3的概率來說,改變選擇可以增加獲得汽車的可能性。
三門問題是一個老問題了,不過它在任何時候都能引起激烈的爭論??偨Y(jié)一下,正確答案應該是:如果主持人事先知道哪扇門后面有山羊,并且她特意選擇把有山羊的那扇門打開,那么參賽者應該更換選擇另一扇門,這可以使獲得汽車的概率從1/3 升到2/3。
換還是不換?大部分人之所以會左右為難,是因為他們常常把自己最初就選中汽車的概率想得太高。如果我們將三門問題升級一下,或許就好理解了。
現(xiàn)在,我們試試另一個挑戰(zhàn),我們將它稱作“百門問題”。一百扇門中只有一扇后面藏有汽車,其余藏的都是山羊。請你先隨心所欲選中一扇門。
選好了嗎?假設你選了1號門。不過,你應該對這個選擇不抱什么希望——能一次就選中汽車的概率太低了,只有1%的可能。這時,主持人將剩下99扇門中的98扇打開,它們的后面全是山羊。也就是說,汽車在沒有被打開的1號門或37號門后面。
現(xiàn)在,給你一個機會,你會堅持選擇1號門,還是改變主意選擇那扇未被打開的37號門?
也許你認為這兩扇門的中獎概率相同,那么我們可以從頭開始計算一下。對于汽車被藏在哪里,有100種可能,并且它們的概率都是1%。
第1種可能:汽車在1號門后。你選擇了1號門,選中汽車的概率就是1%。
第2種可能:汽車在2號門后。你選擇了1號門,主持人會將3號~100號門打開,問你要不要改變主意。
第3種可能:汽車在3號門后。你選擇了1號門,主持人會將2號、4號~100號門打開,問你要不要改變主意。
……
第100種可能:汽車在100號門后。你選擇了1號門,主持人會將2號~99號門打開,問你要不要改變主意。
在這100種可能中,堅持選擇1號門而獲得汽車的概率只有第1種可能,在第2種~第100種可能中,只要改變主意,你就能獲得汽車。主持人打開98扇門的做法,實際上是在告訴你:假如2號~100號門后面藏有汽車,那么它一定是在37號門的后面。如果你改變主意選擇37號門,實際上是等同于直接選擇了2號~100號門。也就是說,只要改變主意,獲得汽車的概率就是99%。