- 玩不夠的數學2:當數學遇上游戲
- (法)讓-保羅·德拉耶
- 1014字
- 2020-08-11 18:11:58
會翻轉的賭局
之前的骰子確實組成了非傳遞的三枚組合:以7/12的概率戰勝
,
以7/12的概率戰勝
,而
以25/36的概率戰勝
。這里還沒什么新東西。然而,它產生的一些現象如此不可思議,我也是在自己寫了個程序驗證之后才接受的。如果每次對局每個骰子不是只擲一次而是分別擲兩次,然后將兩次結果加起來的話,那么一切就都反過來了:
會以765/1296 =0.5902...的概率戰勝
,
打敗
的概率也是765/1296 =0.5902...,
打敗
的概率則是671/1296 =0.5177...。這種聞所未聞的性質再次表明,我們有關概率的直覺并不準確。這啟發了另一種“占朋友便宜”的方法,即使像蓋茨那樣聰明,對非傳遞性骰子略有所聞,也一樣有效。
你可以一開始向他展示這些骰子,他會仔細端詳,發現這是個非傳遞性鏈條。于是,如果你肯先選骰子的話,那么他就會愿意打賭。你接受提議,先隨意選一枚骰子。(最好是或者
,這樣可以避免那個0.5177...的概率。)他會選擇在非傳遞性鏈條中可以打敗你的那枚骰子。
然后你向他提議賭注加倍,前提是要擲兩次骰子,并比較得到的數字之和(跟之前一樣玩25盤)。他會和所有人一樣,覺得擲兩次只會提高優勢,于是就答應了。但事實上,現在占據優勢的是你,而你會贏得這場賭局(準確概率是82.10%)。真不科學!
為什么非傳遞性鏈條會逆轉過來呢?要理解為什么逆轉會出現,我們來看最簡單的兩枚骰子:和
。
只擲一次的話,會贏
,因為4能贏3,而在36種情況中,這會出現25次。如果計算
兩個面的和,還有
的情況的話,那么:
:6+3=9,共10種情況;3+3=6,共25種情況;6+6=12,共1種情況。
:1+1=2,共1種情況;4+4=8,共25種情況;1+4=5,共10種情況。
如果和
分別擲兩次的話,那么一共有1296=36×36種可能的情況。只有在擲出一共8點的時候,骰子
才有機會贏。在這種情況下,只有
擲兩次一共得到6,
才真正勝利。于是,在擲兩次的比賽中,骰子
在36×36=1296種情況中,只有25×25=625種情況會獲得勝利。這還占不到所有情況的一半,所以擲兩次的話
會輸給
。逆轉是有可能的,這已經出現在我們眼前了!
我們試試用幾句話來解釋這一點。只擲一次的時候,骰子能勝過
,但總而言之它贏得不多,只是用4點打敗3點。于是,當我們考慮骰子
兩個面的和(2、8或者5)時,它們比起骰子
兩個面的和(9、6或者12)可遜色不少,這也是為什么在比賽擲兩次時,骰子
會落敗。
如果每枚骰子不是擲兩次,而是擲三次的話,那么能贏
,
能贏
,而
也能贏
。這回骰子
占盡上風,也不存在非傳遞性鏈條了,選
的人總會有優勢。這很奇怪,因為如果我們直接拿三枚骰子同時比賽的話(同時投擲三枚骰子),那么得到的勝率之比是51∶90∶75,最厲害的是
!