這是台灣孩子的悲哀啊!!!"補習、考試、建立Data Base
葉丙成說,臺灣的孩子從踏進國小那刻起,迎接他的是長達12年的補習、考試,接著算遍出版社的參考教材以累積題庫。而孩子們上考場時,就比誰的Data Base(資料庫)大,讓葉丙成直呼,「靠邏輯思考解決問題的能力到哪去了?」"
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蒙提霍爾問題
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蒙提霍爾問題,亦稱為蒙特霍問題或三門問題(英文:Monty Hall problem),是一
個源自博弈論的數學遊戲問題,大致出自美國的電視遊戲節目 Let's Make a Deal。
問題的名字來自該節目的主持人蒙提·霍爾(Monty Hall)。
這個遊戲的玩法是:參賽者會看見三扇關閉了的門,其中一扇的後面有一輛汽車,選
中後面有車的那扇門就可以贏得該汽車,而另外兩扇門後面則各藏有一隻山羊。當參
賽者選定了一扇門,但未去開啟它的時候,節目主持人會開啟剩下兩扇門的其中一
扇,露出其中一隻山羊。主持人其後會問參賽者要不要換另一扇仍然關上的門。問題
是:換另一扇門會否增加參賽者贏得汽車的機會率?如果嚴格按照上述的條件的話,
答案是會—換門的話,贏得汽車的機會率是 2/3。
這條問題亦被叫做蒙提霍爾悖論:雖然該問題的答案在邏輯上並不自相矛盾,但十分
違反直覺。這問題曾引起一陣熱烈的討論。
問題與解答
問題
以下是蒙提霍爾問題的一個著名的敘述,來自 Craig F. Whitaker 於1990年寄給《
展示雜誌》(Parade Magazine)瑪莉蓮·莎凡(Marilyn vos Savant)專欄的信件:
假設你正在參加一個遊戲節目,你被要求在三扇門中選擇一扇:其中一扇後面有
一輛車;其餘兩扇後面則是山羊。你選擇了一道門,假設是一號門,然後知道門
後面有甚麼的主持人,開啟了另一扇後面有山羊的門,假設是三號門。他然後問
你:「你想選擇二號門嗎?」轉換你的選擇對你來說是一種優勢嗎?
以上敘述是對 Steve Selvin 於1975年2月寄給 American Statistician 雜誌的敘述
的改編版本。如上文所述,蒙提霍爾問題是遊戲節目環節的一個引申;蒙提·霍爾在
節目中的確會開啟一扇錯誤的門,以增加刺激感,但不會容許玩者更改他們的選擇。
如蒙提‧霍爾寄給 Selvin 的信中所寫:
如果你上過我的節目的話,你會覺得遊戲很快—選定以後就沒有交換的機會。
—(letsmakeadeal.com)
Selvin 在隨後寄給 American Statistician 的信件中(1975年8月) 首次使用了「蒙
提霍爾問題」這個名稱。
一個實質上完全相同的問題於1959年以「三囚犯問題」(three prisoners problem)
的形式出現在馬丁‧加德納的《數學遊戲》專欄中。葛登能版本的選擇過程敘述得十
分明確,避免了《展示雜誌》版本裏隱含的前提條件。
這條問題的首次出現,可能是在1889年約瑟夫·貝特朗所著的
Calcul des probabilités 一書中。 在這本書中,這條問題被稱為「貝特朗箱子悖
論」(Bertrand's Box Paradox)。
Mueser 和 Granberg 透過在主持人的行為身上加上明確的限制條件,提出了對這個
問題的一種不含糊的陳述︰
* 參賽者在三扇門中挑選一扇。他並不知道內裏有甚麼。
* 主持人知道每扇門後面有什麼。
* 主持人必須開啓剩下的其中一扇門,並且必須提供換門的機會。
* 主持人永遠都會挑一扇有山羊的門。
o 如果參賽者挑了一扇有山羊的門,主持人必須挑另一扇有山羊的門。
o 如果參賽者挑了一扇有汽車的門,主持人隨機在另外兩扇門中挑一扇有
山羊的門。
* 參賽者會被問是否保持他的原來選擇,還是轉而選擇剩下的那一道門。
=====
(以上為問題完整的陳述,是達到 2/3 答案的重要前提)
=====
轉換選擇可以增加參賽者的機會嗎?
解答
問題的答案是可以:當參賽者轉向另一扇門而不是繼續維持原先的選擇時,贏得汽車
的機會將會加倍。
有三種可能的情況,全部都有相等的可能性(1/3)︰
* 參賽者挑山羊一號,主持人挑山羊二號。轉換將贏得汽車。
* 參賽者挑山羊二號,主持人挑山羊一號。轉換將贏得汽車。
* 參賽者挑汽車,主持人挑兩頭山羊的任何一頭。轉換將失敗。
在頭兩種情況,參賽者可以透過轉換選擇而贏得汽車。第三種情況是唯一一種參賽者
透過保持原來選擇而贏的情況。因為三種情況中有兩種是透過轉換選擇而贏的,所以
透過轉換選擇而贏的機率是2/3。
如果沒有最初選擇,或者如果主持人隨便打開一扇門,又或者如果主持人只會在參賽
者作出某些選擇時才會問是否轉換選擇的話,問題都將會變得不一樣。例如,如果主
持人先從兩隻山羊中剔除其中一隻,然後才叫參賽者作出選擇的話,選中的機會將會
是 1/2。
另一種解答是假設你永遠都會轉換選擇,這時贏的唯一可能性就是選一扇沒有車的
門,因為主持人其後必定會開啟另外一扇有山羊的門,消除了轉換選擇後選到另外一
隻羊的可能性。因為門的總數是三扇,有山羊的門的總數是兩扇,所以轉換選擇而贏
得汽車的機率是2/3,與初次選擇時選中有山羊的門的機率一樣。
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