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玛丽莲问题

玛丽莲问题
玛丽莲问题

这个问题是著名的“玛丽莲问题”,现摘抄了几种解法以供参考:

感觉这里的描述一不是很清楚。而描述二而数学逻辑强,从公式上很好理解。描述三如果能想象理解样本空间的话,最简洁!

问题解答描述一:

假若你有幸参加一个电视台主办的有奖竞猜节目,台上有三扇门,在其中一扇门后停着一两豪华轿车,另外两扇门后面个站着一只羊。主持人先让你选中一扇门,选好后告诉他是哪一扇(便于说明,把三扇门分别编号为1,2,3,假设你选中的是1号门)。这时主持人再给你一次机会,他从剩余的两扇门中打开一扇,比如第2号门(或3号门),里面是一只羊,这时主持人问你,是否愿意改变注意,换选第3号门(或2号门)。“换”还是“不换”,

你怎么抉择?

首先,在节目录制之前,主持人随机的将轿车放在三扇门中的任一扇后,其余的两扇留给山羊。所有放法如图所示。

a 1(轿车) 2(羊) 3(羊)

b 1(羊) 2(轿车) 3(羊)

c 1(羊) 2(羊) 3(轿车)

现在考虑你的第二次选择,如果你第一次选择的是1号门,那么你中车的可能情形只有a情形发生,主持人给你打开一扇门,此时他可随便开2号或者三号,b情形时,他只能开3号,c情形时,他只能开2号(主持人最先知道车放在那扇门后,他自然不会有意把那扇门打开)你若坚持“不换”,中车的概率显然是1/3。但你若改变策略----“换”,只有a情形发生时,你才不幸“换”错了,而b,c情形出现时,你将大大提高了如愿以“偿”

将车开走的可能性,因为此时中车的概率变为2/3。同理,当你第一次选择2号门或3号门时,结果完全同上。

参见:1概率论思维论张德然著中国科技大学

2 意料之外,“数理”之中,数理统计管理,2003,22(2):53-55 刘乐平

问题解答描述二:

有三扇门可供选择,其中一扇门后面是汽车,另两扇门后面是山羊。你当然想选中汽车。主持人让你随便选。比如,你选中了一号门。于是,主持人打开了后面是山羊的一扇门,比如是三号门。现在主持人问你:“为了以较大的概率选中汽车,你是坚持选一号门,还是愿意换选二号门?”

(二)条件概率:全概率和贝叶斯公式解

游戏开始,设P(X)为A、B、C三道门后面有车的概率,则P(A)=P(B)=P(C)=1/3

假定:游戏者任选了一道门A,而主持人(HOST)打开一道后面是羊的门,事实上有两种情况。

1.主持人了解所有门后面的东东,他一定要打开一扇“羊”门

如果车在A门后面,主持人有B、C两种选择,打开C门(“羊”门)的概率为

P(Host opens C|A) = 1/2

如果车在B门后面,主持人没有选择,只能打开C门

P(Host opens C|B) = 1

如果车在C门后面,主持人一样没得选择,绝对不能开C门

P(Host opens C|C) = 0

所以,主持人打开C门的概率为

P(Host opens C) = P(A)*P(H.o. C|A) + P(B)*P(H.o. C|B) + P(C)*P(H.o. C|C)

= 1/6 + 1/3+ 0 = 1/2

根据贝叶斯公式,在主持人打开C门的条件下,A、B两门后面是车的概率分别为

P(A|Host opens C) = P(A)*P(Host opens C|A) / P(Host opens C)

= (1/6) / (1/2)

= 1/3

P(B|Host opens C) = P(B)*P(Host opens C|B) / P(Host opens C)

= (1/3) / (1/2)

= 2/3

这就是为什么要换二号门的原因。

2.主持人和游戏者一样蒙在鼓里,他是碰巧打开一扇“羊”门,那么

如果车在A门后面,主持人有B、C两种选择,打开C门的概率为

P(Host opens C|A) = 1/2

如果车在B门后面,主持人一样有B、C两种选择,打开C门的概率还是

P(Host opens C|B) = 1/2

如果车在C门后面,主持人还是有B、C两种选择,只是打开C门不可能看到羊

P(Host opens C|C) = 0

所以,主持人打开C门见到羊的概率为

P(Host opens C) = P(A)*P(H.o. C|A) + P(B)*P(H.o. C|B) + P(C)*P(H.o. C|C)

= 1/6 + 1/6+ 0 = 1/3

根据贝叶斯公式,在主持人打开C门见到羊的条件下,A、B两门后面是车的概率分别为P(A|Host opens C) = P(A)*P(Host opens C|A) / P(Host opens C)

= (1/6) / (1/3)

= 1/2

P(B|Host opens C) = P(B)*P(Host opens C|B) / P(Host opens C)

= (1/6) / (1/3)

= 1/2

在这种情况下,用一个简单的条件概率式P(A|C.sheep)一样可以得出1/2的结果。这就是“不换”的原因。遗憾的是,从游戏的设置来看,主持人不知情的可能性很小。

问题解答描述三:

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。

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