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[其他内容] 【数学】信封悖论

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寻觅眼镜蛇图腾香喷喷的烤鸡风雪之家牧羊人GM論壇榮譽勛章山猫图腾

     楼主| 白冥 发表于 2024-5-4 01:12:59 | 显示全部楼层 |阅读模式 |取消关注该作者的回复


    有两个信封,其中一个信封里装着另一个信封的钱的两倍,不公布总金额,只有打开信封才能知道这个信封有多少钱,假设两个人分别拿到这两个信封的一个:

    (1)若拿到信封后双方都可检查自己的信封,不可检查对方的信封,过后双方可决定是否更换信封,双方会怎么做?
    (2)若拿到信封后双方都可检查对方的信封,不可检查自己的信封,过后双方可决定是否更换信封,双方会怎么做?
    让我们来分析一下:
    第一种情况,你可能会这样分析:“假设一个人打开信封,看到有x元的金额。那么自己有50%拿到大额信封,50%获得小额信封。那么对方同样的,有50%拿到大额信封(即2x元),50%获得小额信封(即x/2元)。那么此刻交换的数学期望是0.5*2x+0.5*x/2>x。那肯定是交换更好。”
    第二种情况,你可能会这样分析:“假设一个人打开信封,看到有x元的金额。那么对方有50%拿到大额信封,50%获得小额信封。那么自己同样的,有50%拿到大额信封(即2x元),50%获得小额信封(即x/2元)。那么此刻交换的数学期望是x<0.5*2x+0.5*x/2。那肯定是不换更好。”
    不知道你有没有发现,第一种情况和第二种情况,只是获取信息的不同,你这样的分析会得出截然不同的结果。
    其实这两种情况都是一样的,换与不换都不能让你得到大额信封的概率增大,因为你得到的是金额大的还是金额少的信封的概率都是50%。
    让我们换一种分析方式:“假设你得到的金额是x,那么交换你就获利x;如果你得到的是2x,那么交换你就亏损x。此刻的数学期望是0.5*x-0.5*x=0.5*0+0.5*0,换不换都是一样的。”

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    gay_damao + 3 + 1

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          這讓我想到很經典的三門問題
          三門問題的結論是無論如何都應該換
          因為中獎率會從1/3變成2/3
          但很多人卻無法理解 因為被1/2卡住了
            收起(3)
          • 白冥 白冥 :我们来分析一下三门问题:
            由于有三个门,其中一个门有汽车,价值记为1,另外两个门没有汽车,价值记为0。一个参与者走向一个门,此时主持人打开另外两个门其中一个,这个门没有汽车。主持人问参与者是否愿意更换自己的选择。
            我们知道在主持人干预的情况下,主持人一定打开的是一个错误的门,假设参与者面前的门是错误的,那么主持人一定会打开另一个错误的门,换门正确的概率是1;假设参与者面前的门是正确的门,那么主持人则会在两个错误的门前二选一,这个时候换门选择正确的门的概率是0。于是数学期望2/3*1+1/3*0>2/3*0+1/3*1,只能选择换门
            2024-05-04 03:15 回复
          • daizhanpeng daizhanpeng :对哎,我也感觉这个和那个三门问题有点像,但是貌似三门问题情况更复杂
            2024-05-04 09:55 回复
          • 白冥 白冥 :这两个都是题目故意误导,让读者觉得结论反常识
            2024-05-04 14:05 回复
          • 我也说一句

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          希尔瓦娜斯·风行者麦迪文(Medivh).阿尔萨斯‧米奈希尔枯荣明灭卡德加(Khadgar).安杜因·乌瑞恩我的天使夏日柯基幸福的小阿尔吃饱金币的Doge

            我选择,直接拿钱走人。概率再大也不会完全发生,概率再小也不会不发生。想太多折磨自己~~
              收起(2)
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            猩红魔鹫裸体克里斯永远的克叔不朽之恋

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                  koh 发表于 2024-5-4 01:37:16 | 显示全部楼层 |取消关注该作者的回复
                  不管什么概率就管人贪不贪心~如果觉得够了,不换就行~
                  数学问题的确是烧脑的东西
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                      恶魔城驯化黑龙幼崽沼泽黏附者驯化红龙幼崽近地夜航

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                        寻觅

                          我也想到了三门问题,但是二选一的话概率应该不变吧
                            收起(2)
                          • 白冥 白冥 :和三门问题不是一个类型,三门问题实际上主持人的举动更改参与者的获奖概率,如果没有干预,就会和信封问题一样概率不变。
                            假设一下,你是一个学渣,面对一个三选一的问题瞎选了一个,假如一个学霸过来指出另外两个选项的其中一个选项是错误的,那么学渣更换选择得到正确答案的概率就会变成2/3,如果学霸不干预学渣的选择,学渣无论更不更换选择,正确概率都是1/3。
                            2024-05-04 02:31 回复
                          • 白冥 白冥 :信封悖论之所以会让人疑惑,问题出在大家的目光都聚焦在金额数量和另一封信封上,错误的去计算一个错误的数学期望,换个角度思考,就两个信封,金额都是固定的,哪有交换双方都获利和双方都不获利的古怪情况?就像过去人们认为的双球落地问题,栓个绳子就又是小球拖着大球减慢速度、又是两球总重让它俩比大球还先落地的古怪情况也是不可能的。
                            所以只有换不换都一样概率、大不大都同时落地的情况才符合逻辑。
                            2024-05-04 02:40 回复
                          • 我也说一句

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                          男巫之歌内森·德雷克『私有海域』裸体克里斯双向圣杯:焕然意志极·龙の意【圣诞限定】心心念念小雪人小小舞台御医神兔永浴爱河

                            实际上肯定是没区别
                            觉得换有区别的,实际上是在两种情况下算的“期望”,实际上并不是期望
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                            幽浮起司煲吃饱金币的Doge结晶火鹰幼崽雪王的心脏青鸾近地夜航阿怪生活拍立得软泥怪

                              Qmu 发表于 2024-5-4 02:52:07 | 显示全部楼层 |取消关注该作者的回复
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                              卡洛斯·奥利维拉The original vampire超人.暮狼归来和你一起飞行的皮卡丘吃饱金币的Doge

                                我看完愣了下,大脑的算法默认是你列示的第二种方法,也即去计算可能获利情况
                                相当于一半概率赚一倍,一半概率亏一半,交换后获利情况=0.5*x-0.5*x/2=0.5*x/2,算出来期望值大于0,让我小震惊,这就意味着两信封的拥有者都认为交换有利,不管是看了对方的还是看了自己的
                                然后是对比你的第二种算法,我不是很能理解,为什么你的亏损是按-x去计算
                                  收起(4)
                                • 白冥 白冥 :因为当你获得信封时,假定了对方的信封的金额要么是你的两倍,要么是你的一半,这也是上面第一种分析方法的思维。但实际上并不是,你的金额在你得到信封的时候就已经确定了,这个时候如果你是大额信封,对方一定是小额信封;如果你是小额信封,对方一定是大额信封。
                                  就像三门问题一样,如果你面前是有汽车的门,那么另一个门就一定是没有汽车的门;如果你是站在没有汽车的门前,换门一定是有汽车的门。
                                  这个时候,你一直假设你打开的信封一定是金额x,是错误的。你现在要么按0.5*x/2-0.5*x/2算,要么按0.5*x-0.5*x算。
                                  2024-05-04 03:35 回复
                                • 白冥 白冥 :假设暂不按盈亏来算,正常的分析方法是1/2*x+1/2*2x=1/2*2x+1/2*x,前后交换了信封,数学期望不变。
                                  2024-05-04 03:38 回复
                                • 白冥 白冥 :你被我上面第一个分析方法误导了(雾)
                                  2024-05-04 03:40 回复
                                • 恶之华 恶之华 :回复 白冥 :哈哈哈,到不是被误导,单纯是从单人得失角度出发去看,忘了两信封是一个整体
                                  2024-05-04 13:53 回复
                                • 我也说一句

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                                        亚索月影狼晓月终焉旅行骰子!卡利亚权杖

                                          实际上2x和x/2里面只有一个是真实存在的,所以两者都参与计算的“期望”会不对。
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