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[其他内容] 【数学】信封悖论

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邪恶的面具堕落之舞风雪之家香喷喷的烤鸡眼镜蛇图腾寻觅牧羊人

     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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    诺克提斯·路西斯·伽拉姆Forever Titanic業火死鬥钢铁侠永远的克叔极·龙の意死灵之书卡利亚权杖虚空之海的鲸史莱姆牧场

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        『正在入住GM村』【夏日限定】夏日的泰凯斯夜灯格拉迪欧拉斯冒险专用绳索瑞雪兆丰年,生灵万物新近地夜航破损的旧书

          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‧米奈希尔创生之柱卡德加(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黄金树的恩惠极·龙の意不朽之恋和你一起飞行的皮卡丘我的天使纯真护剑『梦旅存根』

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              牧羊人GM論壇進階勛章强者の茶阿怪森林羊男【新手友好】昆進种植小草

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                内森·德雷克業火死鬥诺克提斯·路西斯·伽拉姆BIG BOSS克莱夫・罗兹菲尔德岛田半藏性感男神GM莱因哈特·威尔海姆

                  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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                  阿怪『矩阵谜钥Ⓖ』『梦旅存根』『交钥匙了!』夏日柯基幸福的小阿尔GM吸血伯爵永远的克叔【夏日限定】夏日的泰凯斯

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                    『召唤好运的角笛』『分析天平』『落樱缤纷』劫掠核芯『伊黎丝的赞词』脉律辐石永远的克叔【夏日限定】夏日的泰凯斯凯登‧阿兰科骑兽之子

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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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                        瑞雪兆丰年,生灵万物新

                          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As a father超人罗根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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                                男巫之歌缘起星空信仰之心不灭狂雷『不败之花』情难自抑崩朽之青铜龙王泰比里厄斯業火死鬥永远的克叔

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                                  『住在GM村』珊瑚泡泡鱼不曾寄出的信件小小安全帽魔眼护符骑兽之子近地夜航元气菠菜人烈焰天使弓龙血指环

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                                      不曾寄出的信件『随时随地开启!』漂洋小船『随时随地开启!』冒险用指南针破损的旧书丛林的鸟飞走了雪王的心脏人鱼之泪幽灵竹筒

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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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