得到魔杖的概率

2020-07-27 16:21刘金龙
小猕猴智力画刊 2020年8期
关键词:古噜魔杖阿木

刘金龙

塔塔镇来了一位奇怪的魔法师,他在镇子东头的老槐树下放了两个箱子,引来了镇上人的围观。

魔法师摆放的两个箱子中,甲箱子是透明的,里面有1枚黄灿灿的金币,乙箱子却是不透明的,里面可能有1根魔杖。据说魔杖很厉害,可以让人拥有人人羡慕的魔法,不过这些魔法需要有一颗善良的心才能使用。

可是,乙箱子里可能有魔杖,也可能没有,每个人的选择机会只有一次:要么选择单独拿走乙箱子,要么将两个箱子同时拿走。

你肯定会说,当然是两个箱子都拿走啦,不拿白不拿!别着急,既然是魔法师摆放的箱子,哪会那么容易让你都拿走呢!

魔法师拥有可以预测未知的魔力,据说他的魔力预测未知的准确率高达90%,在他预测到你会将两个箱子都拿走时,他就会让乙箱子空着,你虽然拿到了两个箱子,却只能拿到1枚金币;若魔法师预测到你会单独拿走乙箱子,他就会预先把1根魔杖放进乙箱子中,这样,虽然你只拿走了乙箱子,放弃了甲箱子里的金币,却可以得到1根很厉害的魔杖。那么,你会做出何种选择呢?

古噜噜:这有什么问题吗?如果让我选择的话,我当然将两个箱子都拿走喽!万一魔法师预测不准,我至少还能拿到1枚金币啊。

阿木老叔:别着急做决定,魔法师的预测准确率可是高达90%的,让我们先测算一下吧。

第一种思维如果魔法师预测到来拿箱子的人会将两个箱子都拿走,他就会让乙箱子空着,这个时候拿箱子的人实际就要选择将两个箱子都拿走,这样至少能拿到1枚金币;如果魔法师预测到来拿箱子的人只拿乙箱子,他就会将1根魔杖放入乙箱子里面,这个时候,拿箱子的人实际更应该将两个箱子都拿走,因为甲箱子里可是有着1枚金币呢,无论何时都存在,没理由放弃啊。

第二种思维

古噜噜:他们两拨人的分析都很有道理啊,到底该拿两个箱子还是单独拿走乙箱子呢?

阿木老叔:又迷糊了吧?这就是这道题的精妙之处,也是数学的有趣之处,继续认真往下看吧。

塔塔镇的居民中,无论是哪一种思维的人,他们想的都是最大可能拿到魔杖,出现一个最佳的结果。既然知道了魔法师预测的准确率,我们不妨帮他们做一个概率的分析。

当魔法师的预测正确时,最佳结果是拿箱子的人可以拿到1根魔杖;而当魔法师的预测出现错误时,那最佳结果便是拿箱子的人可以拿到1根魔杖加1枚金币。

当拿箱子的人选择拿走两个箱子的时候,会出现两种结果:拿到1枚金币或者拿到1根魔杖加1枚金币;当拿箱子的人单独选择乙箱子的时候,也会出现两种情况:拿到1根魔杖或者什么也得不到。因为选择拿走两个箱子和单独拿走乙箱子是两个相互独立的事件,因此,这两种选择各自有50%的可能。

在选择拿走两个箱子的时候,能拿到1枚金币的概率是100%,而能拿到1根魔杖的概率却只有10%。因为从整体上分析,选择拿走两个箱子的概率是50%,所以,能拿到1根魔杖的概率实际是5%(拿到1根魔杖+1枚金幣),而能拿到1枚金币的概率也就是50%(拿到0根魔杖+1枚金币)。

在选择单独拿走乙箱子的时候,能拿到1根魔杖的概率是90%,什么都得不到的概率是10%。因为从整体上分析,选择单独拿走乙箱子的概率是50%,所以,拿到1根魔杖的概率是45%(拿到1根魔杖+0枚金币),而什么都得不到的概率则是5%(拿到0根魔杖+0枚金币)。

古噜噜:看完这个博弈的过程,我觉得其实也没什么最佳结果了,因为条件限制,只能出现这样的情况。

阿木老叔:明白了吧?这里面其实包含了一个著名的悖论,叫作纽科姆悖论。也有人说这个悖论是自由意志信徒和决定论信徒的“石蕊试纸”。感兴趣的小伙伴们可以继续深入研究探讨哦。

编辑:可是,大家有没有想过,若改变其中的某个或者某几个条件,是不是就可以避免出现这个悖论呢?

古噜噜:对啊,我怎么没想到呢,可是,改变哪一个条件呢?

阿木老叔:从博弈的过程来看,一切都与魔法师预测未来的准确率有关,我们不妨试一下改变这个准确率,看看结果会怎么样。

假设将魔法师预测未来的准确率改为50%,那么在选择拿走两个箱子的时候,能拿到1枚金币的概率是100%,而能拿到1根魔杖的概率却达到了50%,因为从整体分析,两个事件的概率还是各占50%,所以,能拿到1根魔杖的实际概率是25%(拿到1根魔杖+1枚金币),而能拿到1枚金币的概率还是50%(拿到0根魔杖+1枚金币)。

而在选择单独拿走乙箱子的时候,能拿到1根魔杖的概率也降到了50%,什么都得不到的概率则上升到了50%。再结合整体选择单独拿走乙箱子的概率为50%,从而得出,拿到1根魔杖的概率实际已经降为25%(拿到1根魔杖+0枚金币),而什么都得不到的概率实际也增加到25%(拿到0根魔杖+0枚金币)。

这样的话,毫无疑问,当然就是将两个箱子都拿走了,因为无论拿不拿甲箱子,能够单独拿到1根魔杖的概率都是25%,而将两个箱子都拿走还能增加50%的概率同时得到1根魔杖+1枚金币,若不拿甲箱子的话,反而有25%的概率空手而归。

古噜噜:看来,魔法师的预测准确率才是这个悖论的关键所在啊!

阿木老叔:明白了吧?之所以为悖论,就是因为受本身给出的一些条件的限制,若改变其中的关键条件,也许悖论就不存在了。好好学习吧。

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