先插一张贝叶斯的图片供大家瞻仰:
在上一篇文章里,我用贝叶斯公式对蒙蒂*霍尔问题进行了证明,在最后提出了完备性的问题。昨晚后来又和同学讨论了一下这个问题,结论是我的分类(对全体样本Ω的设定)应该是完备的 、可行的。
对完备性的讨论如下:
这样想,把整个过程看作一系列独立重复实验[指在同样条件下进行的,各次之间相互独立的一种实验]中的一次,那么对于实验的实施者(在这里是嘉宾)来说,他干的只有两件事:第一次选择,第二次选择。而在我的分类中已经把他所有可能选择的情况完整列举出来了(第一次有三种情形,第二次有两种2*3=6种),并在假定嘉宾选择完全随机的情况下,计算“第二次选择换门且中车”的概率,当它>1/2时,就应该换。
可能有人会考虑到,不是主持人还要打开一扇门吗?这对分类有没有影响?我的观点是没有。因为无论主持人开出的门背后一定是羊,之后嘉宾一定要选择,所以事实上主持人开出羊的概率都是1,嘉宾面对的情况永远是一羊一门。
那么假使我们把主持人也考虑进来,完全列举情况如下:
| 第一次选择 | 主持人开门 | 第二次选择 | 结果 | 发生的概率 |
| 车 | 羊a | 换 | 不中 | (1/3)(1/2)(1/2)=1/12 |
| 车 | 羊a | 不换 | 中 | 1/12 |
| 车 | 羊b | 换 | 不中 | 1/12 |
| 车 | 羊b | 不换 | 中 | 1/12 |
| 羊a | 羊b | 换 | 中 | (1/3)*1*(1/2)=1/6 |
| 羊b | 羊a | 换 | 中 | 1/6 |
| 羊a | 羊b | 不换 | 不中 | 1/6 |
| 羊b | 羊a | 不换 | 不中 | 1/6 |
那么在随后计算概率时,我们考虑的关于B的样本划分仍然是中和不中两种,上述列举的每一种情况并不都是等可能的(见列表最后一项发生的概率),因而可见中的概率是1/12+1/12+1/6+1/6=3/6=1/2,即中和不中的概率P(B1)=P(B2)=1/2。
而对于P(A|B1),P(A|B1)=P(AB1)/P(B1),这里P(B1)和我开始用的分类方法中的结果是一样的,只要再来看P(AB1),它的结果仍然等于“换门且中车均发生的概率”,从上述分类中可以计算出“换门且中车”的概率=1/6+1/6=1/3,所以P(A|B1)=(1/3)/(1/2),仍然是2/3!
当然,代入计算的结果也是正确的了。
那么这里为什么假如主持人开门的因素后概率还是不变呢?因为主持人开门的法则是一定的,引入主持人相当于多做了一级的无效分类。譬如在这个问题上在加入一个“环节”,假定开门前主持人有80%的概率会抠鼻屎 :mrgreen: ,那么我们有两种选择:
一是将这个“因素”也考虑进去,再作进一步的分类;
二是不用考虑。
常识就能告诉我们:抠鼻屎与否跟中车没有关系!这里也是一样的,多出来的一级分类实质上是考虑了“在嘉宾选中车的情况下主持人开出哪只羊”的环节,这同样对结论没有影响。
另外几种思路:
1.Felix也提到了,可以直接套用条件概率公式P(B1|A)=P(AB1)/P(A),而且计算更为便捷。
2.不直接去求“换门后能得到车”的概率,而是考虑“换门得到车”和“换门得不到车”的概率谁大?
假如第一次选择了羊(任意一羊),那么换就必然得到车,因此换门得到车的概率就是第一次选择羊的概率,2/3;
同样,第一次选择了车,那么换就必然得不到车,这个概率是1/3。
于是我们可以得出结论,换后得到车的概率比换后得不到车的概率要大,也应该换。
3. 考虑“换门得到车”和“不换门得到车”的概率谁大?
换门要得到车必须第一次选择羊,所以概率是2/3;
不换门得到车必须第一次选择羊,所以概率是1/3。
还是应该换。
可见上述几种思路考虑要得出结论更为简单快捷,我的上一篇文章只是单纯地为了套用贝叶斯公式,并不是最简单的方法。
敏锐的读者还有更多思路吗?欢迎分享。
最后推介一篇对贝叶斯方法作深入介绍的文章,贝叶斯公式的应用可不只是证明这样的数学游戏,可以说博大精深。
文章来自刘未鹏,点这里进入这篇文章。
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| 文章作者:horf 原始站点:嘻来嚷往 – IF YOU SEE SOMETHING, SAY SOMETHING. 原文标题:小科学之蒙蒂*霍尔问题——有关分类完备性的讨论和另几种思路 发表日期:2009年11月17日 原文链接:http://xirang.ca/2009/11/monty-hall-problem-2 |
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这个插图太酷了。绝对要顶了。
TIM的图就是那么酷……
呵呵,终于了解了。。最后两种思路很简单易懂。再次回顾bayes去~~小跑中
数学非常糟糕,看着就头疼……
这个题实际上有一个很简单的思考方法:
假如现在有10000个门,让你选一个,然后主持人把其他9998个门打开,问你换不换。你换不换?