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不可能事件 其概率值为
或然事件 它是介于必然事件与不可能事件之间的事
件,其概率值为 与 之间的一个实数。
投掷一枚硬 币,我们排除掉硬 币能够站立这种可能性。
“这枚硬 币或者正面向上或者反面向上”,这是一个必然发生
的事件,它的概率为 “它既不是正面朝上也不是反面朝
上”,为不可能事件,其概率为 它正面 向上 (或反面 向
上)的事件为或然事件,其概率为 与 之间的一个值。
有人会认为,我们得到某个事件的非 、非 的概率值,
意味着我们对该事件没有足够的知识。因为,如果我们知道
了我们投掷硬 币的各种因素,我们就能够计算出来硬 币会出
现正面还是反面,既然我们知道被投掷的硬币出现正面 (或
反面)的某个可能性,表明我们对抛掷硬 币的情况没有足够
的知识。确实,从理论上,如果我们知道了投掷硬 币的各种
因素,我们能够确定地计算出硬 币出现正面还是出现反面,
但实际上这是很难的,如果不是不可能的话。事实上,我们
用概率刻画事件,这个概率是对外部世界中的事件发生的一
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个表达,它包含了某些信息。比如,当我们投掷一枚均匀的
硬币,我们说,它正面向上的概率为 。这个概率值含有丰
富的信息,它表示这枚硬币正面与反面出现的可能性一样。
我们每天均生活在 “不确定”的世界之中:商人 目前的
生意很好,但他知道有可能出现像 “非典”这样突发事件而
使他破产;参加竞选的政客尽管从选前的情况来看对他有利,
但他不能肯定他必然当选;连战和宋楚瑜预先没有想到会有
枪击事件”;贪污犯每天都在估摸着被抓和不被抓的可
能性;保险公司的职员更是经常与不确定性打交道……正是
“不确定性”使社会丰富多彩。
人们对概率存在着三种解释:第一,概率为事件发生的
频率,如人们掷硬 币时,出现正面的概率是出现正面 (或反
面)的次数与总的掷出的硬 币次数之 比率;第二,命题之间
的逻辑关系,如: “一只天鹅是白的”对 “所有天鹅是白的”
支持程度;第三,人们对外界事件发生的相信程度,如:张
三认为 “明天下雨”的可能性小,如为 (不下雨的可能性
为 ,李四认为 “明天下雨”的可能性与不下雨的可能性
一样 (均为 。这就是对概率 的“频率主义 ”、“逻辑主义 ”
和 “心理主义”的解释。概率的这三种解释反映了人们实际
中的三种用法。
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好了,高深的理论难免会让你看的头昏脑张,我在这里
尽量避免用专业的术语来说明概率,还是先来看一个著名的
故事 美女还是老虎,通过故事讲解概率会更轻松易懂一
些 。
从前有个国王,在惩罚罪犯时有个古怪的习惯:把罪犯
送进竞技场,竞技场的一端有两扇一模一样的门,门后分别
关着一只凶猛的老虎和一位美女。国王惩罚犯人的方式就是
让他 自己挑一扇门,如果他选中老虎,那么后果可想而知;
如果选中美女,他不但可以马上获释,还可以抱得美人归。
一天,他发现有位英俊潇洒的臣子与公主私通,一怒之
下,也把这个青年送到竞技场,处以传统的惩罚。事前,公
主已经知道哪扇门背后藏的是什么,于是相当苦恼,不知该
把爱人送入虎口,还是送到另一个女人的怀抱?
当命运攸关的这一天来临时,在别无选择的情况下,这
位臣子在竞技场上望了公主一眼,公主示意他选择右边那扇
,他打开门……故事就到此为止。它把一个悬念留给我们:
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他遇到的是美女还是老虎 ?
如果你对佛理有一点兴趣,你可以说 “美女就是老虎,
老虎就是美女”之类的漂亮话;如果你对动物学有一点兴趣,
你可能会说 “大多数老虎并不吃人”。可是假如你 自己陷入了
那个境地,可就没有开玩笑的心情了。两种选择的结果好坏
是明摆着的,可是指导我们选择的信息却很少,而且不可靠。
除了碰运气,我们还有没有更好的机会呢?
这个故事其实反映了一个人们熟知的概念,那就是概率。
明天会不会下雨?丢铜板会出现正面还是反面?想拿到一手
好牌吗?这些问题都涉及概率。
某种事件在同一条件下可能发生也可能不发生,表示发
生的可能性大小的量叫做概率。例如,在一般情况下,一个
鸡蛋孵出的小鸡是雌性或雄性的概率都是
按照巴特勒的说法,概率是 “生活的真正指南”。概率论
已经广泛运用于科学、技术、经济和生活的各方面。要打好
做决策的基础,就得在概率方面多下点工夫。
在许多决策的问题里,决策者必须单凭些片面的信息,
甚至没有任何信息的情况下,从好几个选择方案中挑选其中
之一,这个时候,就不得不乞灵于运气了 或更准确地说,
听命于概率的拨弄。那么在这种情况下,还有没有什么更可
取的策略 ?
决策的形成共有五个步骤,每个步骤都极其简单:
列出所有可以采取的行动,包括不采用的行动也要
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列出来,而决策就是从各种可能的行动方案中选出一个来;
尽可能列出每个行动的可见后果;
尽量评估每种结果可 能发生 的机会 (可能性和概
率),这一点常被忽略,因此应仔细加以讨论;
)试着表达你对每种结果的渴望或恐惧程度;
最后把列出来的所有因素全部放在一起考量,做出
合理的决策。
我们会逐项探讨后面三个步骤 (前两项步骤会随着决策
而有所不同,故在此暂不讨论)。如果根本没办法列出选择方
案或可能的结果,那么你一定得先解决这两个 问题,绝没有
第二条路可走 。毕竟决策的本质就是从众多选择中,挑出一
个最好的,其 目的就是要达到最佳结果。如果你连备选方案
都说不出来,更别想做出任何决策。当然,也不讳言人生的
确存在着未知的选择,也会有出乎意料的结果,但这些实际
生活中的悲剧或惊喜并非本书的主题。
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究竟是概率 (比如我们说的硬币哪一面朝上的可能都是
)决定了个别事件 (某一次掷硬币)的结果,还是个别
事件结果的积累决定了概率 ?
在理论上当然是概率决定了个别事件 (某一次掷硬币)
的结果,但是现实往往与理论给出的答案不相符。
比如,你可能会说: “好吧,我承认,硬币哪一面朝上的
概率都是 ,可是如果我连扔 次都是正面,那么下一次
还是正面的概率就应该小于平均值,否则,整个的概率不是
就偏向正面了吗?”
又比如某个外国人可能不相信全世界每五个人中就有一
个中国人,只因为他认识的所有人中没有一个是中国人。原
因是他的取样太少了,范围又太窄了。
《何为先 一书的作者山谬尔 巴特勒说过,只要掷的
次数够多,铜板就有一半的机会出现正面。这毕竟是因为出
现正面的概率 所造成的,或者不过是概率的定义罢了。
但是,在现实中又有谁会这么不厌其烦地掷这么多次铜
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板?如果今天就得下注,你还会反反复复先去试验吗?或是
足球裁判丢一次铜板决定哪一队先开球,这第一次掷的铜板
的结果与概率又有什么关系?所谓的长期或次数够多又有什
么用 ?
在医院做手术之前,医生通常会告诉我们 :这种手术成
功的概率是 。其实,这句话还不足 以让我们高枕无忧,
成功的概率是 仅仅意味着大部分情况下手术会成功,也
有及其意外的情况下手术会失败,它失败的概率是 。但
是万一恰巧很不幸,如果遭遇手术失败,那么对这个病人来
说失败的概率就是 了 。
如此看来,概率真是个有趣而又重要的课题,它在很多
方面发挥着重要的作用,我们有必要去了解概率,但是不能
迷信它,因为它有时在生活中确实派不上用场,甚至会误导
我们的想法。
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现在再让我们来看一下运用贝叶斯定理进行条件概率计
算的两个 “疑难”问题。
先来看“囚犯 的错误 ”。
非洲草原上的部落酋长抓住三个贸然闯入领地的入侵者。
他们是史密斯、琼斯和费奇。酋长决定明天将处决他们之中的
两个。究竟处决哪两个,由酋长来决定,并且已经做出决定。
谁被选中,酋长以及看守是知道的,三个囚犯在处决前是不知
道的。当地的法律规定不允许看守透露给囚犯该囚犯是否被选
中的任何信息。这三个囚犯被分别关押,彼此不通消息。
晚上,费奇恳切地询 问看守,明天 自己是否将被处死。
看守考虑到不管费奇是否被选中,另外两人之中的一个总要
被处决。所以看守说: “我们不能告诉你你是否被处死,但琼
斯将被处决。”在看守看来,告诉费奇 “琼斯将被处决”并没
有 向费奇透露任何与他有关的信息。但是,费奇听到看守说
出 “琼斯将被处决”,非常高兴。他推断,他逃脱厄运的概率
已经从 提高到
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对同一句话 “琼斯将被处决”,费奇与看守看法出现了不
同:在看守看来,这句话对费奇没有任何信息内容,而费奇
则认为这句话里包含新的信息。事实上,这两个人的推断不
可能均正确。谁的推断有错?是费奇的还是看守的?
费奇计算了 “琼斯被处决的条件下”, 自己被处死的概
率,此时费奇处死的可能性确实降低了。但这里的条件不是
“琼斯将被处决”而是 “看守告诉费奇 ‘琼斯将被处决 ,。这
是两个不同的条件。由于看守是守法的,看守想,琼斯和史
密斯之中必定有一个将被处死,而这也是费奇知道的,看守
认为,他只不过将费奇知道的事情告诉费奇而 已。因此,错
误出现在费奇的推理中。事实上看守的话并没有增加费奇不
被处决的概率。
我们来看另外一个与此相仿的例子:抽奖者的难题。
有这样一个博弈, 三个门中有一个门的后面有
一辆汽车,另外两个门的后面一无所有。现在让一个人来选,
如果他选的门后面有汽车,他将得到汽车;如果他选择的门
的后面一无所有,他将一无所得。
假定该选择者选择了一个 门,比如 门。由于他所选择
的门的后面无论有无汽车,另外的两个门中的一个门的后面肯
定没有汽车。主持人知道每个门后面的情况,现在主持人打开
了另外两个门中的一个 该门的后面没有汽车,比如 门。
对于主持人来说,这没有告诉选择者任何信息。现在主持人告
诉选择者还可以改变选择,即在 已选择的 门和未打开的
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门之间进行选择。问:选择者应不应该改变他的选择?
主持人打开其中一扇 门,使得选择者原来选择 的门即
门后面有汽车的概率增加了,即从 增加到 。或者,
没有增加选择者选择 门后面有汽车的概率,即选择 门后
面有汽车的概率仍为 ,这样, 门后面有汽车的概率增
加了 从 增加到 。哪一种看法对呢?
这里,主持人的行为增加了选择者的知识 门后 面
有汽车的可能性得以排除,这是确定无疑的,但是主持人的
行为增加 了选择者 已经选择 的门 ( 门)的概率,还是增加
了另外一个门 ( 门)的概率 ?
这里的概率有其客观基础,而不是纯粹的心理信念 。这里
的概率为 “频率”。我们设想一下,如果让选择者重复选择的
话,那么,他选中汽车的次数与总的选择次数之比为 既然
如此,在每次的选择过程之中,他应当相信,他所选的门后面
有汽车的可能性为 ,而不管主持人是否打开另外的一个空
门。即,当主持人打开空门时,选择者已经选择的门后面有汽
车的可能性仍为 ,主持人的行为只是增加了另外一个没有
打开的门后面有汽车的概率:由 增加到 。如果问选择
者是否改变他的选择,选择者当然应当调换他的选择 。这如同
你去抽奖:假定一百万张彩票中有一张有奖,你随机买了一张。
假定举办者知道哪张彩票有奖,他对你说:其他 张彩票
中没有奖 ,你手里 的一张彩票和另外一张彩票 中必有一个有
奖 他不说假话。规则规定你可以与另外的彩票 “调换”。举
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办者问你:你将继续持有你手里的这张彩票还是换另外一张彩
票 ?你面 临着这样 的选择 。此 时,你 当然要选择“调换 ”:如果
选择“调换 ”,你 中奖 的可 能性为 “不调
换 ”的话,你中奖的可能性为 。你信还是不信 ?
这两个所谓选择难题是 由于人们对概率或概率的改变的
不正确理解造成的。
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如果告诉你,一个硬 币在平滑桌面上旋转之后,一面 向
上的次数多于另一面,也许很多人会大吃一惊 。其实硬 币的
正反面重量分配确实不同,正面背面图案的差别,