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主题:【讨论】趣味数学题 -- 任爱杰

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家园 请容许我换个方式再解释一下

楼下老兄提到的几种等价命题并不等价,为了清晰起见,请让我先把原命题在重复一下:已知某同事有两个小孩,男女未知,你偶然碰到他带着一个小男孩,试问他另外一个小孩也是男孩的概率多大?

这里最绕人的地方在于,“碰到一个男孩”和“再生一个男孩”不同,前者和两个已经生好的孩子都有关系,并不是一个重新生一个的独立事件。这里语义上的误导之处在于,两个孩子都已经生好了,所谓“另一个小孩”,并不是再生一个,而是再碰到一个的意思。两个孩子都已经是既定事实了,遇到其中一个是男孩也是既成事实,问的其实是“你”再遇到男孩的概率多少,而不是“他”再生男孩的问题。此处迷惑人的是生男生女都一样的心理定势,诱导人把“遇“的问题看成“生”的问题,于是直接认定了1/2的答案。

因此,一种等价的描述方案是:盲盒中的黑白球。假设有100个白球和100个黑球,随机封装到100个盲盒里,每盒两个。不失一般性,不妨认为随机到了最均匀的结果,我们得到25个装了两个黑球的盒子,25个两亮白球,50个一黑一白。问题变成:拿一个盒子并且取出一个球,发现是黑的,问剩下的那个球也是黑的概率多少?

孩子的情况和盲盒相同,男女是既定的,正如盒子里的黑白球也是既定的,你拿的是盒子,看见的是黑球。这种情况不同于把所有黑白球放在一个大袋子里抽取,也不是先拿一个球再拿另一个。再强调一下,黑白球是已经装定了的,正如男女已经是生好了的。你想知道的是,在已经见到一个黑球的情况下,又在同一个盒子里看见第二个的概率。这就是所谓条件概率问题,条件就是见到一个黑球(男孩),以此为前提的概率问题,不是抛两个硬币或者生两个孩子的问题。

甚至可以再说极端一点,索性拿掉黑球白球(生男生女)的随机性,就直接告诉你,100个盲盒是安排好的,25个两黑,25个两白,50个一黑一白,没有任何随机因素。同事的孩子也是同理。假想你有100个同事,每人两个孩子,当你遇到他的时候,孩子已经确定了,和盲盒的情况相同,25个同事两男、25个两女、50个一男一女,这是既定事实,所谓生男生女的概率到此为止已经结束了,和你遇到男女完全是两个问题。生孩子的概率,是所谓先验概率,生完就结束了,男女就确定了,这个概率和接下来的事情无关了,可以抛之脑后了。100个同事的男孩女孩,那怕就是个个都是自己选性别的,你遇到男孩的概率也只和这个现状有关,即25%两男、50%男女、25%两女这么一种状态,和它是怎么生成的无关,生男生女的概率就不用再考虑了,这个所谓概率实在是误导人的。

好了,现在100个盲盒(同事),你在其中一个里发现了黑球(男孩),这个前提条件究竟是什么意思呢?它意味着你拿到的盒子(碰到的同事)是75个中的一个,而不是全部100种可能,你的样本空间容量从100变成了75,两个白球(两个女孩)的情况被从样本空间中排除了。概率问题的核心是样本空间,所谓概率,就是特定情况在全体样本中所占的比例。“看到黑球(男孩)”的作用是改变样本空间,从而也影响了你下一次事件的概率,所谓你看到下一个球,等价于你在这75个盒子里再次做出选择,25个两黑和50个黑白,并且预先拿掉其中的一个黑球,于是再次发现黑球的概率自然就是1/3了。

最后再强调一次,整件事情可以认为和生男生女的概率无关,只和男女的实际比例状况有关。生男生女的概率,如果说有意义的话,在于形成了男女均衡的状态,三种情况25%-50%-25%,这成为接下来遇男遇女(没有生男生女了)的概率计算的出发点,遇到的男女并非当场生下的,而是事先生好的,所以生男生女的概率到处可以功成身退了。接下来的问题是,本来你不知道自己会遇到这三种里的哪一个,“首见男孩”的概率当然是1/2。但“首见男孩”作为既成事实把情况缩到两种,“又见男孩”的概率需要在这个新条件形成的新的样本空间中重新计算。这大约就是所有争论和歧义的根源所在了。

如果把另外一半“首见女孩”的概率也算一算,也许这个1/3看起来也就不那么令人难于接受了。 “首见女孩”的发生概率无疑是1/2,类似的推理可知,在这个前提下,“又见男孩”的概率是2/3。两者合成,1/2×1/3 + 1/2×2/3,“又见男孩”的总概率仍然是1/2,并没有什么违反常规的地方,不是么。

通宝推:witten1,普鲁托,
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