五千年(敝帚自珍)

主题:【讨论】趣味数学题 -- 任爱杰

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          • 家园 我觉得你误解了原来的问题。

            楼主原帖引入的问题,其实是如何在(合理)假设的前提下运用概率的概念和逻辑推理对一个具体问题作出解答。因为这个问题足够简单,在认可合理假设的前提下,问题的答案是可以通过随机模拟进行验证的,写个程序就可以做到。

            • 家园 程序只是验证,不会发现新东西

              证明虽然理论上也是同义反复,但总归可以得出一些重要且有用的结论(定理等)。如果证明的必要都没有,那写程序验证就更没有必要了。

              • 家园 原题不是为了发现或证明什么

                而是把假设及概念放在在具体环境中的运用,得出相应的解答。这就像用牛顿运动定律,在一定的设定下,求解一个具体的物理问题一样。

                • 家园 推断不是为了证明?

                  那这还真就是个语文题了。和数学里的概率啊什么的不沾边了。这就超出本人的想象力和理解力了。

                  • 家园 哈,是我说得不严谨了。

                    原题及其解答可以看作是一种证明,通过推理,证明了,在概率论的框架下,假设不同孩子出生时的性别形成是相互独立的和生男生女的概率都是50%,那么,在原题给定的条件下,另一个孩子是男孩的概率是三分之一。如果这是一个常用或重要的推断,其实也可以成为一个定理。

                    • 家园 假设是50%,推出来是1/3,哪个好?

                      当然是假设更好啊。第一步推断的结果(1/3)还不如假设精确,还需要加额外信息(双眼皮)才能得到和假设一样的结果,说明还不如不推啊。

                      再说,推假设有意义吗?

      • 家园 数学老师一定要语文好
    • 家园 有同学指责我的故事不够严谨,甚至是误导观众

      有同学指责我的故事不够严谨,甚至是误导观众,我不得不说明一下,这既非我的初衷,也不是我的过错,具体在这个帖子中: https://www.ccthere.com/article/4617373 有关心的朋友可以去看一下.

      在那个帖子中我把故事改写得严密一些,因为我的帖子人气少,所以我也把这个新的版本复制在这里如下,供大家讨论.:

      -----------------------------------------

      今天听到一个例子,很适合说明怎么叫概率推断,或者概率推断会有多反直观.

      比如新来了一家邻居,我知道该邻居家有两个孩子,但不知道任何关于这两个孩子的其他情况.

      有一天我出门正看见新邻居正拿着全套的星战行头回家,突然意识到今天是5月4日,于是上前和邻居打招呼到:"May the force be with you!".邻居认出我来,显得颇有些尴尬,赶忙解释道"不不,这不是我的,是我给我儿子买的,他是个星战迷."

      我心里默默推算,嗯,原来邻居有个儿子,那么邻居家另一个孩子也是男孩的概率为三分之一(对,这不是笔误,三分之一,不是二分之一).

      • 家园 你仍在误导读者,但还是没做好 -- 有补充

        你题目的新写法如下

        比如新来了一家邻居,我知道该邻居家有两个孩子,但不知道任何关于这两个孩子的其他情况.

        有一天我出门正看见新邻居正拿着全套的星战行头回家,突然意识到今天是5月4日,于是上前和邻居打招呼到:"May the force be with you!".邻居认出我来,显得颇有些尴尬,赶忙解释道"不不,这不是我的,是我给我儿子买的,他是个星战迷."

        我心里默默推算,嗯,原来邻居有个儿子,那么邻居家另一个孩子也是男孩的概率为三分之一(对,这不是笔误,三分之一,不是二分之一).

        首先,这个新说法换汤不换药,上个帖子的分析仍然适用。排列组合如下表:

        星战行头 没有星战行头
        大哥(B1) 二哥(B2)
        二哥(B2) 大哥(B1)
        大哥(B1) 二姐(G2)
        二哥(B2) 大姐(G1)

        另一个孩子也是男孩的概率还是二分之一。

        第二,你原题的话术在于

        邻居家另一个孩子也是男孩的概率为三分之一

        这里的“另一个”绝大多数母语是汉语的人都会理解为另一个孩子性别的单独概率。但你其实问的是“有两个孩子,已知一个孩子的性别,两个孩子同性别的概率是多少?”

        这里“另一个”的意思模棱两可。你实际上设了个语言陷阱,混淆了单独概率和合成概率。可惜设的不好,即使是用了有歧义的表述方式,如我前面演示的,两个孩子都是男孩的可能性仍可能是二分之一。

        在你这个2.0版本里,你说

        邻居认出我来,显得颇有些尴尬,赶忙解释道"不不,这不是我的,是我给我儿子买的,星战迷."

        你在这里故意用了单数。根据汉语习惯,绝大多数人会把这句话理解为邻居只有一个儿子,并且儿子是个星战迷。虽然汉语对于单复数不像英语那么死扣,但如果有超过一个以上的儿子,邻居要么说“是我给我大(或其他排行)儿子买的,星战迷.” 要么说“是我给儿子们买的,他们是星战迷”

        这个话术只在汉语里有用。如果用英语就不行了。这句话用英语来说就是

        “I bought it for my son, he is a star wars fan.” 这里清楚表明只有一个儿子。

        所以,这题看似绕弯,其实是表达不清所致。

        作者 对本帖的 补充(1)
        家园 唐家山同学提了个更简明的模式 -- 补充帖

        唐家山同学提了个更简明的模式

        “先看到了一个男孩”这句话说完整了之后,就是"每次看到一个男孩后,问第二个孩子也是男孩的概率"。这句话等价于“如果第一次看到一个女孩,就当做没看见。只有第一次看到的是男孩时,我们才开始考虑第二个孩子是否也是男孩的概率”。

        原题是说你碰到邻居带了个男孩出来,邻居共有两个小孩,另一个没看见的小孩的性别未知。

        那么很显然,组合只可能是 男男,或是 男女。不存在女女,或女男的情况(因为你没看到女孩,只看到一个男孩)。那么另一个孩子是男孩的几率不就是二分之一吗?

        搞定收工。

      • 见前补充 4617558
    • 家园 换种解释方式,不知怎么被埋到楼下了,不好意思,重贴一次

      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:审度,
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