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和上帝一起扔骰子

 烟台匠人 2018-01-14




一、


有朋友决定信上帝,理由非常实用主义:上帝存在的可能性大于百万分之一吧,那么上帝存在的中奖概率就大于买彩票中头奖,那为什么不信呢?


帕斯卡赌注”式的逻辑更有趣:


帕斯卡认为每一个趋善避恶的人都该信上帝,他的想法是这样的:如果上帝存在而我信上帝,那么会受到奖赏,如果上帝不存在而我信上帝,什么事情都不会发生,如果上帝存在而我不信上帝,那么受到惩罚,如果上帝不存在而我不信上帝,什么事情都不会发生。由此可知,信上帝的人要么受到奖赏,要么没事,而无神论者要么下地狱要么没事,怎么看都是信神比较好。所以,如果一个人是趋善避恶的,他就应该信上帝,不然就不理性。


六岁的女儿问我:上帝会在天上看着我们每个人吗?我说:是。女儿说:那他一定有很多双眼睛。--上帝是如何工作的呢?他不会是简单地扔骰子,也不会操劳到批阅每个人的命运。


上帝有自己的算法。


和大多中国人一样,我无信仰(也可能正在途中)。但我相信上帝以“概率”的面貌出现。比起福与祸的交替频率设计,更能证明“概率上帝”万能的,是其对与你交会的人的安排。在此生的关键节点,有那么几个或远或近的人,仿佛捎着上帝的口信,随机出现在你面前,以或善或恶的面目敲打你。如《心理游戏》里神秘公司(就像上帝之手)的雇员们。



二、


几率有较文艺的呈现。


叔本华说:当一个人陷入了这样一种境地:他相信,某些事必然会发生,只因为他不希望它们发生,而他希望发生的那些事情却永远不可能发生,这种状况就称之为“自暴自弃”。


对应的人生无处不在的定律是:蛋糕落地,奶油朝下的概率与地毯的豪华程度成正比。进而,上帝对自暴自弃者有求必应。


信仰、星座、血型、生辰八字,都是人们面对“上帝扔骰子之不确定性”的心灵寄托。


我们大多是相信命运的。文艺作品几乎可以分为两类:


一种,叫我们敢于和命运叫板,坚决如秋菊打官司,一根筋扛到底总会得到大奖;


一种,叫我们甘于命运洪流,小人物的日子别有趣味,再牛逼的人也不过和你晒一样的太阳(Y还晒不到)。


我们身边的确有些人,运气贼好,一路胡大牌;有些人则事事皆衰。


前几天和一位老兄吃饭,他评点我那根本不值一提的小成绩:你就是赶上那几年而已。


塔勒布在《随机漫步的傻瓜》颇刻薄地说:你的成功不见得是因为比其他人高明,而很可能是运气的结果。


少牛逼,你Y就是走狗屎运。



三、


除了加减乘除,概率是对我们最有意义的数学知识。事实上,我们只需会加减乘除,就能通过概率洞察相当多的世事真相,大幅降低我们干蠢事的次数。


以“帕斯卡赌注”为例,循序渐进地温习以下中学数学:

  • 您可以相信上帝, 并且上帝存在, 在您去天堂情况下: 您的获取是无限的。

  • 您可以相信上帝, 并且上帝不存在, 在您的损失有限和因此微不足道情况下。

  • 您不可以相信上帝, 并且上帝不存在, 在您的获取有限和因此微不足道情况下。

  • 您不可以相信上帝, 并且上帝存在, 在您见鬼情况下: 您的损失是无限的。


  • 所以我们应该信上帝。


以类似的穷举法,来做一道题:


如果抛三枚硬币,三枚硬币都是正面或反面的概率是多少?


答:一共有八种可能。正正正,正正反,正反正,反正正,正反反,反正反,反反正,反反反。所以,符合要求的有两种,即2/8=1/4。


大多时候,会这点儿笨方法就够应付了。即使是面对一些很高端的题目。例如:


A、B、C三牛仔连环决斗,规则如下:1、抽签决定开枪顺序;2、有开枪权者可以自行选择射杀对象;3、每次只能开一枪;4、直至剩下一个人。已知A和B百发百中,C的命中率是50%。请问谁活下来的几率最大?是多少?


答:抽签顺序可能有六种--ABC,ACB、BAC、BCA、CAB、CBA。前四种,A和B都会选择先开枪干掉对方,然后轮到C开枪,其50%得手。后两种,C先开枪,他最明智的办法是对天开一枪(这个是本题亮点,和概率无关哈),然后留着AB彼此灭一个,然后在由C开枪,其50%得手。


所以,在特定条件下,弱者生存。这一幕,在政治和商业领域,应该都能找到生动的案例。



四、


休息一下。说说现实中漠视概率的例子:


知音体爱搞些海外“真实”故事。如:某人在某国读书,发现当地公交车无人查票,他统计,因抽检被抓的概率为万分之三,逃票风险极低,所以3年不买票,省下不少。毕业后,找工作屡屡被拒。后有被告知,你有三次逃票污点纪录,所以... 这位老兄每年要坐多少次车啊?连抓三次,也算中道德彩票了。


再纠一个时髦的励志段子:98、99年马云、马化腾、丁磊,用50万创业而非买房。商业周刊统计创业成功率约为2%,假设创业成功者赚5000万(不低吧),创业者人均回报率是100倍×2%=2倍。若那时买房,傻子都至少涨3倍,算上按揭杠杆,人人实际回报近10倍。中国房价的确离谱,但成功学不能不讲科学。


此即“存活者偏差”,其含义是:根据以事件存活者为样本所做出的统计分析是存在偏差的,因为失败者(或者说是“遇难者”)没能入选样本(《黑天鹅》中的沉默证据),所以,以存活者为样本所代表的整体是存在偏差(甚至是错误)的。


还有“鲜活性效应”:人们过分看重更鲜活和更容易从记忆中提取出来的证据。


谁该向谁道“一路平安”?朋友B开车20公里送A去机场,A将从那里飞往750公里以外的某城。离别时,朋友B会对你说:“一路平安”。讽刺的是,B回家的20公里车程,死于交通事故的几率,比A乘坐航班不行遇难的几率高出三倍多。然而,受“鲜活性效应”的影响,仍然是B为A祝福。


彩票大约也是用头奖者的“鲜活性”,来吸引彩民们掏钱,刻薄者称之为低智商税。



五、


给你一个美女的照片,你的任务是猜测此人的职业:模特还是职员?很多人会猜前者。实际上,模特的数量比职员少得多,所以,从概率上来说这种判断是不明智的。


有人质疑巴菲特的投资策略只是运气好而已,他讲了一个有关概率的故事:一群猪共有128000只,分别来自全世界各农场举行丢铜板比赛,投出正面的晋级,投出反面的淘汰,经过九回合后,只剩下250只猪晋级,有人认为那250只猪只是运气好而已。如果你发现晋级的250只猪有200只全是某农场来的,那你就必须问:那个农场喂猪的饲料有没有特别之处?


“我不理解为什么更多的人不是两性的,因为它使你在星期六晚上的机会增加了一倍。”--巴菲特很喜欢引用伍迪.艾伦的俏皮话。不过,我要挑下该段子的刺儿,假如每个人都是双性的,你未必在艳遇上几率翻番。因为尽管你可泡的人数翻番,可你的竞争对手也翻番了。--由此延伸,人人都有的优势不是优势。


有人请塔勒布发表对股市的看法,塔勒布认为:市场大概会有70%的概率略微上涨,立刻有人反驳:“你刚刚才吹嘘你大量卖空标准普尔500指数(SP500)期货,赌市场会下跌,是什么原因使你改变想法?”塔勒布解释道:虽然他认为市场上涨的可能性比较大(看好后市),但最好的选择是卖空(看坏结果),因为一旦市场下跌,所造成的损失就是巨大的。70%概率上升,升幅1%;30%的概率下跌,跌幅10%。


所以,从收益的概率来看,前者为70% *1%,看空后者为30% *10%,后者远高。


当然,押注于收益小概率事件的人,未必全是赌徒。假若该事件的概率正以隐秘的速度增大,假若押注人有智慧和力量提升概率,这人便被称为企业家或政治家。可大多数人,只是扔了骰子便无所作为地瞪着眼睛等待奇迹。



六、


关于概率,几乎不用了解什么公式即可。下面的概念,知道最好,不知道也无妨。

相互独立事件(independent events): 事件A(或B)是否发生对事件B(A)发生的概率没有影响,这样的两个事件叫做相互独立事件。 相互独立事件同时发生的概率P(A*B) =P(A) *P(B)。

若A与B互斥,  事件A和B的交集为空,A与B就是互斥事件,也叫互不相容事件。也可叙述为:不可能同时发生的事件。如A∩B为不可能事件(A∩B=Φ),那么称事件A与事件B互斥,其含义是:事件A与事件B在任何一次试验中不会同时发生。


例:三人独立去破译一个密码箱的密码,他们各自译出密码的概率分别是1/5、1/4、1/3。请问该密码箱被破译的概率是多少?


答:三人独立破不出的概率分别是4/5、3/4、2/3,所以三人都破不出的概率是4/5*3/4*2/3,所以至少有一人破译的概率是1-4/5*3/4*2/3)。


再来一题:


题目a、桌上放着6张扑克牌,全部正面朝下。你已被告知其中有两张且只有两张是老K,但是你不知道老K在哪个位置。 你随便取了两张并把它们翻开。 下面哪一种情况更为可能? ⑴两张牌中至少有一张是老K; ⑵两张牌中没有一张是老K。


题目b、一个袋子里有5个不同颜色的球,随机从里面摸出3个球,请问会有多少可能组合?


请解着玩儿一下。



七、


通过背某个公式而解题,常常是无趣而不长久的,因为有一天你可能忘掉公式。


所以我一般会通过基本推理来解题,例如这个贝叶斯公式的例题:


有一道选择题,有三个选项A、B、C。有甲乙两个人分别解答这道题,甲的准确率是0.9,乙的准确率是0.5。两人的结果都是选择A,正确答案为A的概率是多少?怎么用贝叶斯公式计算?


甲乙都选A有以下三种可能:

1、正确答案是A(概率1/3),而且 甲乙都做对了,概率(0.9*0.5)

2、正确答案是B(概率1/3),而且 甲乙都做错了而且刚好错选到A,概率(0.1*1/2 * 0.5*1/2)。

3、正确答案是C(概率1/3),而且 甲乙都做错了而且刚好错选到A,概率(0.1*1/2 * 0.5*1/2)。 



第1种可能,概率是p1 = 1/3*0.45

第2种可能,概率是p2 = 1/3*0.0125

第3种可能,概率是p3 = 1/3*0.0125 


所以条件概率为p1/(p1+p2+p3)=18/19=94.7%。


让我们跳离公式和概念,解两道生动的题目。


题目a:若每1千人中有1 人携带HIV 病毒,再假设有一种检查可百分百诊断出真的携带该病毒的人;最后,假设这项检查在没有携带HIV 的人中,也会错误地检测出有5% 的人是携带病毒者。假设我们随便找一个人来进行这项检查,得到了呈阳性反应。若不知这人患病史,请问:他真是HIV 携带者的概率是多少?(1/(999×5%+1)=1.96%


答:这个人可能是那一千个人中的一个,也可能是999个健康人中误测的5%,所以,他是HIV 携带者的概率是(1/(999×5%+1)=1.96%


题目b:一辆出租车在雨夜肇事,现场有一个目击证人说,看见该车是蓝色。已知:1、该目击证人识别蓝色和绿色出租车的准确率是80%;2、该地的出租车85%是绿色的,15%是蓝色的。请问:那辆肇事出租车是蓝色的概率有多大?


答:该车是绿车但被看成蓝车的概率是(0.15×0.8),该车是蓝车且被看成蓝车的概率是(0.15×0.8),所以该车真的是蓝车的概率是(0.15×0.8)/【(0.85×0.2)+(0.15×0.8)】=41.38% )。


会不会和你的大脑直觉有些差异?


实话说,我们的大脑做工虽然非常令人惊叹,但在有些数学直觉方面,显得非常稚嫩。


再来两题:


一个缸里装满球,其中有2/3 是一种颜色, 1/3是另一种颜色。A从缸里拿出5 个球发现有4 个是红色的, 1 个是白色的。B从里面拿出20 个球,发现有12 个是红色的, 8 个是白色的球。请问:哪个人更自信地认为这缸里有2/3的球是红色的,有1/3 的球是白色的,而不是有1/3 的球是红色的有2/3 的球是白色的?


你身处一间伸手不见五指的房间。你有19只灰色的袜子和25只黑色的袜子。你从中拿出两只配成合适的一对的概率是多少?



八、


能坚持看到这一段的,要么智商至少在140以上,要么脑子进水--开个玩笑:)


回到第三段的那个问题:如果抛三枚硬币,三枚硬币都是正面或反面的概率是多少?


我们已知答案是1/4。


但有个砸场子的人说:三枚硬币,至少有两个结果是一样的(的确),那么第三枚要么一样,要么相反。所以三个都一样的概率应该是50%。


问题出在哪里?--第三枚硬币是无法指定的。


我用一道题来举例说明:


一个袋子里放着一个球,可能是蓝色或者红色,现在再放入一个红球。请问:如果此刻随机拿出一个球是红色的,请问剩下的那个球也是红色的概率是多大?


答:袋子里有两种可能--A:红(1)红(2)、B:红蓝。也就是说随机拿出的红球有三种可能,注意,这里有编号了。所以P(红,红)=P(A)=1/2,P(蓝,红)=P(B)=1/2; 下一球为红球概率是: P(A|红)=P(红|A)P(A)/[P(红|A)P(A)+P(红|B)P(B)] =1*0.5/(1*0.5+0.5*0.5)=2/3.


进而,还有一道趣题:


某家庭有两个孩子,已经知道其中一个是儿子,在星期二出生,问这人有两个儿子的概率是多少?


答案是13/27。反正这道题我是做错了。


《机会的数学原理》的作者说“精通概率本身不足以帮助你做出正确的决定。在很多情况下,你的知识只是帮助你在犯错误以后寻找失误的原因--事实如此。”


你也可以在饭桌上,让大家猜:今天六个人吃饭,“遇到”同星座的人的几率有多大?


但我不确认这对泡妞有帮助。--因为智商高至能够理解你的概率妙趣的妞,都相当难泡。





注1:本文的观点、乃至文中题目的答案可能完全是错的。有些题目是我平时做着玩儿,未必全都核实过答案。如果质疑之处,请告知,并自行Google验证。


注2、“上帝不会掷骰子”是爱因斯坦的一句名言,也是他的一个观点的浓缩。二十世纪上半期爱因斯坦曾经是量子力学的催生者之一,但是他不满意量子力学的后续发展,也就是以玻尔为首的哥本哈根诠释,这一套诠释表明自然法则中存在着一种根本的随机性,于是量子力学建立了“非决定论”在微观世界之发展基础。爱因斯坦与其他科学家提出一个“EPR悖论”来反驳哥本哈根的解释(爱因斯坦一直到了他的晚年,还没有罢休,跟人合作提出了一个EPR实验,在当时也可以说是理想实验,可喜的是在现代条件下,EPR这种类型的实验可以实现了,然而不幸的是,迄今所有的类似实验都表明,玻尔是对的),他说了一句很有名的话:“上帝永远不会掷骰子”,他还有另一个名言“月亮是否只在你看着他的时候才存在?”。爱因斯坦恪守“因果律”,他实在是最后一位经典物理学家



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