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三门问题(为什么换门可以增加概率,不是二分之一吗):不必再争了,看看教科书怎么说

时间:2025-12-15 15:22:26
三门问题(为什么换门可以增加概率,不是二分之一吗):不必再争了,看看教科书怎么说
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换门能增加获奖概率,初始选择获奖概率为$frac{1}{3}$,换门后获奖概率提升至$frac{2}{3}$,并非二分之一。初始选择概率:游戏开始时,三个箱子中奖品分布完全随机,每个箱子有奖品的先验概率均为$frac{1}{3}$。若坚持初始选择(如1号箱),获奖概率始终为$frac{1}{3}$,不因后续操作改变。主持人行为的信息价值:主持人必须打开一个无奖品的空箱子(且不能打开玩家初始选择的箱子)。若初始选择错误(如1号箱无奖品,奖品在2号箱),主持人只能打开剩下的空箱子(3号箱);若初始选择正确(1号箱有奖品),主持人可随机打开2号或3号箱。这种行为为玩家提供了额外信息,通过排除错误选项缩小了奖品可能范围。换门后的概率修正:以玩家初始选1号箱、主持人打开3号箱为例:若奖品在1号箱(概率$frac{1}{3}$),主持人打开3号箱的概率为$frac{1}{2}$(因他也可打开2号箱);若奖品在2号箱(概率$frac{1}{3}$),主持人必须打开3号箱(概率1);若奖品在3号箱(概率$frac{1}{3}$),主持人不可能打开3号箱(概率0)。根据全概率公式,主持人打开3号箱的总概率为:$$P(B_3) = frac{1}{3} times frac{1}{2} + frac{1}{3} times 1 + frac{1}{3} times 0 = frac{1}{2}$$再通过贝叶斯公式计算后验概率:奖品在1号箱的后验概率:$$P(A_1|B_3) = frac{P(B_3|A_1)P(A_1)}{P(B_3)} = frac{frac{1}{2} times frac{1}{3}}{frac{1}{2}} = frac{1}{3}$$奖品在2号箱的后验概率:$$P(A_2|B_3) = frac{P(B_3|A_2)P(A_2)}{P(B_3)} = frac{1 times frac{1}{3}}{frac{1}{2}} = frac{2}{3}$$因此,换门到2号箱的获奖概率从初始的$frac{1}{3}$提升至$frac{2}{3}$。常见误解澄清:观点1错误:认为三个箱子概率始终均等,忽略了主持人行为提供的信息。主持人打开空箱子后,剩余箱子的概率需重新分配,而非保持$frac{1}{2}$。观点2错误:在主持人打开3号箱后,错误认为1号和2号箱概率均为$frac{1}{2}$。实际上,1号箱概率仍为$frac{1}{3}$(因初始选择正确时主持人可能打开其他箱子),而2号箱概率因主持人必须打开3号箱的条件被修正为$frac{2}{3}$。策略的普适性:该策略适用于多轮选择场景。每次主持人打开空箱子后,玩家均可通过贝叶斯公式更新后验概率,并据此调整选择以最大化获奖概率。例如,在四门问题中,初始选择获奖概率为$frac{1}{4}$,若主持人依次打开两个空箱子,最终换门获奖概率可提升至$frac{3}{4}$。
时间:2025-12-15 15:22:33
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