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蒙提霍爾悖論:三扇門後汽車謎題
引言
在蒙提霍爾悖論中,競賽者面對三扇門,僅一扇後方隱藏汽車,其餘兩扇後方則為山羊。起初競賽者選定一扇門,隨後主持人揭露另一扇山羊門,並詢問競賽者是否轉換選擇。根據邏輯,轉換選擇將大幅提高獲得汽車的機率,儘管看似違反直覺。
問題陳述
情境:
* 三扇門,一輛汽車、兩隻山羊
* 競賽者選定一扇門(一號門)
* 主持人開啟另一扇山羊門(三號門)
* 競賽者被問及是否轉換選擇(至二號門)
問題:轉換選擇是否提高獲得汽車的機率?
解釋
不轉換選擇:
* 汽車一號門後方的機率:1/3
* 山羊一號門後方的機率:2/3(二號門、三號門)
轉換選擇:
* 汽車二號門後方的機率:2/3(情境 2、3)
* 山羊二號門後方的機率:1/3(情境 1)
推理:
從最初的三種可能性(汽車一號門、二號門、三號門)出發,我們發現:
- 汽車一號門後方,轉換選擇將導致失去汽車(1/3)
- 汽車二號門、三號門後方,轉換選擇將獲得汽車(2/3)
因此,轉換選擇的總體機率為:1/3 x 0 + 2/3 x 1 = 2/3
結論
儘管一開始選擇影響機會,但主持人開啟山羊門後,轉換選擇顯著提高了競賽者獲得汽車的機率,將其由原本的 1/3 提升至 2/3。
三門問題:機率與直覺的博弈
三門問題是一種機率悖論,探討在特定情況下直覺與理性之間的衝突。
問題陳述
想像一個遊戲節目,主持人展示三個門,其中一個門後有一輛汽車,其餘兩個門後都是山羊。參賽者選擇一個門,例如門 1。接著,主持人開啟另一個門,例如門 3,並展示一隻山羊。然後,主持人詢問參賽者是否要「堅持」選擇門 1,或是「切換」到未開啟的門 2。
直覺告訴我們,既然門 3 有一隻山羊,那麼門 1 和門 2 都應該有 1/2 的機率藏著汽車。因此,堅持選擇或切換門都沒有差別。
機率分析
然而,機率分析顯示,切換門實際上可以提高獲勝機率。
情況 | 參賽者選擇的門 | 主持人開啟的門 | 獲勝機率 |
---|---|---|---|
汽車在門 1 | 門 1 | 門 3 | 1/3 |
汽車在門 2 | 門 1 | 門 3 | 2/3 |
汽車在門 3 | 門 1 | 門 2 | 1/2 |
汽車在門 2 | 門 2 | 門 3 | 1/3 |
汽車在門 3 | 門 2 | 門 1 | 2/3 |
汽車在門 1 | 門 3 | 門 2 | 1/2 |
汽車在門 2 | 門 3 | 門 1 | 1/3 |
從表格中可以看出:
- 如果參賽者最初選擇了汽車所在的門(機率為 1/3),堅持選擇該門或切換門,獲勝機率都是 1/3。
- 如果參賽者最初選擇了沒有汽車的門(機率為 2/3),切換門可以將獲勝機率提高到 2/3,而堅持選擇該門的獲勝機率為 1/3。
因此,切換門的獲勝機率(2/3)大於堅持選擇的獲勝機率(1/3)。
直覺與理性的衝突
三門問題之所以引人入勝,是因為它揭示了直覺和理性之間的衝突。直覺告訴我們,堅持選擇或切換門沒有差別,但機率分析顯示切換門實際上可以提高獲勝機率。
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三門問題
這個悖論提醒我們,在做出決定時,除了依賴直覺,還應考慮理性的分析。機率思維可以幫助我們做出更明智的選擇,避免直覺的誤判。