正文 第9章 美女還是老虎(1 / 3)

概率是生活的真正指南,但是我們對這一指南有著太多的似是而非的誤解。在聽任命運擺布之外,我們是否還有更好的選擇?

美女還是老虎

在許多決策的問題裏,決策者必須單憑些片麵的信息,甚至沒有任何信息的情況下,從好幾個選擇方案中挑選其中之一,這個時候,就不得不乞靈於運氣了——或更準確地說,聽命於概率的撥弄。那麼在這種情況下,還有沒有什麼更可取的策略?

先來看一個著名的故事《美女還是老虎》。

從前有個國王,在懲罰罪犯時有個古怪的習慣:把罪犯送進競技場,競技場的一端有兩扇一模一樣的門,門後分別關著一隻凶猛的老虎和一位美女。國王懲罰犯人的方式就是讓他自己挑一扇門,如果他選中老虎,那麼後果可想而知;如果選中少女,他不但可以馬上獲釋,還可以抱得美人歸。

一天,他發現有位英俊瀟灑的臣子與公主私通,一怒之下,也把這個青年送到競技場,處以傳統的懲罰。事前,公主已經知道哪扇門背後藏的是什麼,於是相當苦惱,不知該把愛人送入虎口,還是送到另一個女人的懷抱?

當命運攸關的這一天到臨時,在別無選擇的情況下,這位臣子在競技場上望了公主一眼,公主示意他選擇右邊那扇門,他打開門……故事就到此為止。隻把一個懸念留給我們:他遇到的是美女還是老虎?

如果你對佛理有一點興趣,你可以說“美女就是老虎,老虎就是美女”之類的漂亮話;如果你對動物學有一點興趣,你可能說“大多數老虎並不吃人”。可是假如你自己陷入了那個境地,可就沒有開玩笑的心情了。兩種選擇的結果好壞是明擺著的,可是指導我們選擇的信息卻很少,而且不可靠。除了碰運氣,我們還有沒有更好的機會呢?

概率改變了嗎

有一名囚犯得到一個消息:目前被囚禁的三名犯人中,有兩位將在隔天獲釋。這名囚犯非常高興,同時一位和他相處不錯的獄卒也證實了這項消息,而且獄卒甚至連釋放名單都知道,隻是由於紀律所限,他不方便告訴囚犯他是否在名單裏。

這名囚犯(暫時稱呼他為甲,另外兩名則分別為乙與丙)很清楚他獲釋的機會是2/3,也可以理解他想知道更多消息的那份急切,他想著該用什麼方法來得到進一步信息。當然最簡單的方法就是直接詢問獄卒,他想:既然乙與丙其中有一人會獲釋,不管自己是否有機會出去,他還是可以向獄卒打聽另一個獲釋人的名字。

不過他也擔心這麼直接會降低獲釋的機會。他想:如果獄卒說乙將獲釋,那就會占去其中一個名額,換句話說另一個不是自己就是丙,那麼對他來說,這就是個對等賭局,他與丙誰也占不到便宜。這麼一問,就把獲釋的幾率從2/3降到了1/2,於是他決定不問。試問這個決定合理嗎?

著名的統計學家莫斯得勒把這個問題收錄在他的暢銷書《50個具有挑戰性的概率問題與解答》中,並在書中表示:“在讀者寫給我的信當中,這個問題引起最多的回響。”莫斯得勒的回答是:沒有,甲並沒有因為問了獄卒而降低獲釋機率,不論詢問前,或是詢問後,獲釋的概率都維持在2/3。

在此暫不重述他的論證,先來看看最近一個類似且熟悉的問題,然後再回過頭來,處理論證的部分,這個問題是雜誌專欄作家賽凡特女士創出來的,問題裏的邏輯困境和前麵的囚犯問題完全相同。

要不要改變選擇

這個問題可稱之為“選擇的轉換”:你出現在一個遊戲節目裏,主持人指出標有l、2、3的三道門給你,而且明確告訴你,其中兩扇門背後是山羊,另一扇門後則有名牌轎車,你要從三個門裏選擇一個,並可以獲得所選門後的獎品。當然你希望自己選中的是汽車而非山羊。既然是三選一,很清楚,你選中汽車的機會就是1/3。

在沒有任何信息幫助的情況下,你選了一個(比如1號門),這沒有什麼對與不對,完全是運氣問題。但主持人並沒有立刻打開1號門,而是打開了3號,門後出現的是一隻羊。然後主持人問你:是否要改變主意選2號門?現在這就是個決策問題了:改還是不改。想一想吧!

賽氏的想法大致如下:如果你選了l號門,你就有1/3的機會獲得一輛轎車,但也有2/3的機會,車子是在另外兩扇門後。接著好心的主持人讓你確定車子確實不在3號門後,不過l號門有車子的幾率還是維持不變,而2號門後有車子的幾率變成2/3。實際上,3號門的幾率轉移到了2號門上,所以你當然應該改選。

跟莫斯得勒的讀者對囚犯問題的熱烈反應一樣,賽凡特的遊戲也引來數以千計的讀者來信,讀者多半是認為她的推論是錯的,主張1、2號門應該有相同的幾率,采用的也多半是囚犯的算法,因為你已經把選擇變成2選1,也不知道哪扇門背後有車,因此幾率應該跟丟擲銅板一樣。有趣的是,賽凡特又提供一項有用的資訊:一般大眾的來信裏,有90%認為她是錯的,而從大學寄來的信裏,隻有60%反對她的意見,在後續的發展裏,一些統計博士加入自己的意見與信念,且多半認為幾率應該是1/2。賽凡特顯然很驚訝這個問題所引發的熱潮及反對聲浪,不過她仍堅持己見。

統計學家從過去到今天都一直在尋求上述問題的答案,其實再簡單不過,每個人都可以理解,也可以親自驗證,在此可以來模擬一下:用3張蓋起來的牌當作門,一張A,兩張鬼牌,分別當作車子和山羊,連玩個十幾次看看。很快就可以發現換牌是比較有利的,就和賽凡特說的一樣。那為什麼這些專家還爭吵不休,究竟在3號門出現山羊後,l、2號門的幾率變成相等又有什麼問題?或者是不是所有遊戲者都有某些未言明的假設,即使用撲克牌模擬也是如此?

我對,你也對

令人驚奇的是,盡管雙方結論完全相反,卻都是對的,這也有個小故事。所羅門王有則趣事,兩位鄰人在國王麵前爭論,每一位述說完畢,國王就說:“你對!”剛好一位路過的律師聽到了,就質問國王:“怎麼可能兩個人都對?”於是國王回答:“嗯,你說得也對!”

在上述的謎題裏確實藏有一個未知資訊,所有的參與者,包括賽凡特,都對該資訊做了不自覺的假設,多數人甚至不知道有這個未知資訊,由於兩派都認為自己的假設清楚明白,因此應該都沒有意識它們隻是假設而已。

現在也談夠謎題了,該來看看到底出了什麼問題?究竟遊戲者該不該換?任何決策問題的最佳解決之道就是先厘清有哪些決策方案,現在所麵對的是1、2、3號門後有一輛車,遊戲本身沒有其他特殊限製,因此大可假設這是一個公平遊戲,所以初始幾率,一如前述,每個門都是1/3,到目前為止都沒問題。

現在遊戲者,就是你,選了l號門,到這兒也沒有什麼問題,因為你一無所知,所以猜對的幾率是1/3。

好玩部分開始了,因為主持人打開了3號門,而沒有人問他為什麼要開3號門。這兒有幾種可能性,主持人的選擇所傳達的訊息跟你對主持人心裏那把尺的了解有關,這一點到目前還是未知。主持人可能隻想玩玩票,隻要遊戲者選1號,他就一定開3號門,不管3號門後是不是車,如果剛好出現羊,那運氣不錯;如果是車,那麼遊戲就告一段落,你就輸了。如果主持人真是這麼想,那麼3號門後不是車,對你來說確實是一項新資訊,這時車子出現的可能就是l號或2號門其中之一,兩者間沒有特別偏好,主持人並沒有給你換門的好理由,也沒有提供讓你維持原案的原因。多數賽凡特的反對者都相信在這樣的情形下,幾率是均等的,卻全然不知他們已經對主持人的策略做了假設。甚至也根本不知道自己已經做了假設,不過他們都很肯定自己是對的。

不過,如果主持人並沒有玩票,而自有另一套規則,他心裏知道絕不能打開有車子的那扇門,因為這會破壞遊戲者作決策的懸疑氣氛,提早結束遊戲,使觀眾失去興趣,服務於娛樂事業的主持人,想吸引觀眾應該是很合理的猜測。因此,如果主持人的策略是絕對不去開有車的那扇門,那麼如果你一開始就選對了,他就可以隨他高興開2號門或3號門;如果你一開始就選錯了,那麼他就會開沒有車子的那扇門。因此無論如何,他開的那扇門後一定是頭山羊,所以不會有任何新信息。

因此不管車子在哪裏,他的舉動都不會影響最初的選擇,也就是l號門的幾率。如果車子不在l號門後,那麼他開的門等於是告訴你大獎的所在,因此有2/3的機會。所以第一次選1號門就選錯了,他等於已經告訴你應該選哪一扇門。如果這是主持人的策略,那賽凡特就對的,有機會就趕快換,榮耀將屬於你。雖然換選未必保證你一定會獲勝,因為你仍有l/3的概率在第一次選擇時就選對了,不過換選還是把獲勝機會加倍。

這種情況其實是因為兩方對主持人心理所做的假設不同,因此雙方都有可能是對的。如果主持人開門是隨機的,車子又不在他開啟的那扇門的後麵,那麼幾率就真的各有50%。如果他早就決定好,在這個階段,絕不去開有車的那扇門,那麼他讓你先看3號門後是什麼的同時,你就應該利用這項信息而換選。

換,絕不會吃虧

但最困難、最有趣的問題是:如果一切如前述,你實在不知道主持人的策略,也不可能去問。如果細想就知道正確決策跟主持人的心態大大有關,他也不會說出來。於是就隻能猜測,愈能猜中主持人的心理就愈能作出換與不換的正確決策,生活不也是這樣的嗎?

理性的決策不應建立在對人心的揣度上。玩心理戰術有時有用(存在即合理嘛!),但也可能弄巧成拙。你當然可以猜測主持人這樣做是為了再給你一次機會;但是同樣可能的是,此人是個為了提高收視率而不擇手段的人,甚至是個心理陰暗的人,他這樣做完全是為了誤導你作出錯誤選擇。