【3門問題】蒙提霍爾問題:三扇門的背後究竟藏的是什麼秘密?

【3門問題】蒙提霍爾問題:三扇門的背後究竟藏的是什麼秘密?

蒙提霍爾問題

蒙提霍爾問題,亦稱為蒙特霍問題、山羊問題或三門問題,是一個源自博弈論的數學遊戲問題。參賽者會看見三扇門,其中一扇門的裏面有一輛汽車,選中емость則當選到那扇門時可以贏得該輛汽車。

該問題的答案雖在邏輯上並無矛盾,但十分違反直覺。根據瑪麗蓮·沃斯·莎凡特的見解,參賽者應該換,換門的話,贏得汽車的機率是2/3。

3門問題 Play

該問題首次出現,可能是在1889年約瑟夫·貝特朗所著的Calcul des probabilités一書中。還有另一種形式是三囚問題,原理是一模一樣的,1959年出現在馬丁·加德納的《數學遊戲》專欄中。

  • 解法一:你最初選羊的機率是2/3,而主持人選羊以後,你轉換後選羊的機率就變成你最初選車的機率,1/3。
  • 解法二:你最初選車的機率是1/3,而主持人選羊以後,你轉換後選車的機率就變成你最初選羊的機率,2/3。
  • 解法三:你最初選車的機率為1/3,車在另外兩個門後的機率為2/3,主持人選羊以後,車在最後那張門後的機率還是原來兩張門後有車的機率,2/3。

如果主持人事先知道汽車在哪一個門後,則此時維持不換門可以得到汽車的機率為1/3,而換門可以得到汽車的機率為2/3。換句話説,只要一開始選到沒獎品的門,換門就一定會中獎;相反地,一開始就選到有獎品的門,那麼換門就銘謝惠顧了。因此,換門才是較好的抉擇。

3門問題

3門問題:機率、邏輯與策略

3門問題是一個經典的機率與決策問題,它在機率論、決策論、博弈論等領域都佔有一席之地。本文將帶你深入瞭解3門問題,探討其背後的機率與邏輯,並分享一些解題策略。

3門問題的設定

3門問題的設定如下:

  • 假設有3扇門,其中1扇門後藏著一輛汽車,另外2扇門後則是山羊。
  • 參與者先選擇其中一扇門,主持人會打開其餘2扇門中的一扇,並露出其中一隻山羊。
  • 參與者此時可以選擇:
    • 堅持自己最初的選擇,最終獲得所選門後面的獎品;
    • 更換另一扇門,獲得另一扇門後面的獎品。

問題是:堅持原先選擇的門,還是更換另一扇門,哪種選擇會獲得汽車的機率更大?

3門問題的機率分析

直觀地想,堅持原先選擇的門和更換另一扇門,獲得汽車的機率應該是相同的,各為50%。但實際上,更換另一扇門獲得汽車的機率更高,為66.67%。

以下是詳細的機率分析:

  • 參與者最初選擇一扇門,這扇門後藏有汽車的機率為1/3。
  • 主持人打開其餘2扇門中的一扇,露出其中一隻山羊,這表示另外2扇門中至少有一扇門後藏著山羊。
  • 剩下的2扇門中,只有一扇門後藏著汽車,而另一扇門後則藏著山羊。
  • 參與者此時若選擇更換另一扇門,則獲得汽車的機率為2/3。

因此,更換另一扇門獲得汽車的機率為66.67%,而堅持原先選擇的門獲得汽車的機率只有33.33%。

3門問題的邏輯分析

3門問題的關鍵在於,主持人打開一扇門後,揭示了額外的資訊,改變了參與者獲得汽車的機率。

當主持人打開一扇門,露出其中一隻山羊時,實際上已經排除了所有其他可能藏有汽車的門,除了參與者最初選擇的門和剩餘的那扇門。換句話説,剩餘的那扇門包含了所有獲取汽車的可能性,而參與者最初選擇的門只包含了1/3的可能性。因此,更換另一扇門的策略更為有利。

3門問題的策略

3門問題的最佳策略是:更換另一扇門

在所有情況下,更換另一扇門獲得汽車的機率都比堅持原先的選擇更高。即使汽車一開始就藏在參與者最初選擇的那扇門後,更換另一扇門也不會對結果造成影響。

3門問題的表格總結

選擇 汽車機率 山羊機率
堅持原先選擇 1/3 2/3
更換另一扇門 2/3 1/3

結論

3門問題是一個看似簡單,但實際上藴含着深刻的機率與邏輯原理的經典問題。它提醒我們,在做決策時,需要考慮所有可能的信息,並靈活地運用策略,才能做出最有利的選擇。

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