2016年5月15日 星期日

錢包悖論:一個比賽怎麼會對雙方都有利呢?


錢包悖論又稱錢包遊戲,是概率論中的一個悖論。

AB兩人進行一場賭博。賭法是:由第三者計算AB二君錢包裡面的錢,錢少者可以贏走錢多者的錢。

A對於這場賭博的想法為:若B君的錢比我少,我可能輸掉我現有的錢。但若B君的錢比我多,我贏了,就會得到多於我現有的錢。我能夠贏的錢比輸的錢多,所以這場賭博對我有利。而B的想法也是如此。

二人想法的邏輯都正確,但若認為二人的想法都正確,又將做出這場賭博對AB二人都有利的錯誤結論。這顯然是一個悖論。

最常見的就是在賭博時,期待如果贏的話、會贏得比輸得更多。例如玩吃角子老虎機時認為就算只中櫻桃,也是翻五倍!但問題在於:會中嗎?

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其實,錢包悖論源自法國數學家莫里斯·克萊特契克,在他的《數學消遣》書中賭的是領帶而非錢。

有兩個人都聲稱他的領帶好一些。他們叫來了第三個人,讓他作出裁決到底誰的好。勝者必須拿出他的領帶給敗者作為安慰。兩個爭執者都這樣想:我知道我的領帶值多少。我也許會失去它,可是我也可能贏得一條更好的領帶,所以這種比賽是對我有利。一個比賽怎麼會對雙方都有利呢?

錢包悖論的分析


01
克萊特契克的分析

克萊特契克在他的書中指明必須限制條件,這才是一場公平的遊戲,例如AB二人對對方穿領帶的習慣一無所知等。

他還假定每一個比賽者帶有從0到任意數量(比如說一百元)的錢。以此假定構成兩人錢數的矩陣,就可看出這個此賽是對稱的,不會偏向任何一方。但他沒有指出兩個比賽者的想法錯在哪裡。

02
考慮勝算

其實問題就在AB二人只以可以贏更多的錢這點,就做出這場賭博對自己有利的結論,當然是錯誤的。顯然是缺乏思考,對客觀事物的複雜程度缺乏認識,才會做出如此樂觀的結論。

這場賭博對誰有利的考慮誰可以贏得這場賭博。而不是以可以贏更多的錢來判斷。

若以誰有勝算來判斷,必須注意二點:

1、必須計算期望值。

2錢包裡有多少錢是很隨機的。無法有一定的標準。難以論定這場賭博的勝負,但若將所有人類的錢包裡的錢相加後除以全人類數目,還是可以得出一個平均值。

若錢包裡的錢比平均值小,那勝算比較大,反之較小。各國家,各地區人的錢包裡的平均值都不一樣,全人類太廣泛,以國家,地區來分更加有勝算。

但就算是費很大力氣來得到這平均值,還是很難確定有勝算的。由此可見AB二人認為這場賭博對自己有利的結論是做得多麼輕易,缺乏思考。

其實最有勝算的方法是知道對方的錢包裡有多少錢。

03
另一種分析

錢包只有二個,所以錢包裡的錢只存在二個數:X,Y,設X>Y

A1/2機會是X1/2機會是YB也如是。

如果A的錢是Y,則贏得X;如果A的錢是X,則輸掉XB也如是。

結論:1/2機會贏,1/2機會輸。

A,B想法的問題出在,他們假設了3個數:

AX元,BY,(Y<X)Z,(Z>X)

但實際上只存在2個數,所以這是錯誤的論證,推理出錯誤的結論。



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