蒙提霍尔悖论,听起来是个小问题,但几十年来,让无数数学家、教授、学者抓狂。
有三扇门,其中一扇门后面是一辆车,另外两扇门后面各有一只山羊。
你先选择了一扇门,比如 1 号门,但并不会立即打开。
接着,主持人(他知道车在哪)从剩下的两扇门中,挑选一扇有山羊的门打开,比如打开了 2 号门,露出了一只山羊。
现在,场上还剩下两扇未打开的门——你最初选的 1 号门,以及另一扇 3 号门。
主持人这时给你一个选择:你要坚持选 1 号门,还是换成 3 号门?
换,还是不换?
绝大多数人选择不换。直觉告诉他们,剩下的两扇门,一半对一半,换不换都一样。但数学告诉我们,换门的胜率是 2/3,不换的胜率只有 1/3。这个结论让无数聪明人感到困惑。
到底是数学错了,还是人的直觉不可靠?
人们之所以觉得换不换无所谓,是因为他们相信,当主持人打开一扇门后,剩下的两扇门概率已经对半分。既然如此,换不换都一样,没有必要冒险。
但这个想法本质上是一种事后概率的错觉。
主持人并不是随便打开一扇门,而是故意避开汽车。他的行为本身就携带信息。换句话说,他的行为没有增加你最初选对车的概率,而是把原本属于另一扇山羊门的概率,转移到了唯一剩下的那一扇门上。
换个角度想,如果一开始有 100 扇门,而不是 3 扇。
你选了一扇门,获胜的概率是 1/100,剩下 99 扇门的总概率是 99/100。
现在主持人把 98 扇门全部打开,只剩下你选的门和另一扇门。
你还会觉得这两扇门的概率是 50:50 吗?
显然不会。
因为如果车在 99 扇门之一(概率 99/100),主持人的行为就相当于把这 99 扇门的概率浓缩到了最后一扇门上。
所以,换门的胜率并不是 50%,而是远高于 50%。
这个逻辑同样适用于 3 扇门的情况。主持人有意避开汽车的行为,让剩下的那扇门继承了被排除门的概率。
所以,换门的胜率是 2/3,不换的胜率只有 1/3。
很多人即便听到这个解释,仍然觉得换不换的概率应该是 50:50。这是因为人的直觉无法处理动态概率分布。
直觉让我们认为,每个门后是什么东西,在主持人开门前就已经决定了。既然门的内容没变,为什么概率会变?
但概率不是物理属性,而是一种信息属性。
主持人的行为带来了新信息,而概率的重新分配正是基于这个新信息。如果主持人不是随机开门,而是根据车的位置来开门,那么他开门的决定就不是无关紧要的,而是对结果产生了直接影响。
更深层次的问题是,人们讨厌承认自己的直觉是错的。
数学家马丁·加德纳(Martin Gardner)在上世纪 50 年代就研究过人们如何拒绝接受“反直觉”的概率问题。他发现,即便数学证明摆在眼前,哪怕计算机模拟无数次,仍然有许多人死活不信。他们觉得“这不可能”,一定是哪里搞错了。
1990 年,马里琳·沃斯·萨凡特(Marilyn vos Savant)在她的专栏里解释了蒙提霍尔悖论,结果收到了成千上万封来自大学教授和博士的信件,指责她“误导大众”“不懂数学”。直到计算机模拟数据出来,这些人才不得不闭嘴。
计算机模拟是最简单直接的方法。让一台电脑模拟 10000 次,统计换门和不换门的胜率。如果换门的胜率总是 2/3,不换的胜率总是 1/3,这还能骗你吗?
数学家保罗·埃尔多斯(Paul Erdős)也是蒙提霍尔悖论的怀疑者。他听说这个悖论时,第一反应和大多数人一样——换不换无所谓。直到有人用计算机模拟了成千上万次实验,数据摆在面前,他才不得不承认:数学是对的,换门的胜率确实是 2/3。
这说明,人的直觉是很难接受反直觉事实的,只有靠数据反复“砸”过来,才会相信。
这不仅仅是一个数学游戏。现实生活中,这样的概率误解无处不在。
在股市里,很多人持有亏损的股票不愿换仓,他们觉得“再等等就会涨回来”。但如果客观分析市场信息,可能换股才是更优解。他们的错误,和不愿意换门的错误是一样的——不愿接受概率的动态调整。
在医学诊断中,医生可能根据最初的症状形成判断,但如果后续的检查数据与最初的直觉冲突,医生是否能放下原来的结论,基于新信息重新评估病情?
在法律判决中,陪审团在听到第一批证据时就形成了倾向,但当新证据推翻旧逻辑,他们能否接受概率上的更新,而不是死守先入为主的观念?
直觉是危险的,尤其是在概率问题上。
有些人永远不会接受这个答案。
他们不是不懂数学,而是不愿推翻自己的认知。他们固执地相信,直觉比数学可靠。
但现实世界不会迁就直觉,它遵循概率的法则。概率,不是你想的那样,而是它本来的样子。
蒙提霍尔悖论就像一面镜子,照出了人类思维的局限。
真正聪明的人,是那些能放下直觉,相信概率真相的人。
来自:老胡科学