蒙提霍爾問題(Monty Hall 問題)
前言
在一個電視遊戲節目中,參賽者必須從三扇門中選擇一扇:一扇後面藏著汽車,而其他兩扇後面則是山羊。參賽者選擇一扇門後,主持人會打開另一扇門,露出山羊,並詢問參賽者是否要換另一扇門。直覺上,這看起來沒有太大的差別,但事實上,換門會大幅增加贏得汽車的機率。
問題敍述


假設參賽者選擇了一號門,主持人打開了三號門並露出了一隻山羊。此時,參賽者有兩個選擇:
- 保持原有選擇
- 換門
機率分析
一開始,每一扇門後面藏著汽車的機率都是 1/3。當主持人打開三號門並露出山羊時,這代表二號門後面藏著汽車的機率從 1/3 上升到 2/3,因為現在剩下的兩個選項中只有一個藏有汽車。
如果保持原有選擇
保持原有選擇,贏得汽車的機率仍然是 1/3。
如果換門
換門,贏得汽車的機率為 2/3。
建議策略
因此,如果參賽者選擇了一號門,在主持人打開三號門露出山羊後,換門會大幅增加贏得汽車的機率。
表格總結
選擇 | 贏得汽車的機率 |
---|---|
保持原有選擇 | 1/3 |
換門 | 2/3 |
備註
這個問題也被稱為「蒙提霍爾悖論」,因為它的答案雖然在邏輯上沒有錯,但卻十分違反直覺,這也説明瞭人類直覺的侷限性。
三道門問題
在機率理論中,三道門問題是一個假設性難題,用以説明條件機率的概念。問題描述如下:
一名參賽者站在有三道門的演播室前面。主持人告訴參賽者,其中一扇門後方有一輛汽車,而另外兩扇門後方則各有一隻山羊。主持人隨機挑選一扇有山羊的門並將它打開,然後詢問參賽者是否要堅持自己原本選擇的門,或換另一扇未打開的門。
貝氏分析
為了理解這個問題,我們需要運用貝氏定理,它描述了在取得新資訊的情況下,事件機率如何發生改變。令:
- A:選擇有汽車的門
- B:主持人打開有山羊的門
- C:選擇另一扇未打開的門
使用貝氏定理,我們可以求出條件機率 P(A|B,C):
P(A|B,C) = P(B,C|A) * P(A) / P(B,C)
其中:
- P(B,C|A) = 1/2(兩扇未打開的門中有汽車的機率)
- P(A) = 1/3(最初選擇有汽車的門的機率)
- P(B,C) = 1/3(主持人打開有山羊的門並參賽者選擇另一扇門的機率)
代入數值後,我們得到:
P(A|B,C) = (1/2) * (1/3) / (1/3) = 1/2
這表示,在主持人打開有山羊的門且參賽者選擇另一扇門的情況下,選擇有汽車的門的機率仍為 50%。
延伸閲讀…
三門問題_百度百科
換?還是不換?
直觀悖論
乍看之下,這種結果似乎與直覺相矛盾。有些人會認為,由於主持人已經打開了一扇有山羊的門,那麼另一扇未打開的門就更有可能藏有汽車。然而,貝氏分析表明,此選擇並不會影響選擇有汽車的門的機率。
表格總結
事件 | 機率 |
---|---|
最初選擇有汽車的門 | 1/3 |
主持人打開有山羊的門 | 2/3 |
堅持原有選擇 | 1/2 |
選擇另一扇門 | 1/2 |