三门问题(蒙蒂霍尔问题)
一道概率论的经典问题
由蒙蒂·霍尔主持的一个叫做《达成协议》的美国电视游戏节目。在节目的最后,参赛者必须在三道门帘中选一道。其中一道门帘之后有一辆汽车,其余两道门帘后面是山羊。
参赛者选择之后,蒙蒂·霍尔会增加悬念:在参赛者没有选择的门帘之中,至少有一道门帘背后是山羊。然后,蒙蒂·霍尔会将这道背后是山羊的门帘打开。
现在剩下两道门帘,其中一道后面有汽车,另一道后面则有山羊。这时,蒙蒂·霍尔就会向参赛者提出一个新选择:他可以维持自己的选择或者换一道门帘。这位参赛者应该怎么做?
直觉
在蒙蒂霍尔打开背后是山羊的门帘前,参赛者选的门帘后是车的概率是1/3,打开一个山羊的门帘后,自然而然会觉得,剩下两个门,一个是山羊,一个是车,那么换不换门,选中车的概率都是1/2。
实际
门和羊的情况
1: 2: 3:
参赛者选择中门1即为选中车,因为参赛者选门1的概率为1/3,所以选中车的概率是1/3
我们看蒙蒂霍尔去掉一个错误答案后发生的变化
参赛者选门i | 蒙蒂霍尔去掉一个错误答案 | 参赛者不换门 | 参赛者换门 |
---|---|---|---|
1 | |||
2 | |||
3 |
从这里看出来,换门选中车的概率是2/3,而不换门选中车的概率是1/3!
也就是说,除非参赛者第一次选中的就是车,否则只要换门他就是赢的。
试验:
可见,随着试验的次数增多,换门赢的概率逐渐稳定为不换门的两倍。