贝叶斯: Monty Hall(三门)问题的解

2018-01-30  本文已影响326人  科学Jia

最近迷恋上数学,特别是在看了二项分布,t分布,以及卡方分布三大抽样以后,明白了为啥这三个分布曲线都非常像正态分布,其实这三个就是来自正态总体的三个常用的分布。

先从贝叶斯开始复习概率论

有一个著名的三门(Monty Hall)问题

参赛者面前有三扇关闭着的门,其中一扇的后面是一辆汽车,选中后面有车的那扇门就可以赢得该汽车,
而另外两扇门后面则各藏有一只山羊。当参赛者选定了一扇门,但未去开启它的时候,主持人会开启剩
下两扇门中的一扇,露出其中一只山羊。主持人其后会问参赛者要不要更换选择,选另一扇仍然关着的门。

Monty Hall 问题

主持人有意识行为导致的概率非随机归并,是 Monty Hall 问题认知困惑形成的根源。

证明参考自芝加哥大学(UCHICAGO)网页上的解法。

贝叶斯公式解

贝叶斯公式
其中,
P(A)或则P(B)就是先验概率,也就是事态未更新,根据经验获取的A或者B的概率;
P(A|B)或者P(B|A)叫做后验概率,也就是B发生后,A事件的概率,或者,A发生后,B事件的概率。总之就是事态更新后,左边事件发生的概率。

游戏开始,设P(X)为A、B、C三道门后面有车的概率,则P(A)=P(B)=P(C)=1/3
假定:游戏者任选了一道门A,而主持人(HOST)打开一道后面是羊的门C。
  
  主持人了解所有门后面的东东,他一定要打开一扇“羊”门
  1. 如果车在A门后面,主持人有B、C两种选择,打开C门(“羊”门)的概率为
   P(Host opens C|A) = 1/2
  2. 如果车在B门后面,主持人没有选择,只能打开C门
   P(Host opens C|B) = 1
  3. 如果车在C门后面,主持人一样没得选择,绝对不能开C门
   P(Host opens C|C) = 0
  
  所以,主持人打开C门的概率为
  P(Host opens C) = P(A)P(H.o. C|A) + P(B)P(H.o. C|B) + P(C)P(H.o. C|C)
  = 1/6 + 1/3+ 0 = 1/2
  
  根据贝叶斯公式,在主持人打开C门的条件下,A、B两门后面是车的概率分别为
  P(A|Host opens C) = P(A)
P(Host opens C|A) / P(Host opens C)
  = (1/6) / (1/2)
  = 1/3
  P(B|Host opens C) = P(B)*P(Host opens C|B) / P(Host opens C)
  = (1/3) / (1/2)
  = 2/3
  这就是为什么要换二号门的原因。

再来一道实例题:

阿西吧,简书上我用不来数学公式的编辑。
o(╥﹏╥)o


贝叶斯: Monty Hall(三门)问题的解
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