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【機率】理論派和實際派的差別

作者:靜~靜│2017-12-19 23:08:31│巴幣:4│人氣:387
理論派:根據自己主觀認為的,看似很合理、相當平均的數據
實際派:根據自己客觀實驗的,呈現真實的、符合機率的數據



小明擲幣10次的結果依序是 OOOOO OOOXO (O正面  X反面)
地馬擲幣10次的結果依序是 OXOXO XOXOX
小明和地馬之中有一人偷懶,沒有真的去擲幣,誰的資料最有可能是腦補的?

一般人會主觀認為小明的資料造假,因為正反兩面的比例差太多了
事實上,地馬的資料數據出現的機率更低,比小明的還低了10倍

拿出1枚相當公正的硬幣,正反兩面出現的機率各是50%,擲幣10次的結果
連續10次都是正面或反面,即【OOOOO OOOOO】【XXXXX XXXXX】
沒出現過連續正面或反面,即【OXOXO XOXOX】【XOXOX OXOXO】
這兩種情況發生的機率都是一樣的,上述這4項的機率通通都是 1/1024
換言之,發生全部連續相同和全部連續相反的機率各只有 2/1024

正反兩面的比例為9比1,出現的機率是 20/1024
【XOOOO OOOOO】【OXOOO OOOOO】【OOXOO OOOOO】【OOOXO OOOOO】【OOOOX OOOOO】
【OOOOO XOOOO】【OOOOO OXOOO】【OOOOO OOXOO】【OOOOO OOOXO】【OOOOO OOOOX】
【OXXXX XXXXX】【XOXXX XXXXX】【XXOXX XXXXX】【XXXOX XXXXX】【XXXXO XXXXX】
【XXXXX OXXXX】【XXXXX XOXXX】【XXXXX XXOXX】【XXXXX XXXOX】【XXXXX XXXXO】

如果地馬的數據是出現一次連續2次相同,其機率是 18/1024
OOXOX OXOXO】【OXXOX OXOXO】【OXOOX OXOXO】【OXOXX OXOXO】【OXOXO OXOXO】
【OXOXO XXOXO】【OXOXO XOOXO】【OXOXO XOXXO】【OXOXO XOXOO
XXOXO XOXOX】【XOOXO XOXOX】【XOXXO XOXOX】【XOXOO XOXOX】【XOXOX XOXOX】
【XOXOX OOXOX】【XOXOX OXXOX】【XOXOX OXOOX】【XOXOX OXOXX

這機率也仍然比「正反兩面的比例為9比1的機率」低



有6顆相當公正的骰子,一次擲出6顆骰子,下面哪種情況出現的機率最低?
⑴只出現兩種點數,例:【111112】、【333344】、【555666】
⑵某個點數出現四次,例:【111122】、【345555】
⑶所有點數各出現一次,例:【123456】

一般人會覺得是⑴或⑵,總之會認為⑶出現的機率是最高的

600000:  6/46656 出現一種點數的機率:  6/46656
510000: 180/46656
420000: 450/46656
330000: 300/46656 出現兩種點數的機率: 930/46656
411000: 1800/46656
321000: 7200/46656
222000: 1800/46656 出現三種點數的機率:10800/46656
311100: 7200/46656
221100:16200/46656 出現四種點數的機率:23400/46656
211110:10800/46656 出現五種點數的機率:10800/46656
111111: 720/46656 出現六種點數的機率: 720/46656
     合計 46656/46656         合計 46656/46656

⑴只出現兩種點數:(180+450+300)/46656
⑵某個點數出現四次:(450+1800)/46656
⑶所有點數各出現一次:720/46656



箱子裡有99顆白球、1顆金球,100人依序抽球,直到抽光球再公佈結果
覺得第幾個人抽到金球的機率最大呢?

一般人都會產生愈靠近中間抽到金球的機率會愈大的錯覺
金球若是被第50個人或第51個人抽到,大家肯定會覺得這很正常,很合理
即使是第2個人或第99個人抽到,通常也不會覺得有什麼好奇怪的
但是,金球若是被第1個人或第100個人抽到,這結果就會令人覺得很不可思議
事實上,不管第幾個人抽到金球,每個人的機率都是公平的 1/100

好比在可裝6發子彈的轉輪手槍中裝進1顆子彈,6人依序對著自己的腦袋擊發一次
第1人中彈的機率是1/6
第2人中彈的機率是1/5,但這是建立在第1人(機率5/6)沒中彈的情況下
第3人中彈的機率是1/4,但這是建立在第1人(機率5/6)和第2人(機率4/5)都沒中彈的情況下

第6人中彈的機率是1/1,但是會輸到第6人就代表前面5人都沒人中彈

第1人中彈的機率:1/6
第2人中彈的機率:(1/5)*(5/6)=1/6
第3人中彈的機率:(1/4)*(5/6)*(4/5)=1/6
第4人中彈的機率:(1/3)*(5/6)*(4/5)*(3/4)=1/6
第5人中彈的機率:(1/2)*(5/6)*(4/5)*(3/4)*(2/3)=1/6 
第6人中彈的機率:(1/1)*(5/6)*(4/5)*(3/4)*(2/3)*(1/2)=1/6
不管順序如何,所有人的機率都是公平的 1/6

回到原題,無法根據金球是被第幾個人抽中來判斷是否合理,是否存在作弊的行為
若真有人作弊,也不見得只存在頭尾的人能作弊,而中間的人無法作弊的情況吧!
當所有能作弊的方法只存在於頭尾的情況下才能執行時,才能另當別論

如果我想作弊,我寧可選擇在中間(機率98/100)作弊,反而較不會被人主觀懷疑
在頭尾(機率2/100)的情況下,就算沒作弊而幸運抽到金球,也都會被人主觀懷疑
誰還會想在這種情況下作弊呢



20%的成功率和80%的成功率,兩者差了幾倍?

4倍,這是人們普遍且第一時間的看法
可是,當我們真正去進行時,就會發現4倍只是對於平均值而言
好比某職業運動的聯盟,當兩成勝率的球隊和八成勝率的球隊對戰時
是不是兩成勝率的球隊有1/5的贏面,而八成勝率有球隊有4/5的贏面呢?

試著理解一件事:50%機率是指會有一半機率成功,另一半機率失敗
換個講法,就是當你成功完成1件事時,平均失敗過1次
可是,當你平均要失敗2次才能成功1次時,機率會是50%的除半,25%嗎?

當你平均要失敗2次才能成功1次時,你的成功率是33%
當你平均要失敗3次才能成功1次時,你的成功率是25%
當你平均要失敗4次才能成功1次時,你的成功率是20%
記住這句話,20%的成功率就是每成功1次時,平均會失敗4次

相對的,當你成功完成2件事,平均只會失敗1次時
你的成功率肯定不會是50%的兩倍,100%

當你平均失敗1次就能成功2次時,你的成功率是66%
當你平均失敗1次就能成功3次時,你的成功率是75%
當你平均失敗1次就能成功4次時,你的成功率是80%
記住這句話,80%的成功率就是每成功4次時,平均會失敗1次

80%的成功率就是每成功4次時,平均會失敗1次
20%的成功率就是每成功1次時,平均會失敗4次
將之擺在公正的天秤上,20%的成功率就是每完成4件事,平均會失敗16次
在達成相同的目標上,兩者相差了16倍的失敗次數

用10元夾娃娃機當例子:
80%成功率的人,平均花50元成功4次,失敗1次
20%成功率的人,平均花200元成功4次,失敗16次
不管失敗或成功都算作1次時,消費金額就是相差4倍
若是以達成相同的目標(成功4次)來看,兩者失敗次數就是相差16倍
若是以達成相同的目標(失敗4次)來看,兩者成功次數就是相差16倍



最後,講個輕鬆一點的內容

主持人:「這裡有5個禮物,其中1個裝著大獎,其他4個都是小獎,請選擇1個禮物」

當您選好1個禮物後

主持人:「您確定要這個禮物?」

「確定!」

主持人:「考不考慮換?還可以再換喔!」

「嗯…,確定不換…」

主持人:「現在您手上的禮物中大獎的機率是1/5,而我手上這4個禮物加起來中大獎的機率是4/5,現在我要把4/5的機率全集中在1個禮物上」

主持人說完便打開手上其中3個禮物,顯示的結果都是小獎

主持人:「現在我手上的禮物中大獎的機率是4/5,而您手上的禮物中大獎的機率只有1/5…,您換不換?」

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