【三道門問題】三道門的選擇困境:換還是不換,你會怎麼決定?

蒙提霍爾問題:三門困境

想像你參與一場遊戲,面前有三扇門,其中一扇藏著獎勵,而另兩扇則藏著懲罰 items。根據統計,你選擇任何一扇門的獲勝幾率都相同,為 33%。選擇之後,遊戲主持人打開一扇有懲罰 items 的門,並詢問你是否要切換選擇。依照邏輯,更換選擇的獲勝幾率將提高至 66%。這稱為蒙提霍爾問題,也常被戲稱為山羊問題或三門問題。

蒙提霍爾問題的根源源自 19 世紀晚期的貝特朗盒悖論,後來被應用於電視遊戲。主持人在節目中通常會打開一扇懲罰 items 的門,增加刺激,但禁止參賽者更換選擇。

三道門問題 Play

換門的獲勝優勢

在蒙提霍爾問題中,主持人開啟懲罰 items 門的行為並未改變獲獎門的位置。因此,一開始選擇獲獎門和選擇懲罰 items 門的幾率仍為 33%。

換句話説,一開始選擇懲罰 items 門的幾率為 66%。當主持人開啟另一扇懲罰 items 門時,你轉向另一扇門的獲勝幾率就等於你最初選擇獲獎門的幾率,即 33%。

三道門問題

逆向思考

從主持人的角度,不論參賽者最初選擇如何,換門總能增加獲勝幾率。若參賽者最初選擇懲罰 items,換門將 100% 獲獎;若最初選擇獲獎門,換門則 0% 獲獎。由於選擇懲罰 items 的幾率為 66%,因此換門總能帶來更好的結果。

其他解法

  • 初始選擇懲罰 items 的機率: 66%(原先 2/3)
  • 換門後選擇懲罰 items 的機率: 33%(原先 1/3)
  • 初始選擇獲獎門的機率: 33%(原先 1/3)
  • 換門後選擇獲獎門的機率: 66%(原先 2/3)

表:獲勝幾率

選擇門 主持人開啟門 獲勝幾率(換門) 獲勝幾率(不換門)
懲罰 items 懲罰 items 66% 0%
獲獎門 懲罰 items 33% 33%

三道門問題:機率與邏輯的博弈

三道門問題是一個著名的機率與邏輯問題,其情節如下:

身處一個有 3 道門的房間,其中一道門後有汽車,另外兩道門後是山羊。主持人會隨機打開一道有山羊的門,然後詢問您是否要保持原來的選擇或改選另一扇門。

問題在於,如果堅持原先選擇的門,是否更有可能贏得汽車?還是改選另一道門會增加獲獎機率?

以下是問題的詳細分解:

步驟 1:隨機選擇一道門

您有 1/3 的機率選到有汽車的門。

步驟 2:主持人打開一道有山羊的門

因為主持人知道您選擇的門後是汽車或山羊,所以他們必定會打開另一扇有山羊的門。此時有兩種可能的情況:

您選擇的門 主持人打開的門
汽車 左門
汽車 右門

步驟 3:您保持原先選擇或改選

維持原先選擇:您有 1/3 的機率選擇到汽車,因為主持人只打開了另一道有山羊的門。

改選另一道門:您有 2/3 的機率贏得汽車,因為主持人已經排除了一道有山羊的門。

結論:

從機率的角度來看,放棄原先選擇並改選另一道門會增加您獲獎的機率。這似乎違背直覺,但這是由於主持人已經提供了額外資訊(即排除一道有山羊的門)。

延伸閲讀…

換?還是不換?

三門問題_百度百科

表格總結:

決定 贏得汽車的機率
維持原先選擇 1/3
改選另一道門 2/3

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