蒙提霍尔问题(三门问题)
三扇门后藏着一辆汽车和两只羊。你选了一扇,主持人打开另一扇有羊的门,问你:换不换?换门后中奖概率会从 1/3 跳到 2/3。
题目
游戏里有三扇关着的门,其中一扇后面是一辆汽车,另外两扇后面是山羊。你先选一扇门(比如 1 号)。这时主持人——他知道每扇门后是什么——在你没选的两扇门中,打开一扇后面是山羊的门(比如他打开了 3 号,露出山羊)。然后他问你:
“你要不要改选剩下的那扇(2 号)?”
直觉上,剩下两扇门“各有一半机会”,换不换都一样。真的是这样吗?
答案与解析
换门! 换门后赢车的概率是 2/3,坚持原选只有 1/3。
关键在于:你最初选中的那扇门,中奖概率永远是 1/3,因为是你“盲选”的。主持人打开一扇羊门,并没有给你的原选增加任何信息——它仍然是 1/3。那么剩下那扇没开、也没被你选的门,就承接了其余的 2/3。
换个角度看:假设你总是“换门”。你最初选到车(概率 1/3)时,换门必输;你最初选到羊(概率 2/3)时,主持人被迫打开另一扇羊门,剩下的那扇一定是车,换门必赢。所以换门的胜率恰好等于“一开始就选到羊”的概率,即 2/3。
背后的数学
这是条件概率最著名的反直觉例子,也叫“玛丽莲·沃斯·萨万特问题”(1980 年代《大观》杂志专栏引发全美论战,连不少数学家都写信道错)。用贝叶斯公式也能严格推出同样结论:主持人的动作提供了一个依赖你选择的额外信息,从而改变了剩余选项的条件概率。
它提醒我们:概率不是物体本身的属性,而是在给定信息下对不确定性的度量。信息变了,概率就该重算。