作者washburn (Back to school.)
看板Economics
标题[心得] Three Prisoners 三个囚犯问题
时间Mon Aug 3 02:30:58 2009
网志好读版: (包括延伸讨论)
http://jcyang1225.blogspot.com/2009/08/three-prisoners.html
Three Prisoners 三个囚犯问题
Casella and Berger (2002) 的 Statistical Inference (2nd edition)
的 1.3 节提到了下面这个有趣的问题:
Three prisoners
Three prisoners, A, B, and C, are on death row. The governer
decides to pardon one of the three and chooses at random the
prisoner to pardon. He informs the warden of his choice but
requests that the name be kept secret for a few days.
The next day, A tries to get the warden to tell him who had been
pardoned. The warden refuses. A then asks which of B or C will be
executed. The warden thinks for a while, then tells A that B is
to be executed.
Warden's reasoning: Each prisoners has a 1/3 chance of being
pardoned. Clearly, either B or C must be executed, so I have given
A no information about whether A will be pardoned.
A's reasoning: Given that B will be executed, then either A or C
will be pardoned. My chance of being pardoned has risen to 1/2.
请问, 典狱长和囚犯 A 的想法, 谁才是对的?
解答:
分别定义事件 A, 事件 B, 和事件 C 为囚犯 A, B 或 C 被特赦的事件,
我们知道三个事件的机率都是 1/3.
定义事件 W 为典狱长告诉囚犯 A 说囚犯 B 将会被处死的事件, 利用
条件机率的定义, 囚犯 A 可以更新他被特赦的机率.
P(A|W) = P(A and W) / P(W)
在囚犯 A 去询问典狱长谁会被特赦之前, 可能发生的情况有以下 4 种:
事件 a1 = { "囚犯 A 被特赦" and "典狱长告诉囚犯 A 说囚犯 B 被处死"}
事件 a2 = { "囚犯 A 被特赦" and "典狱长告诉囚犯 A 说囚犯 C 被处死"}
事件 b = { "囚犯 B 被特赦" and "典狱长告诉囚犯 A 说囚犯 C 被处死"}
事件 c = { "囚犯 C 被特赦" and "典狱长告诉囚犯 A 说囚犯 B 被处死"}
其中, 很显然的事件 b 和事件 c 发生的机率都是 1/3. 至於事件 a1
和事件 a2, 机率则分别为 1/6.
事件 W 发生的机率为 1/6 + 1/3 = 1/2, 所以:
P(A|W) = P(A and W) / P(W) = (1/6) / (1/2) = 1/3
因此, 典狱长的想法才是正确的.
囚犯 A 犯的错误, 在於他将事件 W 误认为事件 B 的补集 (B'). 由於:
P(A|B') = P(A and B') / P(B') = (1/3) / (2/3) = 1/2
所以囚犯 A 误认为 P(A|W) = 1/2.
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◆ From: 128.194.76.77
1F:推 JamesChen:这个就是 Monty Hall Game 69.230.53.154 08/03 04:16
2F:推 letibe:请问一下 不需考虑典狱长说谎的可能吗 114.44.131.52 08/03 04:28
3F:推 JamesChen:典狱长是"电脑" 69.230.53.154 08/03 04:40
4F:推 letibe:原来如此 我把他误认成台大出过的题目了.. 114.44.131.52 08/03 05:09
5F:→ washburn:这是 Three Prisoners problem, 不过的确 128.194.76.77 08/03 06:57
6F:→ washburn:和 Monty Hall problem 同态. 128.194.76.77 08/03 06:58
7F:推 tigerflyer:monty hall是什麽? 114.44.176.210 08/03 12:27
8F:→ tigerflyer:不过我觉得这和猜杯子的题目很像 114.44.176.210 08/03 12:28
9F:→ letibe:其实我很想斗胆问一下 当第二个囚犯也问典140.136.211.107 08/03 15:42
10F:→ letibe:狱长问题时 典狱长怎麽回答才不会透露资讯140.136.211.107 08/03 15:43
11F:→ letibe:不过james和版大两位前辈没空就算了140.136.211.107 08/03 15:45
关於这个问题, 请参考在下网志的延伸讨论.
12F:→ ivanos:如果答案是这样,那麽这题有问题 219.70.172.248 08/03 22:03
13F:推 tigerflyer:第二个囚犯就算问了 他也不知道第一个 114.44.176.210 08/03 22:26
14F:→ tigerflyer:的答案吧 114.44.176.210 08/03 22:26
※ 编辑: washburn 来自: 128.194.76.77 (08/03 22:58)
15F:推 letibe:题目的假设是两个囚犯会交换资讯 114.44.130.199 08/04 03:20
16F:推 letibe:参考解答是"拒绝回答才能避免透露资讯" 114.44.130.199 08/04 03:34
17F:→ letibe:版大的解答很详细 感谢~ 114.44.130.199 08/04 03:49
18F:推 wwpuma:这种类型的题目~研究所统计考过满多次了 60.245.117.240 08/06 16:31
19F:推 wwpuma:解释非常清楚~推 60.245.117.240 08/06 16:33