蒙提霍爾問題(Monty Hall problem)
/ MON-tee hawl /
在一個遊戲節目中有三扇門。一扇後面是汽車,另兩扇後面是山羊。你挑一扇門——比如說 1 號門。知道汽車在哪的主持人打開另一扇門——比如 3 號門——露出一隻山羊,然後給你機會換到剩下的那扇 2 號門。你該換嗎?這個著名而違反直覺的答案是:該換;換的話以 2/3 的機率贏,留著只贏 1/3。
以下是仔細的推理。你的第一次選擇有 1/3 機率對、2/3 機率錯——這不會改變。關鍵是主持人的動作並非隨機:他總是打開一扇山羊門,且絕不打開你所選的那扇。所以當你原本選錯時(機率 2/3),主持人被迫露出唯一的另一隻山羊,這意味著剩下那扇門必定藏著汽車。因此換門恰好在你原本選錯的那 2/3 情形中獲勝,只在你原本選對的 1/3 情形中落敗。正確地以主持人帶有資訊的選擇為條件——限制到與「主持人打開了一扇山羊門」相容的世界——便得到換門 2/3。
這道謎題完美展示了:以某人刻意揭露的資訊為條件,與以隨機事件為條件,是不同的。陷阱在於以為兩扇未開的門現在對稱、因而五五波;其實不然,因為主持人的行為洩漏了關於你原本那扇門的資訊,卻沒有洩漏關於另一扇的。倘若主持人改為隨機開門(有時露出汽車),分析就會改變,對稱性可能回來——這正是為什麼精確陳述主持人的規則至關重要。
把汽車置於 1 號門、你選 1 號門的情形逐一列舉(比較留與換)。在所有汽車擺放方式中:若你總是換,只要第一次選到山羊就會贏——三種等可能擺放中有兩種——所以換門有 2/3 機率贏。留著只在第一次就選到汽車時贏:1/3。
換門恰好在你第一次選錯時獲勝,那是三次中的兩次。
2/3 的答案取決於主持人的規則:他知道汽車位置、總是打開山羊門、且絕不打開你的門。改變規則答案就改變——這道謎題真正考的是正確地把主持人模型化。