9-6 结论因模型的设定自身而发生变化
那么,在蒙蒂霍尔问题中,“应该改变最初的选择”这一结论,似乎已经是板上钉钉的结论了。但实际上,笔者并不这样认为。因为“A帘的后验概率为1/3,C帘的后验概率为2/3”的结果,毫无疑问依存于模型的设定。
当然,将A、B、C的先验概率都设定为1/3,这一点是没有异议的。问题在于,关于主持人会打开帘子的条件概率的设定存在恣意性。如果“恣意性”一词听起来略具批判性的话,也可以用“如何对模型进行设定”来表达。
在上一节的模型中,在A帘后面藏有汽车的情况下,我们设定:主持人以打开B帘或C帘的概率各占一半。但其实并没有证据表明,必须做出这样的判断。实际上,在C帘后面藏有汽车的情况下,主持人除了打开B帘之外,并没有其他的选择,所以他会立刻打开B帘。但是,在A帘后面藏有汽车的情况下,由于有B帘和C帘两个选项,主持人可能会有一瞬间的犹豫,来思考究竟要打开B帘和C帘哪一个为好。如果聪明的游戏参加者看穿了主持人那一瞬间的犹豫,便能以此为线索来推算汽车究竟藏在哪个帘子后面。而主持人为了避免这种情况的发生,可以采取“事先准备好根据汽车的所在位置来决定打开哪一个帘子,并预先进行练习”的策略。
例如,事先准备好“在游戏参加者选择了A帘,并且A帘后面的确藏有汽车的情况下,便打开B帘”。这样一来,图表9-2就需要进行相应的调整,如图表9-4所示。
图表9-4 条件概率的设定
像这样,在使用考虑到分配条件概率的模型时,结论会有所不同,如图表9-5所示。
图表9-5 排除不可能发生的情况
通过图表9-5我们可以了解到,A和C的后验概率会变为相等,各为1/2。这与想法1的结论相一致。
然而,该模型可能会受到如下批判。应该再设定“在游戏参加者选择了A帘,并且A帘后面的确藏有汽车的情况下,便打开C帘”这样的模型。这种情况下,反而会得出“一定要改选C帘”的结论。然而,如果对该批判进行深入思考的话,结论会是这样的:由于不能判断汽车的确切位置,或许还是应该对等地处理B和C会更好一些。然而,这是将“理由不充分原理”扩展到条件概率的思路,超出了通常的贝叶斯推理范围。
总之,说到底,概率性推论依存于“主观”因素——对概率现象结构的想象,因此结论会根据模型的构建方式而不同。因此可以说,概率性推论并不存在“正确的答案”,至多是“妥当的推论”罢了。这一点在贝叶斯统计学和标准统计学(内曼-皮尔逊统计学)中是相同的。
第9讲·小结
1.蒙蒂霍尔问题和三个囚犯问题,以两种不同的形式表达了相同的内容。
2.如果认为一方的观点奇怪,就不得不接受其他的观点。
3.这两个问题都可以通过贝叶斯推理来进行解答。
4.笔者认为,由于结论依存于模型的设定(如何想象概率现象),所以没有所谓的“正确答案”。
练习题
答案参见此处
在蒙蒂霍尔问题中,假设有4个帘子,请尝试通过贝叶斯推理进行求解,并将正确答案填入括号中。
如果选择了A帘,则共有9种可能性。
之后,设定主持人打开了B帘。
那么此时,
“A帘且开B”的概率=()×()=()
“C帘且开B”的概率=()×()=()
“D帘且开B”的概率=()×()=()
于是,如果要使其满足正规化条件,那么在获得信息“B帘被打开”的情况下,各后验概率为:
“汽车在A帘后面的后验概率”=()
“汽车在C帘后面的后验概率”=()
“汽车在D帘后面的后验概率”=()
因此结论是,应该(移动/不移动)帘子为宜。
专栏 column 关于“幸运”的两条法则
很多人相信“运气”有某种征兆。比如“茶叶棍立起来是吉兆”“找到四片叶子的三叶草会得到幸福”“木屐带断开是凶兆”等。实际上,对于这类“运气”,有两种典型的思考方式:第一种是“幸运定量法则”,第二种是“幸运唤起幸运的法则”。
第一种思考方式认为:“幸运”这种东西有一定的量,如果一段时间内接连发生幸运的事,那么后面幸运将会枯竭,接下来会发生不好的事情。用壶的例子打比方:从装有一定数量的白球(好事)和黑球(坏事)的壶中取出球,如果接连取出的都是白球的话,那么壶中剩余白球的数量将会减少,于是后面就会很容易出现黑球。
与之相反,第二种思考方式认为:走运的时候,好事会连续发生。这正是基于贝叶斯推理学的思维方式。用第7讲中的案例来解释:假设有两个壶,A壶中白球的数量多于黑球,而B壶中黑球的数量多于白球。再假设,一个人拿着A壶或B壶中的某一个,并通过从中取出球来决定自己的命运。但他并不知道自己手里拿着的是A壶还是B壶,因此只能根据取出的球来推断。正如第7讲中说明的那样:如果取出的是白球,则壶A的可能性增大;如果取出的是黑球,则壶B的可能性增大。于是,如果第一次取出的是白球,这一事实暗示着下次取出白球的可能性会很高,而这正意味着“幸运唤起幸运”的道理。
至于怎样才能收获“幸运”,根据所选择的立场不同,答案也会发生变化。如果采取第一种思路,那么在发生了好事之后,应该做的是“防止余下的幸运流失”;而如果采取第二种思路,那么在发生了好事之后,应该“顺势争取更多的幸运”。