Re: [機率] 換還是不換問題請教
來回一篇好了
要點其實前面大家的回文或推文都已經有提到 這裡只是更嚴謹地重述一次
沿用前面回文的記號
以 p(X) 表示兩個信封中較小值為 X (另一個信封為 2X) 的先驗機率
PART A)
假設打開一個信封 看到裡面的數字是 x
在此條件下 已知兩個信封裡的數字只有 {x, 2x}, {x/2, x} 兩種可能
由貝氏定理可簡單算出
兩個情況的條件機率分別是 p(x)/[p(x)+p(x/2)] 和 p(x/2)/[p(x)+p(x/2)]
大小取決於 p(x) 和 p(x/2) 的比值
因此 選擇交換的所得也取決於這兩個先驗機率的比值
如果我們認定先驗上沒有理由偏好兩種情況之一
那麼就是假定兩者比值為1 這樣就會算出交換後的期望值為 1.25x > x
就是原PO原來問的解答
PART B)
令人覺得弔詭的部分 我認為重新表述如下更清楚:
由 PART A 的結論 我們似乎得到如下諸命題 (無限多個命題)
(命題1) 若打開一個信封看到 1,則選擇交換所得期望值大於 0
(命題2) 若打開一個信封看到 2,則選擇交換所得期望值大於 0
...
(命題x) 若打開一個信封看到 x,則選擇交換所得期望值大於 0
...
如果這些命題全部為真 那麼根據 law of total expectation
我們似乎得到 "選擇交換之所得必然大於0 (即使未打開信封)" 的結論!
顯然不合理 (未打開信封時 兩個信封裡的數字期望值應該相等)
這其中的魔鬼就在於這些命題都有前提
在 PART A 中我們假設先驗機率 p(x) = p(x/2) 才有期望值為 1.25x 的結論
然而如果 X 取值非有界的話
不會存在先驗機率 p(X) 使得 p(X) = const. for all X
因此 PART A 的結論不可能對無限多個 X 都真
不過,麻煩的是,的確可以找到 well-defined 的先驗機率 p(X)
使得上述無限多個命題全部為真
也就是說 打開一個信封 無論看到任何數字 都是選擇交換有利
那麼 沒打開時要不要選擇交換?
這是還有爭議的部分
https://en.wikipedia.org/wiki/Two_envelopes_problem#Bayesian_resolutions
這一小節後半部有更詳細討論這個情況
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