蒙蒂大厅问题

最近开始了解贝叶斯相关的东西,《贝叶斯思维》这本书开篇提到的“Monty Hall Problem”就很有趣(第一次我也错了。。。)这里就记录一下这个问题。

问题是什么

书里面描述有点多,直接简化来说现在有三道扇门,其中一扇后面有10w软妹币,另外两扇后面则是1软妹币,现在我们按如下的规则玩游戏:

  • 猜那个后面有大奖,猜中则拿到大奖
  • 让你先挑选一扇门,我们称之为A,另外两扇分别为B,C
  • 为了增加悬念,这个时候主持人会打开B,C中的任意一个,假设B吧(B,C中肯定可以开一个)
  • 然后主持人给你一个选择:是坚持最初的选择还是换到剩下未打开的门上

我的第一反应是这俩没啥区别,既然开了一扇小的,那么剩下两扇门后面中大奖的概率应该是五五开的。但是一个贝叶斯主义者应该不这么看,此时的概率已经悄然改变。

分析

贝叶斯公式

估计这个不需要介绍太多

通俗一点解释就是:

后文例子中:

  • $p(H)$:先验概率
  • $p(D \vert H)$:似然度,即在该假设下得到某数据的概率
  • $p(D)$:标准化常量,即在任何假设下得到某数据的概率
  • $p(H \vert D)$:后验概率,即看到新数据后,我们要计算的概率

定义事件

我们可以把事件归纳为以下两件,其中重点是理解事件D

  • H : 钱在门后面

  • D : 打开门B且钱不在后面

算算概率

假设 先验概率$p(H)$ 似然度$p(D \vert H)$ $p(H)p(D \vert H)$ 后验概率$p(H \vert D)$
假设A ${1 \over 3}$ ${1 \over 2 }$ ${1 \over 6 }$ ${1 \over 3 }$
假设B ${1 \over 3}$ 0 0 0
假设C ${1 \over 3}$ 1 ${1 \over 3 }$ ${2 \over 3 }$

先验概率一眼而知,但是似然度就需要一些思考了,现在我们分开来看:

  • 对于假设A,即钱在A门后面,那么在这种情况下,BC两门任选,即$p(D \vert H)={1 \over 2}$
  • 对于假设B,主持人必须打开门C,此时$p(D \vert H)=0$
  • 对于假设C,主持人必须打开门B,此时$p(D \vert H)=1$

算一算$p(D) = {1 \over 2}$,后面的后验概率也是呼之欲出了

个人思考

就跟考试的时候选择题第十题,假设这个时候你已经知道一个答案的错的情况下,再去选择的话,只要不傻,正确的概率就由0.25变成0.33了赛。
个人感觉重点是理解似然度的计算,理解已经发生的事情对未知的事情(打开了门B且没有钱)对未知的事情(钱在哪一个门后面)产生的影响。