更新3:感谢评论区指出,对贝叶斯概率的措辞作出调整。
更新2:
如果大家还看不到这个问题所反映出来的关于概率诠释的一些基础问题,我这里引用一个非常相似的悖论:
“If, for instance, having no evidence relevant to the color of this book, we could conclude that 1/2 is the probability of ‘This book is red,’ we could conclude equally that the probability of each of the propositions ‘This book is black’ and ‘This book is blue’ is also 1 2 . So that we are faced with the impossible case ……Thus the defender of the Principle will be driven on,…… would be to emasculate it for all practical purposes, or else to revise and amplify it……”
(如果我们对一本书的颜色没有任何证据,那么我们会下结论“这本书是红色的”的概率为1/2。同理,我们也会说“这本书是黑色的”或“这本书是蓝色的”也都是1/2。那么我们将面临着不可能的情况……那么无差别原理的支持者将被迫……或者完全把它放弃掉,或者对其进行修改)
上述悖论来自Keynes,1921,《A TREATISE ON PROBABILITY》
我们看到,题主的这个问题,其实和Keynes的这个悖论如出一辙。
更新:
评论区中总有人抓不住重点,这个问题从数学上讲,不是一个骰子有没有灌铅的问题,而是无差别原理在应用中导致悖论的问题。有人说,一个骰子应该是六个面概率相等,那么题主这个问题问的就等于是,为什么六个面概率相等?
说到底,我们的问题在于:
对于一个我们无事先信息的骰子,我们如何来确定其样本空间,我们如何来确定其概率的无差别性?在此问题上,就是说,对于这样的骰子,我们为何要在没有事先信息的情况下,去认定各个面概率相等,而不是认定6和非6的概率相等?这种认定从概率论上有何依据?
请不要说我们先验地知道骰子就是个公平骰子,因为题主的问题中不包含这个前提。更重要的是,如果假定了公平骰子,就等于预先人为指定了6的概率是1/6,根本就没有讨论的必要。
如果遵从经典概率的无差别原理,我们对6的可能性完全无知,对非6的可能性也是完全无知的,那么我们说它们概率各为50%并没有问题。
同理,我们也可以说,我们队每一个面都完全无知,因而,每一个面概率都是1/6。这样说也没有问题。
从经典概率讲,这两个互相矛盾的结果都是正确的,这个叫做Bertrand悖论。这是一个并没有被解决的悖论。
从贝叶斯概率讲,我们从一个先验概率的分布出发,经过信息更新之后,最大后验概率估计最终收敛于频率概率。也就是说,如果我们投掷60万次,有30万次出现了6,那么计算出来的6的概率就是50%。如果有10万次出现了6,那么计算出6的概率就是10%。我们选取的先验概率分布,只会对头几次的概率计算有影响,而在多次更新之后,对结果的影响趋向于零。
面对一个无信息的骰子,我们根据我们的主观认知假定先验概率分布。具体说,我们可以假定6的概率分布在50%周围,也可以假定分布在10%周围,这并不重要,也实在没必要非要分出个对错。
==========
以下原答案:
这个问题其实并不简单,它涉及到了概率的诠释问题。
经典概率论的“无差别原理”(principle of indifference)是这样来定义概率的:
“…… whenever there is no evidence favoring one possibility over another, they have the same probability.”(引自SEP,“Interpretations of Probability”词条)
“(对若干不同的可能事件)如果没有证据偏向其中某一事件的可能性,那么它们发生的概率相同。”
在对一般的“骰子”,人们默认的是,“每个面向上的可能性相同”,因而根据无差别原理,它们的概率相等,各为1/6。但是,从这个逻辑出发,人们其实暗含的前提就是这是一个所谓的“公平骰子”(fare dice),也就是说“每个面向上的可能性相同”。
骰子有6个面,我们知道它落下时必然会有一个面向上。但是在我们不知道哪一个向上,每个面向上的证据对我们是“同等不确定”的,因而我们必须认定,所有的面向上的概率都是相等的。
我们可以看到,这种逻辑是有漏洞的。因为我们其实并没有理由认定一个骰子一定是公平骰子。如果我们认定了这个前提,事实上我们是指定了“掷出6的概率是1/6”,而不是从逻辑上或原理上推出了这个结论。
对无差别原理的应用,其实还有更难以自洽的地方,例如“Bertrand悖论”。或者说,题主的这个问题本身就是Bertrand悖论的变种。
从贝叶斯概率的角度上,比较容易来说这个事情。贝叶斯概率需要一个初始的先验概率。对于这个初始概率,“掷出6的概率分布在50%周围”是没有问题的,因为主观概率只不过是我们的一个判断。随着多次投掷结果的出现,我们的概率不断更新,最终会收敛于一个值,就是频率概率。
这个收敛值,有可能真的不是1/6,甚至收敛于50%也是可能的(比如灌铅筛子)。
详情可以参加本人的文章:
我这有一注双色球,只有两种可能:中500万和没中500万。概率各50%。
我要中了我分你200万,
我要没中你给我200块就可以了。
咱每期都玩这个游戏,你稳赚不亏。
你们都是伟大的数学家。我想到的只是:我们两人各拿一百块钱出来,掷到6,两百都归你,不是6,两百都归我。一直玩到,你来告诉我,这个游戏为啥不公平为止。
你呼吸一次,下一秒钟还活着的概率是50%,因为只有活着和死去两种事件。
所以以你活了20岁作为标准计算,你能活到今天的概率约为0.5的630720000次方,这个数字放到任何计算器上,都是0。
也就是说,我在回答一个幽灵的问题。
我的天哪。
这是古典概型的计算方法。古典概型是最简单的概率模型,其概率计算就是根据基本事件数多少来计算的。
掷骰子确实可以用古典概型算,但是如果用古典概型,必须使用基本事件数,即不能进一步拆分的最小事件。
这里“是6”是基本事件,但是“不是6”不是基本事件,因为可以拆分为“是1”,“是2”,“是3”,“是4”,“是5”这五个基本事件。所以“是6”跟“不是6”的概率比是1:5。
题主这种态度是很好的,很多答案在花式嘲讽这个论断肯定是错的,但是没必要。题主当然知道这个论断不对,这个论断荒谬,关键是明知道有错,是错在哪了?概率问题如果不从理论上理解,只靠经验,当然对这种简单的问题可以开嘲讽,就算说不出来为什么也不会判断错,但是碰到稍微复杂点的就会懵圈。比如著名的三门问题以及一系列的条件概率问题。
出门被车撞s的概率为50%,因为只有被撞s、不被撞s两种事件。
或者更过分点
出门被车撞s的概率为90%,因为有被轿车撞s、被suv撞s、被mpv撞s、被公交车撞s、被泥头车撞s、被推土机撞s、被挖掘机撞s、被摩托车撞s、被自行车撞s,还有不被撞s十种事件。
当然你能列举出99种车,那他就有99%的概率被车撞s
也不用说我抖机灵了,都问出这种逆天问题了,为什么不顺从他呢?难道还要揪着他帮他重修概率论不成?
麻烦有些小可爱仔细审题,问题问怎么反驳,又没让我讲概率论,前排其他答案通过解释原理的方法反驳,而我用归谬的方式反驳。
您不能因为其他人讲了概率论,就来要求我也讲概率论吧?我不过是个半路去学法的工科生罢了,高中的东西还行,让我讲概率论也太难为我了吧?
我相信也有一部分文科生,看上面专业的解释一头雾水吧?人家从专业角度反驳,我就从逻辑上反驳,所有人都看懂了,这才符合知乎这个平台设立的初衷吧。说我降低知乎水平,对不起,我不接受。
评论区的小可爱 @Irelia
你说我答案质量不行,降低知乎水平,我都无所谓
现在居然张口就来说我改答案、删他的评论,还开评论区权限,就有意思了
您既然这么严谨的一个老知乎,麻烦拿出证据证明一下,就算没有截图证据,那也起码说一下我改了哪些内容,你被删的评论是什么内容,我什么时间段开了评论权限吧?
分割线以上的内容,我5月9号就写好放在那了,我改了什么我自己都不知道。到你这,张口就来说我没底线了?那请问严谨的你,你的底线是什么?张口就来污蔑他人也在你的底线之上吗?
不敢跟我直接回复,委屈巴巴的跟别人倾诉,还真是个小可爱呢。
昨天晚上和这位争论完,想着还是别因为这点小事在答案里挂人了,就把答案里原本针对性的表述,改成了相对温和的表述。结果这位还不愿意了?看看他的评论有多可笑?
我改下面的答案,是为了给你留面子,你反倒不领情。你说我删掉的评论原原本本的就放在那,你自己没看见,非要说我删了可还行?
另外你坐在马桶上看到的“仅会员可评论”,可能是因为你想发图片评论但是你没开会员,我可没有这个权限开“仅会员可评论”的功能,太抬举我了。
知乎评论区水平断崖式下跌,为什么呢?
只有是或不是两种可能,并不代表两种可能性两分。
你跟他说“你明天死或者不死也只有两种可能,一个人癌晚期的作死症患者明天死不死也只有两种可能,那么你俩的死亡概率竟然是一样的?”
再放大一点,下一秒我能否呼吸也只有两种可能,下一秒地球爆炸也只有两种可能,那么我下一秒能否呼吸和地球爆炸也各占50%几率咯?
我也是服了高赞的好几个回答,用一些看似很”哲学“的东西扯一些有的没的。
其实这个问题很好反驳,因为需要反驳的不是结果,而是逻辑。
骰子掷一次掷出6的概率可不可以是50%?当然可以!
无论是频率学派的概率,还是贝叶斯的先验、后验概率,骰子掷一次掷出6的概率都可以是50%!
但是
但是
这个逻辑是不对的。题主的逻辑是”因为只有是6、不是6两种事件“
那么对于1,这个逻辑成不成立?那么掷出1的概率为50%?
那么对于2,这个逻辑成不成立?那么掷出2的概率为50%?
。。。。。。
样本空间 ,按照这个定义,
这跟概率的定义矛盾。
不管你是频率学派还是贝叶斯学派,不管你用的概率是先验概率、后验概率还是一般意义上的概率
只要是概率就得讲基本法
基本法是什么?Kolmogorv公理!
反驳结束。
-----------
我就知道有人要反驳我,所以我开头就写了需要反驳的不是结果,而是逻辑,所以我把逻辑捋一捋:
小孩出生后,像贾宝玉一样口中含着玉的概率为50%,因为只有含,和不含两种事件。
人类历史这么多年,几百亿婴儿都出生过了吧?这其中有一个含玉的吗?
反驳:你这句话正确的概率为50%,以为只有你说得对和你说的不对两种事实