问题

从概率学上看,输一把睡觉vs赢一把睡觉,哪个胜率更高一些?

回答
这是一个很有趣的问题,从纯粹的概率学角度来分析,输一把睡觉和赢一把睡觉,哪种情况下的“胜率”更高,其实取决于我们如何定义“胜率”以及我们设定的“游戏”是什么。

我们先来设想一下,这个“游戏”是什么。最直观的理解,我们是在玩某种有输赢的牌局、棋局,或者是一个有明确目标的游戏。在这个游戏中,每一局都有一个明确的“输”或者“赢”的结果。

现在我们来分解一下这两种情况:

情况一:输一把睡觉

在这种情况下,你参与一场游戏,其结果是“输”。一旦游戏结束,并且结果是“输”,你就去睡觉。

从概率的角度来看,我们关注的是“赢”的概率,也就是“胜率”。如果你参与游戏,并且目标是“赢”,那么“输一把”意味着你在这局游戏中未能达成“赢”的目标。

如果我们假设这是一个公平的游戏,每一局的输赢概率是独立的,并且是均等的(比如抛硬币,正面为赢,反面为输,概率各为50%),那么你“输一把”的概率是50%。

那么,在这种“输一把睡觉”的规则下,你“胜率”是多少?这里需要厘清,我们是在问“进入睡觉状态的概率”还是“最终在所有游戏局中赢的局数占总局数的比例”。

如果问题仅仅是问“进入睡觉状态的概率”,那么只要你玩了至少一局,并且输了,你就会进入睡觉。所以,只要游戏存在输的可能性(概率大于0),并且你玩了,那么你“输一把”的概率就大于0,你就有可能触发睡觉。

但如果我们要讨论的是“胜率”,这里的“胜率”更像是你“最终获得赢的结果”的概率。在这种“输一把睡觉”的规则下,一旦你输了,游戏就停止了,你就去睡觉了。这意味着你可能根本没有机会去赢第二把、第三把……。

举个例子,假设你玩一个游戏,胜率为50%。
第一局:你输了(概率50%)。你睡觉。你只玩了1局,输了1局。
第一局:你赢了(概率50%)。你没有睡觉。你可能还会继续玩。

在这种规则下,“输一把睡觉”并没有直接限制你的“赢”的可能性,而是设置了一个“退出”条件。如果你玩游戏的目标是“尽可能多地赢”,那么“输一把睡觉”显然会限制你的总游戏时间和潜在的赢的局数。

情况二:赢一把睡觉

在这种情况下,你参与一场游戏,其结果是“赢”。一旦游戏结束,并且结果是“赢”,你就去睡觉。

同样,假设这是一个公平的、独立的50%胜率的游戏。
第一局:你赢了(概率50%)。你睡觉。你只玩了1局,赢了1局。
第一局:你输了(概率50%)。你没有睡觉。你可能还会继续玩。

仔细对比一下:

“输一把睡觉”: 如果你输了,游戏就结束了,你睡觉。你可能在第一次游戏就输了,然后去睡觉。你最终的“胜率”(如果你总共只玩了这局)就是0%。但如果你运气好,连续赢了很多局,然后某一把输了才去睡觉,那你前面赢的那些局依然是你赢过的。关键在于,一旦输了,游戏进程就停滞了。
“赢一把睡觉”: 如果你赢了,游戏就结束了,你睡觉。你可能在第一次游戏就赢了,然后去睡觉。你最终的“胜率”(如果你总共只玩了这局)就是100%。但如果你运气不好,连续输了很多局,然后某一把赢了才去睡觉,那你前面输的那些局依然是你输过的。关键在于,一旦赢了,游戏进程就停滞了。

现在我们来谈谈“胜率”这个概念。通常,当我们谈论“胜率”时,是指在允许进行多次游戏的情况下,最终赢的局数占总局数的比例。

如果按照这个定义来理解,这两种规则设置,实际上是在不同的条件下停止游戏。

“输一把睡觉” 使得游戏在“输”的时候强制停止。这意味着你可能会在早期就因为输而退出,而没有机会继续玩下去赢。
“赢一把睡觉” 使得游戏在“赢”的时候强制停止。这意味着你可能会在早期就因为赢而退出,而没有机会继续玩下去输。

从“你最终能够有多大的概率获得‘赢’的结果”这个角度来看,“赢一把睡觉”这个规则,如果你的目标是在停止游戏之前尽可能多地积累“赢”的记录,那么“赢一把睡觉”更有可能让你在只玩一把的情况下就达成“赢”的目标。

反过来想,如果你的目标是在停止游戏之前尽可能多地玩游戏,那么“输一把睡觉”的规则可能会让你玩得更久(如果你运气好,一直赢下去的话)。

但是,如果问题是问“在某一次游戏结束时,你处于‘赢’的状态(并且因此可以睡觉)的概率”,那么“赢一把睡觉”的“胜率”就直接是100%(一旦你赢了,你就满足条件睡觉了)。而“输一把睡觉”,如果你赢了,你就不会睡觉,也就没有满足“输一把睡觉”的那个“睡觉”条件。

所以,如果我们将“胜率”理解为“能够触发睡觉条件(且该条件是‘赢’)的概率”,那么“赢一把睡觉”的胜率自然是更高的,因为它直接以“赢”作为触发条件。

我们再从另一个角度审视“胜率”这个词。如果“胜率”指的是当你决定停止游戏时,你赢得的局数与你玩过的总局数的比值。

输一把睡觉: 你可能只玩一局就输了,然后睡觉。你玩了1局,赢0局。胜率0%。
赢一把睡觉: 你可能只玩一局就赢了,然后睡觉。你玩了1局,赢1局。胜率100%。

在这种简单的一局游戏后就决定睡觉的场景下,“赢一把睡觉”的胜率显然更高。

如果游戏可以无限进行,直到满足条件才停止:

输一把睡觉: 你会一直玩,直到某一把输了为止。如果你有50%的胜率,那么你在某一把输掉的平均次数(即停止游戏前的平均玩局数)是2局(几何分布的期望值)。平均来看,你赢的局数会等于你输的局数减一。
“赢一把睡觉”: 你会一直玩,直到某一把赢了为止。平均来看,你也会在2局后停止。但你停止的时候,你一定是赢的那一把。

在这种情况下,问题就变成了:平均而言,在游戏停止时,你赢的局数和输的局数的比例哪个更高?

输一把睡觉: 如果你在第k局输了,那么你玩了k局,赢了k1局。当你输的时候,你睡觉了。
赢一把睡觉: 如果你在第k局赢了,那么你玩了k局,输了k1局。当你赢的时候,你睡觉了。

如果我们关注的是“你在睡觉前,已经积累了多少‘赢’的记录”:

输一把睡觉: 你在睡觉前(也就是输的那一把之前),你赢了多少局?这取决于你连续赢了多少把才输。
赢一把睡觉: 你在睡觉前(也就是赢的那一把之前),你输了多少局?

从“达成‘赢’的状态并进入睡眠”这个目的来看,“赢一把睡觉”的触发条件直接是“赢”,所以当你满足条件睡觉时,你必然是赢了。而“输一把睡觉”,当你满足条件睡觉时,你必然是输了。

如果我们将“胜率”理解为“在触发睡觉条件的那一刻,你所处的状态是‘赢’的概率”,那么:

输一把睡觉: 触发睡觉时,你的状态是“输”。所以这个情境下的“胜率”是0%。
赢一把睡觉: 触发睡觉时,你的状态是“赢”。所以这个情境下的“胜率”是100%。

因此,从“触发睡觉的那一刻,你处于‘赢’的状态”的概率来看,“赢一把睡觉”的胜率是更高的,因为它直接将“赢”设定为进入睡觉状态的条件。

想象一下,如果让你选择一个规则去玩,并且希望在睡觉的时候,你脑海里记住的是“我赢了”,那么显然你会选择“赢一把睡觉”。反之,如果你希望在睡觉的时候,你脑海里记住的是“我输了”,那么你会选择“输一把睡觉”。

但从数学上的“胜率”定义,也就是“赢的局数/总局数”这个概率意义上来讲,这两种规则的不同之处在于停止游戏的触发点。

输一把睡觉 意味着游戏在“失败”时终止。
赢一把睡觉 意味着游戏在“成功”时终止。

如果我们仅从“最终能够进入睡眠状态”这个事件本身来分析,两者都能进入睡眠,不存在谁的“触发概率”更高。

但如果问题是:在触发睡觉的那个时刻,你是否处于“赢”的状态? 那么“赢一把睡觉”的胜率必然是100%,而“输一把睡觉”的胜率是0%。

所以,问题的关键在于对“胜率”的理解。如果“胜率”是指触发睡觉的那个行动本身是“赢”的概率,那么“赢一把睡觉”胜率更高。如果“胜率”是指在无数次重复进行这个“(玩游戏直到满足条件)然后睡觉”的循环中,平均获得的“赢”局数占总局数的比例,那么情况会更复杂,但“赢一把睡觉”依然更有利于积累“赢”的记录,因为一旦赢了就停止,你不会因为继续玩而冒着输掉的风险。

最直接的解释是:“赢一把睡觉”是以“赢”作为终止条件,所以当你睡觉时,你必然是赢了,胜率是100%。而“输一把睡觉”是以“输”作为终止条件,所以当你睡觉时,你必然是输了,胜率是0%。

所以,从这个角度看,“赢一把睡觉”的胜率更高。

网友意见

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输一把睡觉的胜率更高,我就是靠这个技巧一点一点的把三国杀国战胜率提高到42%的。

如果用简单的概率计算,会认为无论用什么方法,胜率不变。计算方法很简单,因为人的能力是固定的,那么从大数据的角度来说,每一场比赛都是能力抽取的一次彩票,那么睡还是不睡,只是抽彩票时间发生了变化,时间长了,打1000局,10000局,最终还是会均值回归到自己的胜率。

但是这个结论其实不符合我们平常的感觉。因为如果预先假设了一个先天的不变的「胜率」,那么无论怎么操作,真实的胜率都只会围绕着这个胜率波动,不会出现系统性的偏差。这是个套套逻辑。

不符合我们感觉的原因在于,『存在一个先天不变的胜率』这个假设本身可能就是错的

打游戏同样存在状态,有的时候状态好就是胜率高一点,状态差就胜率低一点。所以我们的目的就是尽量的让胜率高的时候多打一会,胜率低的时候少打一会。

但是自己其实也不知道自己什么时候状态好,所以就需要观察自己输赢的信号。而赢和输本身,其实就意味着一些事情:

给定其他条件不变,当我这一把输了,那么意味着相比之前对自己状态的判断,现在会更悲观;

给定其他条件不变,当我这一把赢了,那么意味着相比之前对自己的状态判断,现在会更乐观。

所以输和赢是一个对自己状态判断有效的信号,尤其是第一把。比如自己状态好的时候胜率60%,状态差的时候胜率30%,概率各50%,那么这个时候平均状态是45%。

如果第一把输了,最明智的决定就是立刻放弃去睡觉,这样第二天又可以抽一下自己的状态,如其不然,输第一把意味着自己大概率是处在差状态下的,期望值不到平均的45%。

同样的道理,如果第一把赢了,就应该继续打下去,因为赢这件事情本身,就意味着自己可以当前状态不错。

所以直觉上讲,输一把就睡觉,应该是一个更谨慎,更容易提高自己胜率的做法。

假设一个人状态好的时候胜率60%,状态差的时候胜率30%。好的状态和坏的状态概率各50%,用输一把睡觉,和赢一把睡觉各自打1,000,000局游戏,会发生什么,代码很简单:

       #%% import numpy as np n = 1 rd = 0 win_rd = 0 p_1, p_2 = 0.3, 0.6  def refresh(p_1,p_2,prob):     if int(np.random.binomial(1, prob, 1)):         return p_1     else:         return p_2 origin_p = refresh(p_1,p_2,0.5)  #%% ## 输一场就睡觉,rd是总回合数,win_rd是胜利的回合数 while True:     if rd >= 1000000:        print("the final winning odds is " + str(win_rd/rd))          break      if int(np.random.binomial(1, origin_p, 1)):          rd += 1          win_rd += 1      else:          rd += 1          origin_p = refresh(p_1, p_2, 0.5) #%% ## 赢一场就睡觉  while True:      if rd >= 1000000:          print("the final winning odds is " + str(win_rd/rd))          break      if not int(np.random.binomial(1, origin_p, 1)):          rd += 1      else:          win_rd += 1          rd += 1          origin_p = refresh(p_1, p_2, 0.5)      

结果是赢一场就睡觉的总胜率是 0.40,而输一场就睡觉的胜率是 0.49。后者显著占优。理论上很容易解释:赢一场就睡觉,可能让自己本来很好的状态被过早打断,而本来很差的状态却以更大的概率延长了;而输一场就睡觉,可以及时的止损,还能够尽量的利用自己的高状态多打几局。

但是『输一场就睡觉』这个策略是不是最优的呢?理论告诉我们很可能不是的。因为当赢了很多场之后,比如连续赢了10场,这个时候自己处在高水平状态的概率是很大的,如果就仅仅因为一场输了而去睡觉,可能依然是过早的终结了。所以可能可以调整策略,来压榨出自己更多的胜率。

所以我们可能需要稍微复杂一点的贝叶斯策略:每次根据结果来对自己的状态进行判断。还是做一个模拟,每天晚上根据自己的 赢的局数/总局数 是否超过一个概率来决定自己是不是睡觉,这个概率我称之为关键概率。这个关键概率从0.01到1,我模拟了100次,把总胜率做了一个图,横轴是关键概率,纵轴是自己打完10万局的总胜率。

结果非常有意思,当这个概率小于0.3的时候,这个时候无论是高状态还是低状态,都可能会一晚上玩很长的时间,所以初始的高或者低就非常重要了,所以在关键概率小于0.3的时候,会非常随机。

而当关键概率在0.3-0.6之间的时候,意味着当自己是低状态的时候,很大概率会早早去睡觉,而高状态可以玩很久,所以当玩的局数足够多的时候,总胜率非常接近高状态的胜率0.6,这也是最优的选择

而如果对自己过于苛刻,过于追求完美,对自己的要求已经超出了自己能力的范围,那么胜率反而会不断下降。因为高状态也会被容易打断。到最后极端的时候,关键概率=1,输一盘就睡觉,这个时候概率就回到了0.49,这也是我们最初计算的胜率。

优化求解的代码是:

       ## 优化后的算法 odd = [] thres = [] for prob in range(0,100):     thres.append(prob/100)     origin_p = refresh(p_1, p_2, 0.5)     tmp_rd = 0     tmp_win_rd = 0     rd = 0     win_rd = 0     while True:         if rd >= 100000:             print("the final winning odds is " + str(win_rd/rd))             odd.append(win_rd/rd)             break         tmp_rd += 1         rd += 1         if int(np.random.binomial(1, origin_p, 1)):             tmp_win_rd += 1             win_rd += 1         else:             if tmp_win_rd/tmp_rd >= prob/100:                 continue             else:                 tmp_win_rd = 0                 tmp_rd = 0                 origin_p = refresh(p_1, p_2, 0.5)     

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