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大数定律和小数定律------生活中无处不在的概率论(续)





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上一篇文章我讲了独立随机事件的概念,如果理解了随机性和独立随机事件,就可以得到一个结论:独立随机事件的发生是没有任何规律和不可预测的,这是一个非常重要的智慧,但人们却总是喜欢在那些没规律的地方发现和寻找规律。


彩票中奖号码就是一个非常典型的独立随机事件,但奇怪的是这个世界上竟然会有一门“彩票分析学”并且影响力还非常广。各种正规的报纸,新浪、搜狐等大型门户网站上,会有各种对彩票中奖号码走势进行预测分析的技术指标,比如“余数走势”,“奇偶分析”,“跨度分析”,“大中小分析”等等。彩票专家们信誓旦旦的声称他们能大概预测出彩票中奖号码的范围,他们预测的数字概率要远远高于随机选的号码。


明明没有任何规律,为什么会有这么多专家会致力于研究这些规律呢?无非就两个原因,一是只要有人相信,他们就可以有利可图,他们可以出书,投稿给网站或报社获取报酬,只要有这方面有市场需求就一定会有人去做,从实际情况来看这种非理性的需求还是有很大的市场的;另一个原因就是,就是这些所谓的专家他们自己真的相信自己找到了彩票的某些规律。


发现规律是人的本性,人的大脑不擅长理解随机性但却非常擅长理解规律,这是人类早期为了适应生存进化而来的一种本能,这种本能是如此之好,以至于我们经常可以在明明没有规律的地方也能找出规律来。


我在万维钢的《万万没想到》中看到过这样一个真实例子,二战中德国对伦敦进行了大规模的轰炸,伦敦方面损失惨重,一家报社把所有受到德军V2导弹轰炸的地方在地图上做了标注,结果人们发现这些被炸的地区很不均匀,有些地区被反复轰炸多次,而有些地区却毫发无损。


当时英国军方普遍认为德国的这种V2导弹精准度非常高,可以精确的选择轰炸目标。而伦敦居民则相信,那些没有遭到轰炸的地区是德国间谍居住的地方,有些人甚至都因此搬家了。


然而事后证明,结果恰恰相反,V2导弹是一种精准度非常差的实验性产品,德军只能大概的把导弹打向伦敦,至于最终会落到哪个地区,天知道!也就是说伦敦各地区受到的轰炸完全是随机的。


很多人认为随机应该就是均匀分布的,但事实并不是这样,苹果iPod最开始推出真正的“随机播放”的时候,被大量的用户投诉,说是有些歌曲一次都没播而有些歌曲却播了好多次,根本不是随机播放。后来苹果只好改进算法对随机进行人为干预,用乔布斯本人的话说,就是为了让人感觉更随机我们只能把它变得不随机。


如果你用一个骰子掷6次,通常情况下会是有些点数重复出现,而有些点数却不会出现,一点到六点每个点数刚好都出现一次的概率反而是非常低的,我们可以算一下,第一次当然可以是任意点数,但第二次不能跟第一次的点数重复,概率就是5/6,接下来是4/6,然后是3/6,2/6,最后是1/6。全部相乘就得出了最终概率是1.54%。


在统计数据很少的情况下,就很容易出现特别不均匀的情况,这个现象被诺贝尔经济学奖得主丹尼尔·卡尼曼称为“小数定律”,卡尼曼说如果我们不理解小数定律,就不能理解真正理解“大数定律”。


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大数定律是指,“当试验次数足够多时,实验数据将无穷接近于理论上的概率”,那些随机不均匀分布的现象,如果再重复的次数足够多,那么总体上就会变得无比的均匀。


比如掷硬币每一次的正反面的理论上的概率是各50/100(忽略物理上正反面花纹不同照成的细微误差),如果我们只进行两次实验,那么出现两个都是正面或者两个都是反面是很有可能的,那实验数据100%和0%跟理论概率各50%的数值就相差太大了,但如果把这个实验进行上亿次,那实验数据一定会非常接近各50%的。


但人们却总是错误的理解大数定律和小数定律,下面我就来说一个生活中最常见的概率谬误,那就是赌徒谬误!


比如一个赌徒连续输了很多把,他就会认为自己下一把赢的概率会非常大,于是他就会不断的加大赌注。这其实是一个错觉,世界上的大量赌徒每天都在犯这样的错误,生活中很多人也经常会犯类似的错误,这其实就是误解了大数定律。


我们还是拿掷硬币作为例子把,如果连续掷了10次都是正面,第11次出现正面的概率是多少呢?很多人以为自己理解大数定律,认为本来出现10次正面已经是非常小的概率了,出现11次正面的概率就更小了,所以出现反面的概率会远远大于正面。但实际上答案是仍然是50%,因为每一次掷硬币都是独立随机事件,跟之前和之后是什么结果并没有任何关联。



即便是受过高等教育的人也有很多没有真正懂得概率


说到这里,可能有些人会疑惑,那大数定律和独立随机事件不是有矛盾吗?既然已经出现10次正面了,那后面应该出现的更多的反面平衡一下,这样才会让总体概率越来越接近50%啊!


其实大数定律跟独立随机事件并不矛盾,虽然已经连续出现了10次正面,但硬币并不会记得这些,不会主动去平衡前面的数据,不管前面的结果是几次正面和反面,都不会影响它每一次正反各50%的概率。大数定律是指如果你继续重复很多次掷硬币实验,那就会出现很多的正面和很多的反面,那10次正面对于整体概率影响就会越来越小了。


比如出现了10次正面又继续掷9990次,哪怕出现的正面又比反面多了10次,但总体上5020次正面和4980次反面的实际概率是50.2%和49.8%,是非常接近50%的,如果要重复上亿次,那这最开始出现10次正面对总体概率的影响就更显得微不足道了。这才是真正的大数定律!


生活中牵涉到概率的地方非常多,可以说是无处不在,如果我们能更好的理解概率论的智慧,那无疑会在认知上有很大帮助,也不会轻易浪费时间在一些完全没有意义的事情上了。


现代社会的文明、财富、知识的总量都在飞速增长,相对而言人的寿命增长却是非常缓慢的,这种情景下时间就变得越来越稀缺了,如何把更多的时间花在更美好的更有价值的地方,是每个人都需要去好好思考的。当我看到还有很多人花大量的时间在研究彩票号码走势、股市K线图的规律等这些毫无意义的地方的时候,我不禁感慨到:懂概率真好!



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