| 主題:統計思維─3相信機率 |
| 發表者:黃文璋 Email:huangwj@nuk.edu.tw |
日期:2008/4/28 下午 05:00:17 |
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有法國牛頓之稱的數學家拉普拉斯(Pierre-Simon Laplace,1749-1827)曾說“大部分生活中
最重要的疑問,都只是機率的問題”。在隨機世界裡,機率一詞大家琅琅上口,但一般人是否真
了解機率的涵意呢?
曾在網路上看到回答生雙胞胎的機率之底下一段話,我們一字不改:
機率是統計上騙人的東西,許多事情要重複做 100次才有機率可言。懷孕
不可能 100次,每次懷孕生雙胞胎機率是1/89,但單次懷孕生雙胞胎機率若不
是0%,就是100%。就好像問我,50元銅幣丟到地上一次,是蘭花機率有多少?
事實上,50元銅幣丟到地上,不是總統府,就是蘭花。如果丟到地上 100次,
那麼機率就會接近50%。如果丟到地上1次,蘭花的機率,若不是0%,就是100%
。
回答者對機率的解釋,雖不正確,但說不定是不少人對機率的認知。
機率的意義是什麼?在諸如投擲骰子,或抽籤時,我們常以“相同的可能性”來解釋機率。
即骰子的 6個面,每個面出現機率皆認為是 6分之1;如果有n隻籤,每隻被抽中的機率,皆視為
n分之1。此一解釋,在日常生活中,或賭場裡,還蠻適用的。當沒有其他資訊時,常假設每一可
能的結果,發生之機率都一樣。第二種方式,是以相對頻率來解釋機率。如果一位職棒選手,過
去的打擊率是 0.327。你知道打擊率就是安打數除以打擊次數。則一旦他站上打擊位置,你所認
為他會擊出安打的機率,大抵就是 0.327。這一種常見的對機率之解釋法,還蠻客觀的。其背後
之理論基礎,就是大數法則。針對的現象,是可以重覆觀測的。此外,對於世界盃足球賽,巴西
封王機率為1成,追上某一女孩之機率為6成等,在這類情況,並無法重覆觀測。少有女孩子會讓
你追不上後,換個方法重追一次,再重追,…。因此其中的機率,是主觀的。當然有時主觀機率
的產生,也可能是依據過去一些客觀的資料。
上述三種對機率的解釋法,有時會交錯使用,或彼此相驗證。例如,雖原先主觀地認為骰子
為公正,但投擲夠多次後,依各面出現的相對頻率,說不定會調整對各面機率之看法。
對機率的解釋,並不只前述那三種。在數學上,對於骰子,我們也可就指定每個面會出現的
機率值。這些機率值當然不能是負的,而且加起來要是 1。這是所謂以公理化的方式引進機率,
在此不多討論。無論如何,機率絕非“騙人的東西”。要知事件在發生前才有機率可言。巴西隊
一旦奪冠,再去說該隊封王之機率為何,已無意義。奪冠機率再低,贏了就是幸運,奪冠機率再
高,輸了只能徒呼負負。而觀測一事件,結果是“不發生”,或“發生”,而非“機率0%”,或
“100%”。一事件之發生機率,不論多小,只要不是 0,就可能發生。而發生機率不論多大,只
要不是1,便可能不發生。
投擲一個公正的銅枚100次,正面出現的相對頻率會接近0.5(大數法則),總共之正面數則在
50附近,不見得會剛好等於50。至於會不會正面數偏離50很遠?極端一點,譬如說連得 100個正
面?此機率為0.5的100次方,按一下計算機,小數點後面連續30個0才出現7。除了小說裡,這種
事件,顯然很少見到。只是機率雖微乎其微,卻仍是正的。事實上,小機率事件,就是常被人們
稱為奇蹟,或說不可能的事件。諸位看過湯姆克魯斯(Tom Cruise)主演的“不可能的任務”(Mis
sion:Impossible)嗎?第一集是 1996年上映,至2006年已經有三集。每一集中之不可能的任務
,最後都完成了。要知“不可能”是口語,並非機率裡的術語。原先你以為不可能的事情,只要
觀測次數夠多,就不難發生。有人稱此為巨數法則(law of truly large numbers)。當小機率遇
上大樣本,其發生就不太令人驚訝了。
毛澤東在“和郭沫若同志”的“滿江紅”那首詞中,有句“一萬年太久,只爭朝夕”。政治
人物多半只在乎當下。對於機率,我們應是不爭一時而爭千秋。對機率的品頭論足,說三道四,
並不能只看少數幾次的結果。一旦觀測次數夠多後,機率的威力就顯現出來,這時僥倖便只能靠
邊站了。有一個銅板,出現正面機率為 0.6。投擲若干次,那一面出現較多次便贏。請問你要選
那一面?雖正面比反面出現的機率高,但假設你不信邪,偏要選反面。則若僅投擲1次,你有0.4
的機率贏,不算太差。投擲10次時,你約有0.287的機率贏,也還可以。但投擲100次時,你贏的
機率就僅約0.016了。至於投擲1,000次時,你贏的機率,是小數點後面10個0才出現4,已極接近
0了。經年累月下來,我們要做許多許多的決策,依機率行事,還是較明智的。
幾年前那本翻譯的書,與天為敵(英文書名是Against the Gods),曾一時造成洛陽紙貴。此
書宣稱運用機率及統計方法,以控制風險,因而能“趨吉避凶,天威不再難測,人類的未來得以
擺脫諸神恣意的作弄”。有些勵志的書裡則說“雙手萬能,人定勝天”。大家也都知道,一直有
人留連賭場,有人沈迷彩券,追求明牌,想要一夕致富。我們的看法是,趨吉避凶,與天為敵,
及人定勝天等,都是奢望。與天為友才是對的。而對於賭,就以樂透彩為例。號稱公益彩券,發
行銀行拿出來當獎金的,約是總投注金額的 56%。你想豪賭,拿出10萬元投入,中的獎金繼續投
入。每週開兩期,你知道1個月也就是8期後,會成為多少錢嗎?隨機現象,當然不一定,說不定
你財星高照,8期皆中頭獎。只是不難理解,你的錢將大約以每期0.56的比例下降。8期後約成為
10萬元乘上0.56的8次方,差不多是967元,下降速度驚人。投資彩券,將會如紅樓夢四十七回裡
鳳姐所說“這一吊錢,頑不了半個時辰,那裡頭的錢就招手叫他了。”沒辦法,機率是這樣告訴
我們。十年才能贏得青樓薄倖名。但想跟樂透彩拼的人,要贏得公益名,所花的時間,可是超乎
想像的短。
你可以拼經濟,也可以拼政治。但在隨機世界中,卻要相信機率,而不要挑戰機率。 |
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