双信封悖论
概率论中的经典悖论
📚 Introduction
✉️ 问题设定
有两个信封,一个信封里的钱是另一个的两倍。你随机选择一个信封,打开看到里面有X元。 现在你可以选择:保留这个信封,或者换到另一个信封。你应该换吗?
🤔 看似合理的推理
另一个信封要么是2X(如果你选的是小的),要么是X/2(如果你选的是大的)。 两种情况概率各50%,所以换的期望值是:
E = 0.5 × 2X + 0.5 × (X/2) = X + 0.25X = 1.25X
1.25X > X,所以似乎总应该换?但这显然矛盾——因为同样的推理对另一个信封也成立!
💡 悖论的解答
错误在于:当你看到金额X时,不能简单地假设"另一个是2X或X/2各50%"。 X本身是随机变量,它的分布取决于信封的设置方式。 正确的分析表明:换与不换的期望收益是相同的。
📐 正确的数学分析
设小信封金额为S,大信封为2S。无论你最初选中哪个:
- 选中小信封(概率50%):换得2S,不换得S
- 选中大信封(概率50%):换得S,不换得2S
换的期望值 = 0.5×2S + 0.5×S = 1.5S
不换的期望值 = 0.5×S + 0.5×2S = 1.5S
两者相等!
🎮 Try It Yourself
选择一个信封
📨信封 A
📨信封 B
📊 Batch Simulation
通过大量模拟来验证:换与不换的胜率是否真的相同?
模拟次数: