寡趣症

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TUhjnbcbe - 2023/8/20 21:08:00

如果将数学比作一棵大树,概率大概只能算是其中小小的一个分支。虽然概率看来并不难理解,而且也算实用,本应引起更广泛的讨论。但实际上,很长一段时间中,概率都偏居一隅。中国古代的数学古籍里,丝毫不见讨论概率的内容;在西方世界,直到十六世纪才出现系统讨论概率的著作,而彼时几何、方程等话题早已引起深入和广泛讨论。

研读数学史我们可以发现,在概率的起源和发展过程中有许多生动有趣的故事,相信大家会在故事中得到启发。

1、田忌赛马

战国时期,齐王与大将田忌商议赛马,双方约定:各自出上、中、下三种等级的马各一匹。每轮举行三场对抗赛。输者每输一场要付给胜者*金一千两。由于田忌的马比齐王同等级的马都要略逊一筹,而在头一轮的比赛中,双方都是用同等级的马进行对抗,所以齐王很快赢了全部三场,得到了三千两*金。

鉴于第一次赛马的惨败,所以当齐王满面春风地再次邀请田忌赛马时,田忌感到很为难。一方面君王的旨意不好违背,另一方面自己对这种必败的比赛失去了信心。田忌的*师孙膑是颇有才能的*事家,他得知后,便替田忌出了一个主意:用自己的下等马和国王的上等马比赛,而用自己的上等马和国王的中等马比赛,中等马和国王的下等马比赛。比赛开始,第一场国王的马以极大的优势取得了胜利。国王没有料到田忌的马竟然如此不堪一击,为此俯仰大笑,得意不已。但美景不长,在二、三场中田忌的马都取得了胜利。这一轮国王不但没赢,反而输了一千金。可笑的是,齐王输了钱还弄不清自己是怎样输的呢!

其实,齐王出马的对策有六种;(上、中、下)、(上、下、中)、(中、上、下)、(中、下、上)、(下、上、中)、(下、中、上)。括号中写的是出马的等级和顺序。田忌的对策也同样有六种。这样搭配起来就有36种对赛的格局。其中齐王赢三千金的格局有6种,赢一千金的格局有24种,只有6种才反输一千金。因此,从总的来看,田忌输的概率为六分之五。赢的概率只有六分之一。

既然田忌赢的可能性是这样小,那么孙膑是根据什么来取胜的呢?原来关键在于孙膑摸准了齐王的对策。他估计到齐王由于上一次的大获全胜,这一次是不会轻易更改这种对策的。因此,他“对症下药”,利用仅有的六分之一的获胜概率取得了胜利。

田忌反败为胜的原因是什么?从本质上来讲,是采取了正确的策略。田忌赛马是零和博弈,也是不平等博弈,田忌总体上处于劣势且无法改变,他唯一的优势可以自主选择比赛出场顺序,因为他懂得扬长避短,充分利用游戏规则,所以取得胜利。

任何游戏都有规则,有规则就有对应的策略,正确的策略不一定能赢,但错误的策略必然输。仔细想想,这个结论其实很直观。大家小时候应该都玩过石头剪刀布的游戏。在这个游戏里,均衡就是以相同的概率(1/3)出石头、剪刀和布。你我双方都这么玩,各自的胜率就都是1/2。两个教训:第一,坚持用一种单纯策略(石头、剪刀或布)不会是好主意;第二,随机选择石头、剪刀和布的概率一定得大致相同。偏离太多,比如说,你用高于1/2的频率出石头,我注意到后就可以通过大大提高出布的频率来提高胜机。其实只要想通了石头剪刀布的游戏怎么玩,也就差不多能想通田忌赛马的奥秘了。主要的区别是,在石头剪刀布的游戏你我是完全对称的,在均衡中谁也占不了谁的便宜;而在田忌赛马的对局,博弈双方“实力”明显不对称,所以在均衡(当齐王跟田忌具有同等的“理性(Rationality)”时),田忌的胜率应远比齐王低。这也是为什么田忌赢了是意外,为人津津乐道二千年。

2、歧路亡羊

《歧路亡羊》是《列子》中一篇寓意深刻的故事。原文如下:

杨子之邻人亡羊,既率其*,又请杨子之竖追之。杨子曰:“嘻!亡一羊,何追者之众?”邻人曰:“多歧路。”既返,问:“获羊乎?”曰:“亡之矣”曰:“奚亡之?”曰;“歧路之中又有歧焉,吾不知所之,所以反也。”

还不及五分之一。可见,邻人空手而返,是很自然的事了!

心都子的回答正好契合了杨子的心意,而杨子从“歧路亡羊”这件事中所体悟出来的关于治学的道理也给人们带来了深刻的启示。

“歧路亡羊”从字面上看是说有很多岔路,所以丢失了羊,比喻因情况复杂多变而迷失方向,走入歧途。

在现实生活中,歧路亡羊的事情简直随处可见。比如,说某地的人们普遍长寿,于是研究人家吃什么,发现他们就吃玉米、红薯、青菜,然后所谓的专家就撰文说玉米、红薯、青菜是他们长寿的法宝。事实真的如此吗?恐怕绝对没有那么简单,他们的基因、文化、心态、饮食结构、生活方式、自然环境,恐怕都是长寿的正因或者反因。只学人家的饮食,而不学人家朴实的生活、勤快的劳作、怡然的心境、无争的美德,如何就能像人家一样长寿呢?

所以,凡事不能照猫画虎,而要理清思路,找对方向,做出正确判断,才能有的放矢,努力才会有效果。歧路亡羊的寓言出自经典著作《列子》。《列子》在寓言的末尾给出了道家风格的解决方法,即归同反一,为亡得丧。回归那个所有终端都相同的初始状态,反一无歧。亡指做减法,为道日损。做好减法,减少歧路的迷惑,你就会找到那失丧的羊。

3、狄青占卜

北宋年间,朝廷遣能征善战的将*狄青领兵南征。当时朝廷中主和、妥协派势力颇强,狄青所率部亦有些将领怯战,有的甚至散播谣言,说什么“梦见神人指示,宋兵南征必败”。*中不少有迷信思想的官兵尽皆惊慌,笃信此次南征“凶多吉少,难操胜券”,一时*心涣散。狄青一再训说:“我*乃正义之师,战必胜,攻必克。”无奈官兵迷信思想极重,收效甚微。

对此,狄青和几员心腹大将苦无良策。大*途经桂林,恰逢大雨滂沱,一连数天,乌云蔽日,无法行*。此时*中谣言更甚,都说出出师不利,天降凶雨,旨在回师……

这天*昏,狄青带领几员偏将冒雨巡视,路经一座古庙,见冒雨进香占卜者不少,便进庙询问。庙中和尚说,都说这座庙神佛灵验,有求必应,所以终年拜佛占卜者络绎不绝。

狄青听罢,心中顿生妙计。次日清晨,他全身披挂,领将士入庙拜佛,虔诚地供香跪拜后,便对将士们说:“本帅当众占卜一卦,欲知南征凶吉。”说毕,他请庙祝捧出百枚铜钱,说明一面涂红,一面涂黑,然后当众合掌祈祷:“狄青此次出兵南征,如能大获全胜,百枚铜钱当红面向上!”只见他将铜钱一掷,落地有声,果然全都是红色。将士们惊异万分,兴高采烈,奔走相告,一时士气大振。

狄青当即下令不准再动铜钱,以免冒犯神灵,同时令心腹将士取来百枚长钉,把铜钱牢牢钉在地上,然后对全*说道:“此战必胜,这是上天助我!等到班师之日,再来感谢神灵取钱吧!”

第二天雨过天晴,宋*士气高昂,直压边境。两*对阵,宋*将士无不奋勇当先,所向披靡,直把入侵者杀得丢盔弃甲,溃不成*,乖乖投降,自称永不敢再犯大宋边境。宋*班师回朝,狄青高兴地带领将士到古庙谢神还愿,拔钉取钱时,一位偏将忽然惊呼:“奇怪,奇怪!这百枚铜钱怎么两面都是红色?!”

狄青哈哈大笑道:“此举绝非神灵,其实是本将*借神佛之灵,鼓舞士气罢了!”此时大家才恍然大悟,原来狄将*私下和几位心腹将士暗将铜钱两面都涂成红色,故弄玄虚,利用将士们的迷信心理,化厌战情绪为勇战情绪,一鼓作气战胜了敌*。

狄青之“瞒天过海”或“不可告人”的智慧,也因此载入了史册。有一点可以肯定,狄青作出如此举动,说明他十二分的清醒,正反面不一样的一百枚钱币全部出现钱面向上的情形,上帝是不会给他的!

但他又是多么的希望那样一件“小概率事件”(今人称之)的发生?当然,当时的狄青,还不清楚今人眼中的次方是何样的概念?但他还是意识到了那种渺茫的机会几乎是零!这很重要。狄青作出史无前例之一抛,除了力挽狂澜之战略上的胆魄之外,其超人之智慧,更在于战术上利用了士兵对*神之崇拜心理和对主帅之神秘感觉。让一个几乎不可出现又翘盼出现的事件“突然发生”,那将会给士兵以何样之战争必胜的巨大信念?狄青利用了一种古人无法理喻的道理,而视“小概率事件”发生为一种神秘的力量。

狄青事实上与一件于科学史上至功至伟的事情失之交臂,那就是“概率论”中的著名概念:随机试验。

博弈论中有一个词叫“策略欺骗”,也就是在某些时候要用欺骗去取胜。欺骗,连3岁小孩子都知道这是一个坏习惯,可是,在大人的世界里,如果永远恪守诚实,有时候反而会吃大亏,因此,某些时候,我们应当放弃对“绝对诚实”的固执,用适当的“欺骗”去获取成功。故事中狄青能带领部将战胜敌*,靠的也就是适当的欺骗策略。

也许有人会说,欺骗是一种不道德的行为,只有诚实的人才是道德的,事实果真如此吗?关于道德与欺骗的辩证关系,古希腊大哲学家苏格拉底曾有过精彩的论述:

一天,苏格拉底像往常一样,赤脚敞衫,来到市场上。突然,他一把拉住一个过路人问道:“我有一个问题不明白,向您请教,人人都说做一个有道德的人,但究竟什么是道德?”

“忠诚老实,不欺骗人,这就是公认的道德。”那人回答道。

苏格拉底问:“您说道德是不能欺骗人的,但在和敌人交战的时候,我*将士千方百计地去欺骗敌人,这能说不道德吗?”

那人答:“欺骗敌人是符合道德的,但欺骗自己人就不道德了。”

苏格拉底问:“那如果和敌人作战时,我*被包围了,处境险恶,为了鼓舞士气,将领欺骗士兵说:‘我们的援*就要到了,大家奋力突围。’结果成功了。这种欺骗能说不道德吗?”那人答:“那是出于无奈,我们在日常生活中就不能这样。”

苏格拉底又问:“我们常常会遇到这样的问题,儿子生病了,又不肯吃药,父亲骗儿子说:‘这不是药,是一种十分好吃的东西。’难道这也是不道德吗?”

那人只好承认:“这种善意的欺骗行为是道德的。”

苏格拉底又问:“不骗人是道德的,骗人也可以是道德的,也就是说,道德不能用骗不骗人来说明。究竟用什么来说明呢,你告诉我吧?”

那人只好说:“不知道道德就不能做到道德,知道了道德就是道德。”

苏格拉底高兴地说:“您真是一位伟大的哲学家,您告诉了我道德就是关于道德的知识,使我明白了一个长期以来困惑的问题,我衷心地谢谢您。”

通过这个故事我们也明白了另外一个道理:欺骗作为一种策略,本来就与道德无关。所谓“人算不如天算”,概率发展滞后,也许是因为那时候人们更多把概率问题看成上天的旨意。如果概率被研究清楚,许多占卜术也就失去了意义。如今,概率深入生活各个角落,从天气预报到金融投资,处处都有它的身影。

心有多大,舞台就有多大。我们必须拥有乐观自信的心态,克服恐惧,勇往直前,认识自我,战胜自我。以坚持不懈不畏坎坷的决心,在风雨中不改信念,在困难中磨练自己,本有智慧的泉流就会更加清晰、更加明了。可以说具有概率思维往往成为人生赢家几率大增。

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