超越機率思考:聰明人為什麼都用計算機做決定?史上最強生活統計決策書
How to Beat the Odds and Make Better Decisions
活動訊息
內容簡介
輕鬆弄懂「機率」與「統計」的底層邏輯,
從此不被話術、不掉套路!
全球暢銷書《賽局思考》重磅系列作,
「這個世界沒有100%肯定的事,所以你更需要這本書!」
★ 英文版宣稱:本書是「史上最棒的機率與統計大眾讀物」,此假設是否為真?請你驗算!
★ 精心策畫:33堂贏家思考課──在機率面前,為什麼邏輯和直覺完全不可靠?
★ 「燒腦,但有趣到停不下來,一定要先吃飽再讀!」數學腦不靈光的讀者加倍推薦
學會分辨人生中的關鍵時刻,
幸運女神是在「對你笑」?還是叫你「趕快逃」?
你就贏過95%的賭徒了!
生活中,機率與統計數字無所不在,懂得運用它們的人,不但做事及賺錢更有效率,更能大幅提高自己的決策勝率。
本書是以色列天才數學家哈伊姆・夏皮拉繼全球暢銷書《賽局思考》後的最新力作,看他用輕鬆幽默的筆觸、豐富且瘋狂的案例,將艱澀的公式化為想像力,為你揭開「用機率思考」的各種精彩應用:
● 明明是同一組數字,為什麼換一種說法就能讓你完全改變決策?
● 別看到「平均值」就高潮,它比你想的更容易欺騙你!
● 訓練有素的專家,更容易掉進邏輯和線性思考的陷阱,如何避免?
● 生活在AI生成世代,人人都必須具備的「海量資訊識讀術」!
● 愈思考,愈精彩:一百名死囚,如何靠一套巧妙的策略,把生還機率從0%拉高到30%?
關鍵一局……
該Pass?該All In?
天機不可洩漏,但機率可以!
正如同金融市場上,沒有百分之百「明天一定會上漲」的股票(想想突如其來的黑天鵝事件),這本書最迷人的地方,在於它從不高高在上的說教──它允許你算錯、想錯、懷疑作者,甚至懷疑這本書本身。因為所謂的機率思考,從來不是「相信」,而是「驗算」!
是的,調皮的夏皮拉博士會一次又一次邀請你暫停、懷疑、重新計算──計算的不只是數字,而是風險、代價與更多的可能性。
當你讀到「聖彼得堡悖論」,你會理解為什麼「期望值無限大」的賭局,並不等於「值得拿身家去賭」;當你跟著一百名死囚的策略推演,你會看到,結構性思考如何把看似必死的局,轉化為「可接受的風險」;當你放下本書回到現實世界,你會突然警覺,那些廣告話術、投資簡報、新聞標題,究竟偷換了哪些概念……
(假設你真的讀完了這些超過400頁的重磅內容……)最終你會明白,真正的機率贏家從來不問:「我會不會贏?」
他們只會問:「在這樣的條件下,這個選擇值不值得?」
※更多精彩內容,請見本書【目錄】
從此不被話術、不掉套路!
全球暢銷書《賽局思考》重磅系列作,
「這個世界沒有100%肯定的事,所以你更需要這本書!」
★ 英文版宣稱:本書是「史上最棒的機率與統計大眾讀物」,此假設是否為真?請你驗算!
★ 精心策畫:33堂贏家思考課──在機率面前,為什麼邏輯和直覺完全不可靠?
★ 「燒腦,但有趣到停不下來,一定要先吃飽再讀!」數學腦不靈光的讀者加倍推薦
學會分辨人生中的關鍵時刻,
幸運女神是在「對你笑」?還是叫你「趕快逃」?
你就贏過95%的賭徒了!
生活中,機率與統計數字無所不在,懂得運用它們的人,不但做事及賺錢更有效率,更能大幅提高自己的決策勝率。
本書是以色列天才數學家哈伊姆・夏皮拉繼全球暢銷書《賽局思考》後的最新力作,看他用輕鬆幽默的筆觸、豐富且瘋狂的案例,將艱澀的公式化為想像力,為你揭開「用機率思考」的各種精彩應用:
● 明明是同一組數字,為什麼換一種說法就能讓你完全改變決策?
● 別看到「平均值」就高潮,它比你想的更容易欺騙你!
● 訓練有素的專家,更容易掉進邏輯和線性思考的陷阱,如何避免?
● 生活在AI生成世代,人人都必須具備的「海量資訊識讀術」!
● 愈思考,愈精彩:一百名死囚,如何靠一套巧妙的策略,把生還機率從0%拉高到30%?
關鍵一局……
該Pass?該All In?
天機不可洩漏,但機率可以!
正如同金融市場上,沒有百分之百「明天一定會上漲」的股票(想想突如其來的黑天鵝事件),這本書最迷人的地方,在於它從不高高在上的說教──它允許你算錯、想錯、懷疑作者,甚至懷疑這本書本身。因為所謂的機率思考,從來不是「相信」,而是「驗算」!
是的,調皮的夏皮拉博士會一次又一次邀請你暫停、懷疑、重新計算──計算的不只是數字,而是風險、代價與更多的可能性。
當你讀到「聖彼得堡悖論」,你會理解為什麼「期望值無限大」的賭局,並不等於「值得拿身家去賭」;當你跟著一百名死囚的策略推演,你會看到,結構性思考如何把看似必死的局,轉化為「可接受的風險」;當你放下本書回到現實世界,你會突然警覺,那些廣告話術、投資簡報、新聞標題,究竟偷換了哪些概念……
(假設你真的讀完了這些超過400頁的重磅內容……)最終你會明白,真正的機率贏家從來不問:「我會不會贏?」
他們只會問:「在這樣的條件下,這個選擇值不值得?」
※更多精彩內容,請見本書【目錄】
目錄
PART 1
百分之百派上用場的
──統計思考法
CHAPTER 1 獨自閃閃發光的統計
● 無孔不入的統計數據
● 統計的危險性
● 沐浴在統計之下
● 老實說,統計究竟是什麼?
CHAPTER 2 人人都徜徉在「數字海」中
● 識讀那些可疑的言論
● 民意調查真的代表民意嗎?
● 人的幸福感從何而來?
● 「慢慢開」的駕駛真的比較安全嗎?
● 不懂裝懂之人
CHAPTER 3 檸檬汁劫案與「達克效應」
● 達克效應:無知並不可恥,可恥的是⋯⋯
● 我可不是在說笑!
● 你分得清「鈾」和「天竺葵」嗎?
● 關於「達克效應」,更多的研究是⋯⋯
CHAPTER 4 人數與百分比
● 馬鈴薯的百分比
● 何謂「百分之九十九肯定」?
● 辛普森悖論:柯瑞vs喬丹
● 利息要怎麼收最有利?
CHAPTER 5 百分位數:頂層與底層邏輯
讓我先從「中位數」開始下手,再進一步闡述它與「百分位數」的關係……
CHAPTER 6 對你來說,「貧窮」是什麼?
● 所有事物都是相對的嗎?
CHAPTER 7 有點「平均」的一堂課
● 數據分布:找到你在團體中的位置
● 羅斯林法則:美麗的少數?
● 非典型平均數
● 什麼是「高於平均」?
CHAPTER 8 從平均到移動,發生了什麼事?
● 幾何平均數
● 信封悖論:哪個信封裝的錢比較多?
● 調和平均數
● 回到貧富差距的世界
CHAPTER 9 數字中的老大是誰?
● 總是反覆出現的神奇數字
● 哪一個數字最受歡迎?
● 紐康悖論:天人交戰的選擇
CHAPTER 10 統計圖表能還原故事的真相嗎?
● 民調告訴你的其實是⋯⋯
● 眼鏡蛇效應:不當誘因
● 採櫻桃謬誤
CHAPTER 11 分布與偏差:撥雲見日的魔法
● 敲響高斯之鐘
● 分布與偏差,情況還多著呢⋯⋯
● 標準分數:讓數據優劣無所遁形
● 人人有獎vs一人獨得的樂透彩
CHAPTER 12 統計圖表的「套路」有多深?
● 心滿意足的顧客?
CHAPTER 13 破解「再創新高」的迷思
● 「線性」與「對數」尺度
● 地震、新冠疫情與「對數尺度」
CHAPTER 14 「相關性」並不等於「因果關係」
● 可疑的關聯與因果
● 認識一個超重要數字!
● 如何計算「相關係數」?
PART 2
百分之百派上用場的
──機率思考法
CHAPTER 15 歡迎來到「機率」主宰的世界!
人生中只有兩件事是肯定的:死亡和稅單。不!這根本不是真的……
CHAPTER 16 擲硬幣(上):暗黑機率學
只有兩個選項的事實,就能保證其發生機率是一半一半嗎?
CHAPTER 17 三名囚犯的故事
甲乙丙三名囚犯,其中一人明天就會被吊死。聰明如你,該如何度過這漫漫長夜呢?
CHAPTER 18 擲硬幣(下):光明機率學
為什麼硬幣不可以製造出正面、正面、正面、正面⋯⋯又是正面跟正面的結果呢?
CHAPTER 19 失敗的輪盤賭徒
● 來玩一把吧!
● 難忘的賭徒之夜
● 被誤解的「大數法則」
CHAPTER 20 「巨數法則」與不可能的任務
● 巨數法則:沒有不可能的事
CHAPTER 21 機率如何幫助你克服萬難?
● 手術台上的搏命機率
● 絕對不可能碰面的聚會?
● 連續猜對六個數字!
CHAPTER 22 機率是如何計算出來的?
● 經典機率論的基本原則
● 百科全書也會出錯
CHAPTER 23 成人限定的兒童遊戲
● 插曲:兩個事件的條件機率
● 鏡頭轉回鮑里斯與尼娜
CHAPTER 24 梅赫騎士的悖論
● 瘋狂的骰子
CHAPTER 25 機率能讓你成為百萬富翁嗎?
現在,讓我們從個別賭徒,轉移到由國家主導的賭局上吧……
CHAPTER 26 投籃、生日和其他怪奇機率
● 路人跟你同一天生日的機率是?
● 數字23之謎
● 小插曲:民調與球池
CHAPTER 27 恐慌、犯罪和那些小奸小惡
● 解救驚慌失措的鱷魚
● 是誰殺了甘迺迪?
● 當新冠肺炎蔓延時⋯⋯
● 貝氏定理:檢驗故事背後的數學
CHAPTER 28 莎莉.克拉克的人倫悲劇
一位媽媽被控謀殺了自己的兩個孩子……「機率」能解救她嗎?
CHAPTER 29 辛普森的世紀審判
被指控謀害妻子的殺人犯,「機率」能讓他逃過法律制裁嗎?
CHAPTER 30 黎明、決鬥與民主
● 好人、壞人和神槍手
● 午睡前的機率練習
● 男孩或女孩的機率難題
● 競技場的決鬥策略
● 民主的(渺茫)機率
CHAPTER 31 尋找傳說中的「白烏鴉」
每隻烏鴉都是黑色的,所以「凡不是黑色的,就不是烏鴉」?
CHAPTER 32 打敗賭場的超完美計畫
● 不公平的遊戲
● 該怎麼做,才能把把都贏?
● 就等N出現了!
CHAPTER 33 哇!期望值「無限」的賭局
●聖彼得堡悖論:保證回本,不賭嗎?
●粗心大意的祕書與換妻派對
結語──100名死囚的背水一戰
致謝
百分之百派上用場的
──統計思考法
CHAPTER 1 獨自閃閃發光的統計
● 無孔不入的統計數據
● 統計的危險性
● 沐浴在統計之下
● 老實說,統計究竟是什麼?
CHAPTER 2 人人都徜徉在「數字海」中
● 識讀那些可疑的言論
● 民意調查真的代表民意嗎?
● 人的幸福感從何而來?
● 「慢慢開」的駕駛真的比較安全嗎?
● 不懂裝懂之人
CHAPTER 3 檸檬汁劫案與「達克效應」
● 達克效應:無知並不可恥,可恥的是⋯⋯
● 我可不是在說笑!
● 你分得清「鈾」和「天竺葵」嗎?
● 關於「達克效應」,更多的研究是⋯⋯
CHAPTER 4 人數與百分比
● 馬鈴薯的百分比
● 何謂「百分之九十九肯定」?
● 辛普森悖論:柯瑞vs喬丹
● 利息要怎麼收最有利?
CHAPTER 5 百分位數:頂層與底層邏輯
讓我先從「中位數」開始下手,再進一步闡述它與「百分位數」的關係……
CHAPTER 6 對你來說,「貧窮」是什麼?
● 所有事物都是相對的嗎?
CHAPTER 7 有點「平均」的一堂課
● 數據分布:找到你在團體中的位置
● 羅斯林法則:美麗的少數?
● 非典型平均數
● 什麼是「高於平均」?
CHAPTER 8 從平均到移動,發生了什麼事?
● 幾何平均數
● 信封悖論:哪個信封裝的錢比較多?
● 調和平均數
● 回到貧富差距的世界
CHAPTER 9 數字中的老大是誰?
● 總是反覆出現的神奇數字
● 哪一個數字最受歡迎?
● 紐康悖論:天人交戰的選擇
CHAPTER 10 統計圖表能還原故事的真相嗎?
● 民調告訴你的其實是⋯⋯
● 眼鏡蛇效應:不當誘因
● 採櫻桃謬誤
CHAPTER 11 分布與偏差:撥雲見日的魔法
● 敲響高斯之鐘
● 分布與偏差,情況還多著呢⋯⋯
● 標準分數:讓數據優劣無所遁形
● 人人有獎vs一人獨得的樂透彩
CHAPTER 12 統計圖表的「套路」有多深?
● 心滿意足的顧客?
CHAPTER 13 破解「再創新高」的迷思
● 「線性」與「對數」尺度
● 地震、新冠疫情與「對數尺度」
CHAPTER 14 「相關性」並不等於「因果關係」
● 可疑的關聯與因果
● 認識一個超重要數字!
● 如何計算「相關係數」?
PART 2
百分之百派上用場的
──機率思考法
CHAPTER 15 歡迎來到「機率」主宰的世界!
人生中只有兩件事是肯定的:死亡和稅單。不!這根本不是真的……
CHAPTER 16 擲硬幣(上):暗黑機率學
只有兩個選項的事實,就能保證其發生機率是一半一半嗎?
CHAPTER 17 三名囚犯的故事
甲乙丙三名囚犯,其中一人明天就會被吊死。聰明如你,該如何度過這漫漫長夜呢?
CHAPTER 18 擲硬幣(下):光明機率學
為什麼硬幣不可以製造出正面、正面、正面、正面⋯⋯又是正面跟正面的結果呢?
CHAPTER 19 失敗的輪盤賭徒
● 來玩一把吧!
● 難忘的賭徒之夜
● 被誤解的「大數法則」
CHAPTER 20 「巨數法則」與不可能的任務
● 巨數法則:沒有不可能的事
CHAPTER 21 機率如何幫助你克服萬難?
● 手術台上的搏命機率
● 絕對不可能碰面的聚會?
● 連續猜對六個數字!
CHAPTER 22 機率是如何計算出來的?
● 經典機率論的基本原則
● 百科全書也會出錯
CHAPTER 23 成人限定的兒童遊戲
● 插曲:兩個事件的條件機率
● 鏡頭轉回鮑里斯與尼娜
CHAPTER 24 梅赫騎士的悖論
● 瘋狂的骰子
CHAPTER 25 機率能讓你成為百萬富翁嗎?
現在,讓我們從個別賭徒,轉移到由國家主導的賭局上吧……
CHAPTER 26 投籃、生日和其他怪奇機率
● 路人跟你同一天生日的機率是?
● 數字23之謎
● 小插曲:民調與球池
CHAPTER 27 恐慌、犯罪和那些小奸小惡
● 解救驚慌失措的鱷魚
● 是誰殺了甘迺迪?
● 當新冠肺炎蔓延時⋯⋯
● 貝氏定理:檢驗故事背後的數學
CHAPTER 28 莎莉.克拉克的人倫悲劇
一位媽媽被控謀殺了自己的兩個孩子……「機率」能解救她嗎?
CHAPTER 29 辛普森的世紀審判
被指控謀害妻子的殺人犯,「機率」能讓他逃過法律制裁嗎?
CHAPTER 30 黎明、決鬥與民主
● 好人、壞人和神槍手
● 午睡前的機率練習
● 男孩或女孩的機率難題
● 競技場的決鬥策略
● 民主的(渺茫)機率
CHAPTER 31 尋找傳說中的「白烏鴉」
每隻烏鴉都是黑色的,所以「凡不是黑色的,就不是烏鴉」?
CHAPTER 32 打敗賭場的超完美計畫
● 不公平的遊戲
● 該怎麼做,才能把把都贏?
● 就等N出現了!
CHAPTER 33 哇!期望值「無限」的賭局
●聖彼得堡悖論:保證回本,不賭嗎?
●粗心大意的祕書與換妻派對
結語──100名死囚的背水一戰
致謝
試閱
CHAPTER 32
打敗賭場的超完美計畫
(※以下部分節錄)
在這一章裡,我們將試著從賭場手中把錢贏回來(又來了)。別再說我都沒幫你了!
請思考一個遊戲:我要擲硬幣。若出現正面,我什麼都沒贏;若出現反面,我會贏得3美元。
因此,在這場遊戲中,期望值為1.5美元,因為其中一種結果(一半的機率)會讓我空手而歸;還有另一種結果(一半的機率)能讓我贏得3美元。因此,將0乘以1/2再加上3乘以1/2後,就能得知我平均能贏一塊半。假如參加這個遊戲的費用為1美元,那麼理性如我,自然願意付費參加(當然,即便預期獲利高於成本,總會有些風險仇視者死都不願意掏自己的錢去賭)。
但是,先等一下,1.5的期望值到底意味著什麼?我永遠都不可能在一場遊戲中贏到1.5美元,因為我不是贏到3元,就是一無所獲。因此,期望值代表了我們打算進行多次實驗,或進行多次下注。
假如我擲硬幣一百次,預期得到正面與反面各50次的結果。50次的正面不會讓我贏到錢,而50次的反面則會讓我贏到3×50美元。因此,在100次的遊戲中,我有望贏得150美元。那麼,每一場比賽的平均收益是多少呢?
將150美元除以一百場遊戲,就會得到一模一樣的答案:1.5美元。這就是期望值!再說一次,期望值指的永遠是多次嘗試,否則就沒有任何意義。
由於這個問題極為重要,因此請容我再呈現一個例子,儘管這個例子略為複雜:
蘇西被邀請加入一個遊戲:她要擲一顆公正的骰子,若結果為6,她就能贏10美元,若結果為其他,則她必須付5美元。她應該加入這個遊戲嗎?
你不需要懂得機率,就知道應該拒絕,但我打算更深入地探討這個問題,讓我們更加理解「期望值」的概念。
讓我們用X來表示蘇西在這個遊戲中的收益,然後將X的值與對應機率輸入在表格中:
----------------------------------------------
X 10 −5
----------------------------------------------
P 1/6 5/6
----------------------------------------------
假如我們想知道這個遊戲究竟公不公平,機率對我們有利還是不利,我們就必須計算贏錢的「期望值」。若答案為0,就代表這場遊戲很公平。若答案為負,蘇西最好趕快開溜;若答案為正,她就可以考慮賭一把(注意:只是考慮)。
在這個練習中,贏錢的期望值是:E(X)=−2.5(請驗算)。負號暗示了蘇西最好不要加入,因為這個遊戲受到操控,除非擲骰子這件事本身就能讓她快樂。
但是,−2.5實際上意味著什麼?
假設蘇西打算玩六百次。在做出如此不明智的舉動後,她的經濟狀況會變得怎麼樣?
依照骰子的機率,她應該能擲出約一百次的6,每次可贏得10美元;因此她或多或少能贏得1,000美元。與此同時,她會出現約五百次不是6的結果,每次需支付5美元,合計約2,500美元。進行600次遊戲後,最終將讓她損失1,500美元。因此,每場遊戲的平均損失為:
E(X)=−1,500/600=−2.5
換言之,只要蘇西玩得夠多次,我們就能輕易預測她的虧損總額:只需將−2.5乘以遊戲次數即可;例如,若她玩了一千次,便可預期她會損失約2,500美元。
顯然,在單一場遊戲的脈絡下,−2.5並沒有實質意義,也不可能成為實際的輸贏金額,因為她不是贏10美元,就是輸5美元。但若重複進行多次,我們便能相當準確地預測最終結果。(記住:若只擲一次或極少次硬幣,我們無法預測結果;但若重複進行許多次,便能合理描述其整體走向。)
整體而言,我們可以總結如下:若某一遊戲的期望值為正,長期來看便值得參與;若期望值為零,則只是浪費時間;而期望值為負的遊戲,則不應參與。這些建議自然是建立在「人類為理性行動者」的假設之上。然而,這項假設本身並不穩固,也不夠精確。為了說明理性與期望值計算之間錯綜複雜的關係,接下來我將再舉兩個例子。
在第一個例子中,遊戲參與者面臨兩個選擇:其一,直接獲得100萬美元;其二,擲一次硬幣—得到正面什麼也得不到,得到反面則可贏得1,000萬美元。從期望值的角度來看,顯然應選第二個方案,因為其期望值更高,為500萬美元。
其機率函數如下:
----------------------------------------------
X 0 10,000,000
----------------------------------------------
P 1/2 1/2
----------------------------------------------
因此,期望值如下:
(1/2×0)+(1/2×10,000,000)
答案是500萬。
如果擲硬幣的期望值為500萬,那麼人們究竟該選擇擲硬幣,還是保守一點,只拿走100萬就好呢?我想,只要不是超級有錢的人,應該都會選擇保守的路,因為即便這100萬遠比潛在的1,000萬或預期的500萬少,但至少它是確定可以拿到的。這個金額足以讓許多人溫飽。
另一方面,對那些瞧不上100萬的大富豪來說,他們自然會選擇賭一把,因為他們可能會因此贏得更多—第二個選擇的期望值比100萬高出了五倍。
現在,我們來認識「不確定決策理論」中的另一個重要概念:「效用函數」(utility function)。沒錯,金錢的價值不該僅以數字來衡量。在分析1,000美元的價值時,我們也應該問:對誰而言?對縮在街角、無家可歸的流浪漢來說,1,000美元足以讓他吃上好幾個月;但若我們將這筆錢匯到伊隆.馬斯克或英皇查理斯三世的戶頭裡,他們不僅根本不會注意到,就算是蘇格蘭場(倫敦警務處總部)最優秀的警探鍥而不捨地追查,恐怕也找不到這筆錢的流向。當然,1,000美元對富人的價值,自然不如對資源較為匱乏者來得大(儘管也有某些富豪連一塊錢都不肯輕易放過)。
總而言之,在決策理論中,多數問題都會透過某種效用函數來分析,而計算過程自然也包含期望值。價值的判斷,從來不只是建立在數字大小之上。
該怎麼做,才能把把都贏?
尼諾帶著一份「天才」計畫,打算到賭場贏得1美元:他走到輪盤賭桌旁,然後把1美元押在紅色上(如果你需要複習一下規則,請翻到第十九章)。
如果輪盤的圓球停在紅色上,他就能贏得1美元,任務也圓滿成功。倘若沒有,他會再下注一次紅色,但這一次,他會押2美元。假如這一次開出紅色,他會贏得2美元,整體收支將是贏得1美元(2−1)。但如果又輸了怎麼辦?那麼他此刻將輸掉3美元,因此按照計畫他會下注4美元在—你說呢?—紅色上。贏了,他就會賺到1美元;輸了,尼諾會下注8美元在紅色上,如此反覆進行著,直到球停在紅色上,讓他贏得夢寐以求的1美元。
這種下注方式,稱為「翻倍法」(the doubling method)。儘管有別的名字,但數學家們偏愛稱此為「馬丁格爾」(mar-tingale)。馬丁格爾是一種投注策略,而尼諾使用的正是其中最簡單的一種……
(精彩待續)
打敗賭場的超完美計畫
(※以下部分節錄)
在這一章裡,我們將試著從賭場手中把錢贏回來(又來了)。別再說我都沒幫你了!
請思考一個遊戲:我要擲硬幣。若出現正面,我什麼都沒贏;若出現反面,我會贏得3美元。
因此,在這場遊戲中,期望值為1.5美元,因為其中一種結果(一半的機率)會讓我空手而歸;還有另一種結果(一半的機率)能讓我贏得3美元。因此,將0乘以1/2再加上3乘以1/2後,就能得知我平均能贏一塊半。假如參加這個遊戲的費用為1美元,那麼理性如我,自然願意付費參加(當然,即便預期獲利高於成本,總會有些風險仇視者死都不願意掏自己的錢去賭)。
但是,先等一下,1.5的期望值到底意味著什麼?我永遠都不可能在一場遊戲中贏到1.5美元,因為我不是贏到3元,就是一無所獲。因此,期望值代表了我們打算進行多次實驗,或進行多次下注。
假如我擲硬幣一百次,預期得到正面與反面各50次的結果。50次的正面不會讓我贏到錢,而50次的反面則會讓我贏到3×50美元。因此,在100次的遊戲中,我有望贏得150美元。那麼,每一場比賽的平均收益是多少呢?
將150美元除以一百場遊戲,就會得到一模一樣的答案:1.5美元。這就是期望值!再說一次,期望值指的永遠是多次嘗試,否則就沒有任何意義。
由於這個問題極為重要,因此請容我再呈現一個例子,儘管這個例子略為複雜:
蘇西被邀請加入一個遊戲:她要擲一顆公正的骰子,若結果為6,她就能贏10美元,若結果為其他,則她必須付5美元。她應該加入這個遊戲嗎?
你不需要懂得機率,就知道應該拒絕,但我打算更深入地探討這個問題,讓我們更加理解「期望值」的概念。
讓我們用X來表示蘇西在這個遊戲中的收益,然後將X的值與對應機率輸入在表格中:
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X 10 −5
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P 1/6 5/6
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假如我們想知道這個遊戲究竟公不公平,機率對我們有利還是不利,我們就必須計算贏錢的「期望值」。若答案為0,就代表這場遊戲很公平。若答案為負,蘇西最好趕快開溜;若答案為正,她就可以考慮賭一把(注意:只是考慮)。
在這個練習中,贏錢的期望值是:E(X)=−2.5(請驗算)。負號暗示了蘇西最好不要加入,因為這個遊戲受到操控,除非擲骰子這件事本身就能讓她快樂。
但是,−2.5實際上意味著什麼?
假設蘇西打算玩六百次。在做出如此不明智的舉動後,她的經濟狀況會變得怎麼樣?
依照骰子的機率,她應該能擲出約一百次的6,每次可贏得10美元;因此她或多或少能贏得1,000美元。與此同時,她會出現約五百次不是6的結果,每次需支付5美元,合計約2,500美元。進行600次遊戲後,最終將讓她損失1,500美元。因此,每場遊戲的平均損失為:
E(X)=−1,500/600=−2.5
換言之,只要蘇西玩得夠多次,我們就能輕易預測她的虧損總額:只需將−2.5乘以遊戲次數即可;例如,若她玩了一千次,便可預期她會損失約2,500美元。
顯然,在單一場遊戲的脈絡下,−2.5並沒有實質意義,也不可能成為實際的輸贏金額,因為她不是贏10美元,就是輸5美元。但若重複進行多次,我們便能相當準確地預測最終結果。(記住:若只擲一次或極少次硬幣,我們無法預測結果;但若重複進行許多次,便能合理描述其整體走向。)
整體而言,我們可以總結如下:若某一遊戲的期望值為正,長期來看便值得參與;若期望值為零,則只是浪費時間;而期望值為負的遊戲,則不應參與。這些建議自然是建立在「人類為理性行動者」的假設之上。然而,這項假設本身並不穩固,也不夠精確。為了說明理性與期望值計算之間錯綜複雜的關係,接下來我將再舉兩個例子。
在第一個例子中,遊戲參與者面臨兩個選擇:其一,直接獲得100萬美元;其二,擲一次硬幣—得到正面什麼也得不到,得到反面則可贏得1,000萬美元。從期望值的角度來看,顯然應選第二個方案,因為其期望值更高,為500萬美元。
其機率函數如下:
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X 0 10,000,000
----------------------------------------------
P 1/2 1/2
----------------------------------------------
因此,期望值如下:
(1/2×0)+(1/2×10,000,000)
答案是500萬。
如果擲硬幣的期望值為500萬,那麼人們究竟該選擇擲硬幣,還是保守一點,只拿走100萬就好呢?我想,只要不是超級有錢的人,應該都會選擇保守的路,因為即便這100萬遠比潛在的1,000萬或預期的500萬少,但至少它是確定可以拿到的。這個金額足以讓許多人溫飽。
另一方面,對那些瞧不上100萬的大富豪來說,他們自然會選擇賭一把,因為他們可能會因此贏得更多—第二個選擇的期望值比100萬高出了五倍。
現在,我們來認識「不確定決策理論」中的另一個重要概念:「效用函數」(utility function)。沒錯,金錢的價值不該僅以數字來衡量。在分析1,000美元的價值時,我們也應該問:對誰而言?對縮在街角、無家可歸的流浪漢來說,1,000美元足以讓他吃上好幾個月;但若我們將這筆錢匯到伊隆.馬斯克或英皇查理斯三世的戶頭裡,他們不僅根本不會注意到,就算是蘇格蘭場(倫敦警務處總部)最優秀的警探鍥而不捨地追查,恐怕也找不到這筆錢的流向。當然,1,000美元對富人的價值,自然不如對資源較為匱乏者來得大(儘管也有某些富豪連一塊錢都不肯輕易放過)。
總而言之,在決策理論中,多數問題都會透過某種效用函數來分析,而計算過程自然也包含期望值。價值的判斷,從來不只是建立在數字大小之上。
該怎麼做,才能把把都贏?
尼諾帶著一份「天才」計畫,打算到賭場贏得1美元:他走到輪盤賭桌旁,然後把1美元押在紅色上(如果你需要複習一下規則,請翻到第十九章)。
如果輪盤的圓球停在紅色上,他就能贏得1美元,任務也圓滿成功。倘若沒有,他會再下注一次紅色,但這一次,他會押2美元。假如這一次開出紅色,他會贏得2美元,整體收支將是贏得1美元(2−1)。但如果又輸了怎麼辦?那麼他此刻將輸掉3美元,因此按照計畫他會下注4美元在—你說呢?—紅色上。贏了,他就會賺到1美元;輸了,尼諾會下注8美元在紅色上,如此反覆進行著,直到球停在紅色上,讓他贏得夢寐以求的1美元。
這種下注方式,稱為「翻倍法」(the doubling method)。儘管有別的名字,但數學家們偏愛稱此為「馬丁格爾」(mar-tingale)。馬丁格爾是一種投注策略,而尼諾使用的正是其中最簡單的一種……
(精彩待續)
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