darthracer 发表于 2024-4-14 23:55

随机背后的真相,研究:抛硬币结果不是50比50

总共进行35万次实验



自古以来许多决策都采抛硬币方式决定,但是数学家早就发现,抛硬币机率并不公平。最近荷兰研究人员进行数十万次实验再次证实先前发现,只要在抛硬币前检查哪面朝上,结果以同面落下的机率约高1%。

自罗马时代以来,抛硬币就常用来决定重大事件,即使在今天,也用来决定政治选举、足球决赛和公共政策决策的命运。美国斯坦福大学数学家Persi Diaconis当过职业魔术师,以研究随机性闻名,最著名研究之一是确定一副牌必须洗多少次才能真正混合。谈到硬币游戏时,他长期认为虽然非常接近完全公平,但绝对不是50:50。

2007年Diaconis研究发现,当人类用拇指反转硬币时,会出现“摆动”和轻微离轴倾斜,因此抛硬币往往会以开始同一面落下,这种偏差称为同侧偏差,但差异很小,只有1%。Diaconis曾说“抛硬币是物理学,不是随机”,他还说明如何操纵弹簧式硬币抛掷机确保硬币100%命中,当弹簧弹出并让硬币反转,会自然旋转,只需要仔细调整就可使硬币抛起物理过程精确着陆,但自然抛掷的硬币遵循力学定律,飞行路线是由初始条件决定。

16年后,荷兰阿姆斯特丹大学心理学家Frantisek Bartos再次证实这个结果,发布初步报告,强力预测支持硬币通常落下和抛起同一面。研究团队与48人投掷46种货币,使用拇指反转硬币,并用手接硬币,避免硬币落在平坦表面导致弹跳或旋转。

总共进行350,757次实验,据称可能是同类研究规模最大,结果也发现同侧偏差,50.8%情况下,硬币落地时朝上那面与抛起时相同,几乎与Diaconis研究数字一样。他们还发现,有些抛硬币者表现出强烈同侧偏见,有些完全没有,显示抛硬币的结果可能取决于抛硬币者,但影响微小。

不到1%的差异看起来不多,但研究员发文,如果你知道掷出硬币时哪面朝上,抛硬币结果下注1美元,根据结果可赢得0美元或2美元并重复下注1,000次,平均可赚19美元。相比之下,玩六副牌组成的21点,对抗最厉害的玩家,可赚5美元,但小于玩欧式轮盘赚得27美元。

Diaconis说“你对随机性思考越多,事情就会越不随机;但有时,你可以利用缺乏随机性的优势”。荷兰研究人员也写:“虽然抛硬币很流行,但很少有人停下来反思,抛硬币的结果绝非随机。”不过团队提出非常简单的解决方案:抛硬币做重大决策时,只需确保硬币抛出前,参与者看不到哪面朝上即可。
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