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第三节 赌博是知识
对未来的希望可以说是人类的一个特征,不断地在寻找掌握自己命运的方式。在大多数的人类历史上,当人们面对未来不确定的时候,只有诉求神谕,依直觉行事。不确定的事务往往隐藏着更深的哲学思考。和中国人一样,古代希腊人和罗马人都相信“运气”、“命运”的说法。基督教在欧洲传播开了以后,欧洲人接受犹太人的观点,相信人在地球上的未来是一个谜,受一个更高意志的支配。在其它地区,神的愿望有无限的形式,决定着未来。当命运,或神,或其它强大的力量横跨在人们面前的时候,人便无能为力。但问题是,人有自由意志,人在多大程度上受上帝的支配,在多大程度上是由自己的意志来决定?如果时间的箭头是单向的,那么未来是否可以通过量化,用数学的方法做出预测?自文艺复兴、欧洲启蒙运动以来,人们进行了不懈的探索,改变了对自己未来的认识,推动了人类史上第一次严肃的争论,结果发现:人可以选择自己的命运。
概率论是一门研究随机现象规律的数学分支。起源于十七世纪中叶,当时在误差、人口统计、人寿保险等范筹中,需要整理和研究大量的随机数据资料,这就孕育出一种专门研究大量随机现象的规律性的数学,但当时刺激数学家们首先思考概率论的问题,却是来自赌博者的问题。
1651年的夏天,法国数学家兼物理学家帕斯卡在前往浦挨托镇的旅行途中,偶然遇到了一位名叫梅雷的贵族公子哥儿,他是一位赌场的好手。为了消磨旅途的寂寞,他同帕斯卡谈起了他曾经在赌博中遇到的问题,这是一个十分有趣的“合理分配赌注”的问题。
梅雷说有一次他和赌友掷骰子时各押32个金币的赌注,双方约定如果梅雷先掷出三次6点,或者赌友先掷出三次4点,就算赢了对方。结果当梅雷两次掷出6点,赌友一次掷出4点时,梅雷因有事赌博只好中断。剩下的问题是两人如何分这64个金币,他俩因这个问题产生了争执。赌友说,他要再碰上两次4点,或梅雷要再碰上一次6点就算赢,所以他有权分得梅雷的一半,即梅雷分64个金币的2/3,自己分64个金币的1/3。梅雷则认为即使下一次赌友掷出了4点,他还可以得1/2,即32个金币,再加上下一次他还有一半希望得到16个金币,所以他应该分得64个金币的3/4,赌友只能分得64个金币的1/4。两人到底谁说得对呢?
梅雷提出的“分赌注”的问题,把帕斯卡这位神童数学家难住了。他苦苦思考,不得要领。一直过了两三年,到1654年才想出点眉目。于是他写信给好友费尔马讨论这个问题,两人讨论取得了一致的意见:认为梅雷的分法是对的,他应得64个金币的3/4,赌友应得64个金币的1/4。当时荷兰的数学家惠更斯在听到这件事后也参加了他们的讨论。惠更斯把讨论结果写成一本书叫做《论赌博中的计算》(1657年),这是有关概率论的一部最早的著作。帕斯卡用纯算术的方法,费尔马则用组合方法都得到正确解答。费尔马区分了独立概率事件和条件概率事件,还讨论了某一赌徒在第一次轮到他掷骰子时不掷让出而应该得到的赌金比例,甚至应用了n重贝努利试验的思想。他们三人提出的解法中,都首先涉及了数学期望这一概念,并由此奠定了古典概率论的基础。又由于贝努利、拉普拉斯及棣莫弗等人的努力,在十八世纪中叶前,一般的关于求赌博中所涉及的概率的方法,便发展得很完全了。
当然,数学家探讨概率问题的原动力,主要还是出于好奇心或因科学上的需要。经济的发展带动保险及统计学的兴起,促使了概率论的成长。当然经济发展的同时,亦使赌博兴盛,引起探讨其中牵涉到的概率问题,用概率来研究赌博,挑战在骰子、扑克和轮盘赌里的胜负几率问题,人们乐此不疲地在不确定中寻找确定。
为了解决实际应用时所遇到的问题,促使数学家更深入地探讨概率的理论。1933年,苏联数学家柯尔莫哥洛夫发表了“概率的公理化结构”论文,实现了概率论的公理化,使概率论能与数学中一些传统的领域,如代数、分析及几何学等分庭抗礼,各领风骚了。由此概率论成为许多学科的理论基础,并带动了这些学科的发展,时至今日,概率论的应用日益广泛,其应用的范围则几乎包括所有科学、工程、医学及工业。
现代生活中的很多决策在本质上是不确定的,例如,抽奖、保险和天气预报等等,掌握概率知识,学会以概率的观点来思考生活中与概率相关的问题,就不会再问一件事是否会发生,而是问其发生的概率。其实,早在1812年,有法国的牛顿之称的数学家拉普拉斯在一篇有关概率的论文——《概率分析理论》中就已经说过“这门源自考虑赌博中的机运的科学,必将成为人类知识中最重要的一部分。生活中最重要的问题中的大部分,将都只是概率的问题”。
因此,和不确定性打交道是经常的事,语言中的“可能”、“大概”、“也许”等词就是人们用来表达对此类事件的看法的。概率论是不确定性的数学语言,是以数字来表达类似的观点和看法。一只狗会飞的概率有多大?为零。明早太阳升起的概率有多大?由于这几乎是肯定要发生的,因此概率为1。任何其发生既非肯定又非不可能的事件的概率为0到1.0之间的一个小数。这就是概率论所探讨问题的全部。
过去人们认为炒卖期货是纯粹的赌博,其复杂性远远超过了数学的解释范围。期货以预先固定的价格购买存货,如果将来存货升值你将获利;如果贬值你将亏本。如何确定那个预先固定的价格?过去人们凭的是信心和勇敢,现在人们则可以用数学来预测,1997年哈佛和斯坦福大学的两名教授因此而获得诺贝尔经济学奖。
与数学的其它领域相比,概率论是发展较晚的,无论古代埃及、希腊、罗马、阿拉伯和中国的数学家,还是中世纪的数学家都不觉得风险管理值得他们花时间来研究,认为不确定性是自然而然的现象。费马时代的数学家也不认为概率论是一个自成一体系的数学中的领域,那时尚无法有系统地来解决赌博中所遇到的一些问题,但梅雷所提的问题却引起了数学家们的兴趣,从而诞生了概率论这门学科。而中国人向来认为命运是不可抗争的,把赌博的胜负往往放在“手气”上,麻将的复杂组合似乎曲折地反映这种宿命倾向:一方面不断锤炼技巧,另一方面又对“运气”无可奈何,不屑去研究麻将里的数学问题,不像西方人对赌博里的概率问题津津乐道,对赌博问题的深刻思考,带给西方学者无数的灵感,形成的学问早已超出赌博本身,深刻的影响着当今社会方方面面的生活。 |
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