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高宏博主的博文【1】讨论了“采用抛硬币来决定谁开球的规则是否公平”的问题。高老师认为:
笔者认为高老师的上述观点有待商榷。在这个问题中,抛出硬币是一个随机变量,以X表示。X的样本空间是:{正面,反面};X的概率质量函数是:{1/2,1/2}。的确,当足球裁判员抛出硬币后(试验次数n=1),只可能有一种结果。这个结果是随机变量的一次实现,下一次试验结果是随机变量的另一次实现。每次实现当然是确定的,这正是随机变量的性质,所以不存在逻辑悖论。
我们还可以借用量子力学中“波函数塌缩”的概念来理解这个问题。我们可以把抛硬币看作一个信息-概率系统,该系统由两部分组成:(1)样本空间:{正面,反面},(2)信息谱(即概率质量函数):{1/2,1/2}。在抛硬币之前,我们可以根据信息谱预测正面或反面出现的概率,各为1/2;系统的信息度为0.5。抛硬币之后,样本空间和信息谱都发生了突变,即“塌缩”。样本空间塌缩为{正面}或{反面},信息谱塌缩为{1},信息度为1。因此,抛硬币这个试验使原先不确定的系统塌缩成确定的系统,这在逻辑上是自洽的。
因此,只要硬币质地是均匀的,抛硬币的人不舞弊,裁判员抛硬币的做法就是公平的。
【1】高宏 (2024)裁判员抛硬币的做法公平吗?科学网,https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=3418723&do=blog&id=1420780
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GMT+8, 2024-11-23 23:27
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