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在足球比赛前,裁判员往往会通过抛掷一枚硬币来决定哪个队先开球,因为大家都认为采用抛硬币来决定谁开球的规则是公平的。
为了证明这一点,人们搬出了《概率论》教科书中数学家做过的抛硬币试验。
数学家的抛硬币试验结果表明:当大量重复抛掷一枚硬币时,出现正面与反面的频率会稳定在常数 0.5附近,《概率论》教科书将这个常数定义为硬币正、反面出现的概率。
因此,人们就想当然地认为:裁判员抛出硬币后,硬币出现正面和反面的可能性(概率)均为0.5,采用抛硬币的做法是公平的。
事实上,数学家的抛硬币试验结果只表明:当抛硬币试验次数n足够大时,n个试验结果会呈现出50%正面朝上和50%反面朝上的统计分布规律,而不是指某一次硬币抛出后,正、反面出现的可能性也各为50%。
随机现象的本质特征是大量随机试验结果具有确定性的统计规律,而单个随机试验结果是不确定的。
单个随机试验结果虽然是所有可能结果中的一个,但出现哪一个结果是完全随机的,毫无规律可言,无法预测。
因此,裁判员抛出硬币后,我们虽然知道肯定会出现两种可能结果(正面、反面)中的某一个,但出现哪一个结果是完全随机的,其可能性是多少?只有上帝知道。
我们假设裁判员抛硬币的做法是公平(正面和反面出现的概率均为0.5)的,因此正面和反面出现的可能性完全相等,也就是说,正面和反面会同时出现,这意味着一枚硬币被裁判员抛出后会一分为二,出现半个硬币正面向上和半个硬币反面向上的结果(图1)。
图1 正面和反面出现的概率均为0.5
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:
如果是正面朝上,则正面出现的频率为1,反面出现的频率为0,表明正面出现的可能性要大于反面出现的可能性;
如果是反面朝上,则反面出现的频率为1,正面出现的频率为0,表明反面出现的可能性要大于正面出现的可能性。
因此,无论出现哪种结果,都与“正面和反面出现的可能性完全相等”的假设矛盾,在逻辑上不能自洽,形成逻辑悖论。
总之,裁判员只抛一次硬币的做法完全是听天由命,无法判断公平不公平。
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GMT+8, 2024-11-24 01:49
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