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第一章:一场没有结束的赌博

为什么公平分配一笔赌金,竟然需要创造一种全新的数学?

1.1 在概率成为数学之前

想象我们生活在十七世纪的欧洲。

数学家已经能够计算复杂的几何问题,代数学正在发展,天文学家可以利用数学预测天体运动。

但是一个看起来十分简单的问题,却困扰了许多人:

如果一场赌博进行到一半就被迫结束,桌上的钱究竟应该怎样分配?

在十五、十六世纪,这个所谓的 Problem of Points(赌金分配问题)已经出现在数学文献中。Pacioli、Cardano 等人都研究过相关问题。

1654年,Pascal 和 Fermat 的通信将这一问题的求解推进到更加系统、一般的数学方法,后来成为概率论历史上的著名节点。1657年,Huygens 又发表了关于机会游戏计算的重要著作。

但要特别注意,1654年不是人类第一次用数学研究随机问题。这是一段延续数百年的思想发展,而不是某一天突然发生的发明。〔1, 2, 3, 4〕

现在,我们暂且离开真实史料,构造一个简单的现代教学版本。

1.2 什么叫公平?

两名玩家 A 和 B 参加一场比赛:

  • 每一局都由 A 或 B 获胜,两人的获胜机会相等。
  • 谁先赢得四局,谁就获得全部 64 枚金币。
  • 目前 A 已赢三局,B 已赢两局。
  • 比赛由于外部原因必须终止。

64 枚金币应如何分配?

第一个想法是按照已经取得的胜利次数分:

A:B=3:2.

于是 A 获得

64\cdot\frac35=38.4,

B 获得

64\cdot\frac25=25.6.

这看起来很公平,因为它尊重双方已经完成的比赛。

但这里存在一个问题。

过去的胜利次数,真的能够衡量玩家当前拥有的获胜机会吗?

假如 A 只需要再赢一局,而 B 必须连续赢两局,我们似乎不能仅仅依据过去的比分来评价他们当前的处境。

于是,出现了一种全新的思考方式:

分配这笔钱,不应该只看过去发生了什么,而应该研究从当前状态出发,未来可能发生什么。

这一思想上的转变比具体的计算更重要。

过去的比赛记录是已知的。

未来的比赛结果是未知的。

我们第一次试图用数学评价一个尚未发生的结果。

1.3 如何对尚未发生的未来进行计算?

我们先不引入概率空间、随机变量或者期望等定义。

只采用一个假设:下一局 A、B 获胜的机会相等,而且每局结果不受之前结果影响。

考虑下一局比赛。

情形一:A 赢。

比赛立即结束,A 获得 64 枚金币。

情形二:B 赢。

此时比分变成 3:3。

双方都只差一局获胜,因此处于完全对称的情况。

如果我们接受对称状态下双方权益相等,那么此时 A、B 各有价值 32 枚金币的获胜机会。

现在回到比赛中止的时刻。

下一局只有两种等可能的情况:

  • A 赢,得到 64。
  • B 赢,进入双方各拥有价值 32 的局面。

所以 A 在当前状态下拥有的公平价值为

V_A=\frac12(64)+\frac12(32)=48.

B 的公平价值则为

V_B=64-48=16.

由此得到

\boxed{V_A:V_B=3:1}.

这不是一个纯粹由算术决定的答案,而是建立在等机会、独立结果,以及用未来收益的加权平均衡量公平价值这些前提之上。

我们后面还会追问:为什么“公平价值”应当采用这种加权平均,而非其他方法?

1.4 一个数学对象悄悄出现了

刚才的计算中,我们实际上做了一件非常重要的事情。

我们将当前局面的价值,用它未来可能进入的局面的价值来表示:

当前赢下一局赢下一局\boxed{ V(\text{当前}) = \frac12V(\text{A赢下一局}) + \frac12V(\text{B赢下一局}) }

我们尚未正式定义期望,但这个式子已经具有期望的基本结构。

更加令人感兴趣的是,它还包含另一种思想:

当前的价值,可以由未来状态的平均价值反过来确定。

我们可以把比赛状态一般化。

设 V(a,b) 表示当 A 还需要赢 a 局、B 还需要赢 b 局时,A 获得全部奖金的公平份额,单位取全部奖金为 1。

那么,当 a,b\ge1 时,

\boxed{ V(a,b) = \frac12V(a-1,b) + \frac12V(a,b-1) }

边界条件是

V(0,b)=1 \quad(b\ge1),

以及

V(a,0)=0 \quad(a\ge1).

现在,我们不再只是在研究一场特殊的赌博。

我们得到了一个定义在整数格点上的函数,并且它的内部取值由相邻状态决定。

这是一个递归的边值问题。

从现代视角看,它还预示了调和函数、动态规划和鞅之间的联系。

当然,这些属于我们站在现代数学高度作出的重新解释,而不是说十七世纪的数学家已经建立了这些理论。

1.5 一个值得深入追问的问题

刚才我们用当前价值等于未来价值平均数的方法解决了问题。

但为什么这就是唯一合理的办法?

我们实际上依赖了某种关于公平性的原则。

例如,假设一个人可以选择:

  • 立即获得 48 枚金币;
  • 或者继续比赛,以相等的机会得到价值为 64 或 32 的结果。

我们认为两种选择具有相同的公平价值。

这隐含了一个更普遍的原则:

公平价值各种可能收益的加权平均\text{公平价值} = \text{各种可能收益的加权平均}.

但为什么权重是概率?为什么平均具有线性形式?如果一个人非常厌恶风险,这样计算还是他的主观价值吗?

这些疑问将把我们带向期望、概率与风险决策理论的区别。

尤其值得注意的是,我们刚才在计算时,甚至还没有正式定义什么是概率。

我们先有了一个关于公平交易的要求,然后才逐渐发现,自己需要一种衡量不同未来可能性的数学语言。

这也许正是概率论诞生故事最值得关注的地方。


《偶然的数学》

第一卷 · 偶然可以计算吗?

第一章:一场没有结束的赌博(续)

1.6 我们真的可以通过计数来计算概率吗?

在上一节,我们通过一场被迫中止的赌博,发现了一种令人惊讶的数学思想:

一个人当前拥有的公平价值,可以通过尚未发生的未来结果来计算。

但我们的推导中,有一个几乎没有引起注意的假设。

我们说,下一局比赛 A 和 B 获胜的机会相等,因此可以取各自的权重为 1/2。

这个 1/2 究竟从哪里来?

假如一个人回答:

“因为只有两种可能的结果,所以每一种结果的概率就是 1/2。”

这个解释看起来非常自然。

但是我们必须问:为什么两种可能的结果就一定各有一半的概率?

一枚硬币可以出现正面或反面,但一枚经过特殊加工的硬币完全可能更容易出现正面。

一场足球比赛可以被简单描述成胜、平、负三种结果,但我们显然不会因此认为三者概率都等于 1/3。

“可能发生”与“以相同的机会发生”并不是同一件事。

我们似乎缺少了一种数学语言,来表达什么叫作两个结果具有相等的机会。

而在继续研究这个问题之前,我希望我们先回到一个比 Pascal 与 Fermat 的通信更早的历史故事。


1.7 伽利略与三个骰子:为什么两种计数给出不同答案?

Galileo Galilei portrait Justus Sustermans historical painting

配图原来源

Galileo Galilei(1564—1642)

伽利略不仅研究运动、天文和物理,也曾经思考过骰子游戏中的数学问题。

在一份通常被定年于1613—1623年间的手稿中,他讨论了三个骰子点数之和的一个看似矛盾的现象。

历史上的问题是:

同时掷三个六面骰子,为什么点数之和为 10 的机会,比点数之和为 9 的机会更大?

这听起来甚至不应该成为一个问题。

因为我们很容易找出六种不同的组合,使三个骰子之和等于 9:

\begin{aligned} 9={}&1+2+6\\ ={}&1+3+5\\ ={}&1+4+4\\ ={}&2+2+5\\ ={}&2+3+4\\ ={}&3+3+3. \end{aligned}

而对于 10,也恰好有六种:

\begin{aligned} 10={}&1+3+6\\ ={}&1+4+5\\ ={}&2+2+6\\ ={}&2+3+5\\ ={}&2+4+4\\ ={}&3+3+4. \end{aligned}

既然两边各有六种组合,为什么它们的出现频率会不同?

伽利略的关键洞察是:我们数错了对象。

例如,组合

1+2+6=9

实际上可以通过六种有顺序的结果产生:

(1,2,6),(1,6,2),(2,1,6),
(2,6,1),(6,1,2),(6,2,1).

但

3+3+3=9

只有一种排列。

因此,虽然两种情况都是“一种点数组合”,它们所包含的实际掷骰结果数量完全不同。

我们可以把这件事完整地计算出来。

三枚骰子:和为 9 与 10 的全部组合

点数之和 = 9

组合 排列数
1,2,6 6
1,3,5 6
1,4,4 3
2,2,5 3
2,3,4 6
3,3,3 1
合计 25

点数之和 = 10

组合 排列数
1,3,6 6
1,4,5 6
2,2,6 3
2,3,5 6
2,4,4 3
3,3,4 3
合计 27

和为 9 的概率 25/216

约 11.57%

和为 10 的概率 27/216

12.50%

在三个公平且相互独立的骰子模型下,我们得到

\boxed{ P(S=10)-P(S=9)=\frac{2}{216}=\frac1{108}. }

这与伽利略所解释的现象吻合。有关手稿的年代、问题背景及计算过程,可以参见 Hald 的概率史研究及伽利略文本的英译。〔5, 6, 7〕

但这里真正重要的,还不是 25 和 27 这两个数字。

而是我们必须回答:

为什么有顺序的三元组才是可以等权计数的对象,而无顺序的三个点数组合不是?

我们不能只说,因为使用有序三元组得到了正确答案。

那只是用答案倒过来证明方法。

我们需要一个不依赖具体问题答案的数学原则。

这个原则就是——对称性。

1.8 对称性:为什么某些结果应该有相同的概率?

设想我们有一枚完全对称的理想六面骰子。

六个面分别标记为 1,2,\ldots,6。

如果骰子的材料分布均匀,形状完全对称,掷骰子的机制也不会偏向某个面,那么我们有理由认为:六个面之间不存在影响结果机会的区别。

请注意,我们并没有首先说

P(1)=\cdots=P(6)=\frac16.

我们首先提出的是:

如果两个结果能够通过不改变随机机制的对称变换互相交换,那么这两个结果应该具有相同的概率。

于是,数学中一个非常普遍的思想开始发挥作用:

一个对象所具有的对称性,应该对描述这个对象的数学量施加约束。

我们尝试把这件事严格写出来。

设

\Omega=\{\omega_1,\ldots,\omega_n\}

是一个有限结果空间。

考虑一组作用在 \Omega 上的变换,构成一个群 G。

假设:

  1. G 在 \Omega 上的作用是传递的,即任意两个结果都能通过某个群元素相互转换;
  2. 我们所研究的概率分配在这些变换下保持不变;
  3. 所有结果的总概率为 1,互斥结果的概率可以相加。

第二点用数学语言写成

P(gA)=P(A), \qquad g\in G,\quad A\subseteq\Omega.

由传递性,对任意 \omega_i,\omega_j,存在 g\in G 使

g\omega_i=\omega_j.

因此

P(\{\omega_i\}) = P(\{\omega_j\}).

这意味着所有单点事件具有共同的概率 p。

由归一化和可加性,

1=P(\Omega) =\sum_{i=1}^{n}P(\{\omega_i\}) =np.

因此

\boxed{p=\frac1n}.

对于任何事件 A\subseteq\Omega,利用有限可加性,

\begin{aligned} P(A) &=\sum_{\omega\in A}P(\{\omega\})\\ &=\sum_{\omega\in A}\frac1n\\ &=\frac{|A|}{n}. \end{aligned}

最终得到了我们极其熟悉的公式:

\boxed{ P(A)=\frac{|A|}{|\Omega|}. }

但是,现在它具有了完全不同的意义。

它不再是我们凭空宣布的一条计算规则。

在有限空间中,它是对称性、归一化与可加性共同作用的结果。

而这里还有一个必须强调的逻辑区别:

我们已经证明,如果一个概率分配满足相应的对称性,它就必须是均匀的。

但我们还没有证明,现实中的骰子一定具有这种概率对称性。

数学可以揭示对称性所带来的必然结论,却不能仅凭一个符号化的模型,就保证现实满足模型的前提。

1.8.1 一个更深刻的问题:对称性是客观的,还是我们选择的?

如果一个骰子被人为地改变了重心,虽然它仍然有六个标记,我们却不能再假定六种结果等概率。

所以对称性并不是“结果有六种”这一事实的直接结果。

它来自我们对于产生结果的机制所作出的判断。

然而,还有另一种更微妙的情况。

假如我完全不了解一个骰子的构造,也从未观察过它的结果。

我能否仅仅因为缺少信息,就赋予六个面相等的概率?

这实际上涉及后世所谓的 Principle of Indifference,即无差别原则。

在经典概率解释中,这种思想占有重要地位,但也长期受到质疑:不知道结果之间有什么差别,是否就意味着它们实际上没有差别?〔8, 9〕

这里存在着两个不同的命题:

机制具有对称性\text{机制具有对称性}

与

我们不知道机制存在不对称性\text{我们不知道机制存在不对称性}.

第一个是关于世界的陈述。

第二个是关于我们知识状态的陈述。

它们并不等价。

这将成为概率论历史中一条长期存在的思想分歧:概率描述的是客观世界,还是我们关于世界的不确定知识?

但在解决这个哲学问题之前,我们还有一个更加直接的数学困难。


1.9 为什么正确的概率计算取决于我们如何描述结果?

回到伽利略的三个骰子。

我们原本把实验结果表示为

\Omega=\{1,\ldots,6\}^3.

这是一个具有

|\Omega|=6^3=216

个元素的有限空间。

在独立公平的骰子模型下,每一个有序三元组都有概率

\frac1{216}.

但是,当我们把三个骰子的点数相加时,得到的只是一个整数。

定义函数

S:\Omega\longrightarrow\{3,4,\ldots,18\}

其中

S(i,j,k)=i+j+k.

我们真正关心的事件是

\{S=10\}.

换句话说,我们并没有观察完整的三个骰子结果,而是观察了它们经过一个函数变换之后所产生的信息。

于是

\{S=10\} = S^{-1}(\{10\}).

这里的 S^{-1} 表示原像,而不是反函数。

因此

P(S=10) = P(S^{-1}(\{10\})) = \frac{|S^{-1}(\{10\})|}{216}.

这就是为什么我们必须数出 27 个有序三元组,而不能只数六个无序组合。

同一随机实验的两个描述层次

有序结果216种S点数之和16种取值不同的原始结果可以对应同一个总和因此总和未必具有均匀分布

示意图:映射会合并结果,但不一定保持均匀性。图中的方块仅作概念示意,不代表各事件的实际数量。

我们在这里发现了一条极其重要的数学原则:

一个随机对象具有均匀分布,并不意味着它的函数也具有均匀分布。

用现代数学语言,我们实际上构造了一个新的概率分布:

P_S(B)=P(S^{-1}(B)).

这里 P_S 是原概率分布在映射 S 下的推前测度(pushforward measure)。

这个公式值得我们停下来思考。

在有限空间中,它只是“数一数每个总和对应多少种掷骰结果”。

但它的结构已经不再依赖计数本身。

更一般地,设

X:(\Omega,\mathcal F,P)\longrightarrow(E,\mathcal E)

是一个可测映射。

那么 X 的分布定义为

\boxed{ P_X(B)=P(X^{-1}(B)), \qquad B\in\mathcal E. }

这是现代概率论中随机变量分布的基本构造。

我们甚至可以沿着它继续发展,从离散分布走向连续分布、随机过程和随机几何对象。

但现在还不需要这些理论。

我们只需要看清一个事实:

概率不是简单地赋予某个数字一个权重,而是将原本附着在随机实验结果上的权重,通过某种映射转移到我们所观察的对象上。

伽利略三个骰子的计算,在现代数学视角下,已经包含了这种思想的一个有限实例。


1.10 回到赌博:我们原来还偷偷使用了独立性

现在回到最初的赌博。

A 已经赢了三局,B 赢了两局。A 只差一局,B 还差两局。

为了分析这场比赛,我们可以事先设想未来两轮的潜在结果,即使实际比赛可能在第一轮后就结束。

于是,有四种有序的潜在结果:

AA,\quad AB,\quad BA,\quad BB.

只要在前两轮中 A 至少赢一轮,A 就能获得全部奖金。

因此,A 最终获胜对应

\{AA,AB,BA\},

而 B 获胜对应

\{BB\}.

假设每一局都是公平的,且两局相互独立,那么

P(AA)=P(AB)=P(BA)=P(BB)=\frac14.

由此

最终获胜P(\text{A最终获胜})=\frac34.

这就解释了为什么我们最初得到 48 枚金币的公平价值:

64\cdot\frac34=48.

但是,现在有一个更深刻的问题。

如果我们只知道每一局 A 和 B 获胜的概率都是 1/2,就能推出上面的四种结果等概率吗?

答案是不能。

1.10.1 一个出人意料的反例

设未来两轮潜在结果为随机变量 X_1,X_2,取值在 \{A,B\}。

我们只要求

P(X_1=A)=P(X_1=B)=\frac12

以及

P(X_2=A)=P(X_2=B)=\frac12.

也就是说,每一轮单独看都是公平的。

但这并不意味着两轮相互独立。

事实上,下面三个模型都满足这些边际概率条件。

模型 P(AA) P(AB) P(BA) P(BB)
独立 1/4 1/4 1/4 1/4
完全正相关 1/2 0 0 1/2
完全负相关 0 1/2 1/2 0

它们对于“每一局是否公平”给出了完全相同的回答。

但对于“谁最终赢得奖金”,却给出了完全不同的回答。

A 最终赢得奖金的概率。选择独立、完全正相关或完全负相关,比较 AA、AB、BA、BB 的概率以及 A 的公平份额。

这表明,仅凭两轮分别公平,我们无法确定最终胜率。

事实上,还可以更进一步。

设

P(AA)=x.

由两个边际分布都等于 (1/2,1/2),我们必须有

P(AB)=P(BA)=\frac12-x,

以及

P(BB)=x.

其中

0\le x\le\frac12.

所以 A 最终获胜的概率是

获胜\begin{aligned} P(\text{A获胜}) &=1-P(BB)\\ &=1-x. \end{aligned}

因此,在不假设独立性的情况下,

获胜\boxed{ \frac12\le P(\text{A获胜})\le1. }

我们原来计算出的 3/4,不过是整个可能区间中的一个特殊值。

只有在独立性假设下,

P(AA) = P(X_1=A)P(X_2=A) = \frac14,

才能得出

获胜P(\text{A获胜})=\frac34.

这意味着,我们第一次发现:

了解每一个随机结果单独的规律,并不意味着了解它们组合起来的规律。

这就是概率论与单纯计数相比更深刻的地方之一。

它不仅研究某个结果有多大机会发生,还研究不同结果之间究竟存在什么关系。

更重要的是,原先只用当前比分 V(a,b) 表示价值的递推式,也隐含着当前比分包含了决定未来分布所需的全部相关信息。

如果未来结果之间存在依赖,而这种依赖还取决于此前的具体结果,那么仅凭当前比分就可能无法正确计算未来价值。

这已经隐约触及了后来 Markov 性质及“状态”概念的核心。


1.11 为什么互斥事件的概率应该相加?

我们已经提到了三种重要的思想:

对称性、独立性和可加性。

对称性告诉我们,在什么条件下不同结果应该具有相同的概率。

独立性告诉我们,在什么条件下联合概率可以分解为单独概率的乘积。

但可加性似乎还有一个没有回答的问题:

为什么两个互斥事件的概率应该相加?

例如,如果 A\cap B=\varnothing,我们为什么要要求

P(A\cup B)=P(A)+P(B)?

这是不是又是一条凭空引入的规则?

我们不妨再次回到赌博。

假设一个人可以购买一张契约:

当事件 A 发生时,他得到 1 枚金币;否则一无所获。

我们用

\mathbf 1_A

来表示这张契约的收益。

现在考虑两张契约:

第一张在事件 A 发生时支付 1 枚金币。

第二张在事件 B 发生时支付 1 枚金币。

假设 A 与 B 互斥。

那么,拥有两张契约的总收益就是

\mathbf1_A+\mathbf1_B.

但因为 A\cap B=\varnothing,

\boxed{ \mathbf1_A+\mathbf1_B=\mathbf1_{A\cup B}. }

请注意,这首先是一个完全确定的代数恒等式。

不涉及任何概率计算。

它只是说:当两个事件不可能同时发生时,在任何一个事件发生时支付一枚金币,与分别持有两张对应的契约,最终收益完全一样。

现在我们引入一种理想化的无套利定价原则:

如果两个交易组合在所有可能情况下产生相同的收益,那么它们应当具有相同的价格。

设

\pi(X)

表示收益 X 的价格。

如果这些契约都可以自由买卖,并且价格体系必须排除有限组合中的套利机会,那么一致的定价需要满足线性关系。

特别地,

\pi(\mathbf1_A+\mathbf1_B) = \pi(\mathbf1_A)+\pi(\mathbf1_B).

于是我们可以定义

P(A)=\pi(\mathbf1_A),

其中把必定支付 1 枚金币的契约价格规范化为 1。

便得到了

\boxed{ P(A\cup B)=P(A)+P(B) }

只要 A\cap B=\varnothing。

我们还可以得到

P(\Omega)=1, \qquad P(A)\ge0,

其中非负性来自非负收益不能具有负价格的无套利要求。

因此,在这样一个理想的有限交易模型中,一致的事件契约价格会给出一个有限可加的概率分配。

这不是说历史上的概率论完全由金融定价推导而来,也不是说实际市场价格一定等于真实概率。

我们只是从现代数学角度发现了一种令人惊讶的统一:

概率的可加性,可以与不同赌约之间的定价一致性联系起来。

在这一意义上,概率不仅能够作为对偶然性的描述,还能够成为衡量不确定收益的数学工具。

这也帮助我们重新理解第一章的出发点。

原本我们只想公平地分配 64 枚金币。

然而,为了真正理解“公平”二字,我们逐渐引入了状态、对称性、独立性、事件以及可加性。

一套数学结构正在从一个具体问题中浮现。


1.12 但是,计数的方法终究会失效

此时,我们已经能够在有限的等可能样本空间中计算概率。

那么,是否所有概率问题都能够归结为某种计数呢?

假如一个人从区间 [0,1] 中随机选取一个实数。

我们想知道这个数字位于

\left[0,\frac12\right]

中的概率。

如果依照以前的公式,我们似乎应该计算

\frac{ |\{x:0\le x\le1/2\}| }{ |\{x:0\le x\le1\}| }.

但两个区间的基数是一样的。

事实上,映射

f:[0,1]\longrightarrow\left[0,\frac12\right], \qquad f(x)=\frac x2

是一个双射。

所以

\left|\left[0,\frac12\right]\right| = |[0,1]|.

如果只是比较集合的元素数量,我们根本无法区分这两个区间。

而我们对“均匀地在 [0,1] 中选择”的直观理解,却希望

P\left(X\in\left[0,\frac12\right]\right)=\frac12.

这揭示了一个本质性的困难:

在无限集合中,集合的大小不再能够直接扮演概率的角色。

更准确地说,基数已经无法反映区间长度所体现的那种相对大小。

我们需要的不是单纯的计数,而是一种更一般的概念:

一种能够把数学上的“大小”赋予集合,同时保留必要可加性质的工具。

这正是后来测度论所解决的问题之一。

我们还没有准备好在这里直接构造 Lebesgue 测度,因为还有许多基础问题需要探索。

但历史的方向已经开始显现。

从有限的等可能结果出发,概率论最终必须走向一种不依赖计数的语言。

在这个过程中,我们也会发现一个反过来很深刻的事实:

计数测度\text{计数} \subset \text{测度}.

有限集合上的均匀概率,不过是更一般的测度结构中的一个特殊情形。


本章思想小结:我们究竟发现了什么?

回顾整段讨论,我们最初只是想解决一场赌博如何分配奖金的问题。

但为了得到数学上有意义的答案,我们发现:

公平分配未来结果对称性概率分配\boxed{ \text{公平分配} \longrightarrow \text{未来结果} \longrightarrow \text{对称性} \longrightarrow \text{概率分配} }

而当我们研究多个结果的组合,又不得不引入独立性、可加性与随机映射。

最有意思的是,初看十分自然的古典概率公式

P(A)=\frac{|A|}{|\Omega|}

并没有真正告诉我们概率是什么。

它只是告诉我们,在一个特殊的、有限的、具有等权结构的模型中,概率应该如何计算。

正如后来 Laplace 的经典表述所体现的,古典概率方法依赖“等可能情形”这一关键前提;而什么使这些情形等可能,本身仍然是一个需要解释的问题。〔8, 10〕

我们已经得到了一些数学工具,却仍没有解决最根本的问题:

当结果之间不存在对称性,或者我们根本不知道它们的概率时,我们究竟应该怎么办?

这将自然地把我们带到下一章。

第二章:从机会到信念——当结果不再等可能

下一章我们将从一枚不公平的骰子开始。

这一次,不能直接计数,不能预先假定均匀分布。

我们将尝试回答:人类能否通过观察随机现象,逐渐认识它背后的概率?如果能,那么有限的经验如何支持对未来的预测?

在那里,我们将遇到早期概率论中两个重要而彼此不同的思想方向:通过重复试验研究频率的稳定性,以及利用已有信息对未知结果作出推断。

这些探索,最终将使我们走向 Bernoulli 的大数定律,以及 Bayes 与 Laplace 所推动的概率推断思想。

《偶然的数学》· 第一卷第一章草稿 v0.2 · 本章完