硬币的概率

来源 :数学学习与研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangxinyi808
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  历史上不少统计学家做过成千上万次抛硬币的实验.其中试验者有德摩根(De Morgan),蒲丰(Buffon),皮尔逊(Pearson).现在用a表示事件“抛掷硬币出现正面”,德摩根抛出次数2048次,出现正面的次数1061次,频率0.5181;蒲丰抛掷了4040次,出现正面的次数为2048次,出现正面的概率为0.5069;皮尔逊抛掷12000次,出现正面的次数为6019次,频率为0.5016.于是,统计学家们得出的概率是当抛掷硬币的次数逐渐增大时,頻率总在0.5附近波动,并且逐渐稳定于0.5趋向,频率的这种稳定性通,即通常所说的统计规律性.
  我们不难发现,这些统计学家做过的实验中,出现正面次数的概率大于 1 2 .我们不由产生疑问到底是什么原因导致所有的试验都如出一辙?
  不论是科学家或是拉斯维加斯扑克高手,我们都知道,所有事情平等时,通过抛硬币猜正反面的概率是50 % ,但是大部分人可能都忘了,事情几乎从来都不平等,似乎抛硬币的结果与某些因素有关.
  我们仔细观察硬币,可以发现硬币正反面材质并不均匀,反面质量比正面质量多,所以得出正面的概率多于反面的概率也是有道理的.假设这种正反质量不均匀的影响因素成立的话,接下来我们用控制变量的方法做一组试验.我们做一个类似硬币结构的装置.用一根绳子一端联系着一块石头,另一端联系着一个塑料袋,把这个装置视为装置整体.我们把质量重的石头一端看作是硬币质量重的反面,把质量轻的塑料袋一端看作是硬币的正面.我们将这一个的装置抛向空中达到一定的高度.我们最终会发现,永远是石头的那一面先着地.这也就对应着硬币重的一面着地的可能性更大,也就毫无疑问.所以我们得出结论,抛硬币的概率与材质是否均匀有关.
  然而现代斯坦福教授,佩尔西戴康尼斯做实验,得出一枚被抛掷的硬币,最初面朝上的一面,仍朝上的可能性更大.戴康尼斯说,抛硬币时存在自然偏向,这导致最初向上的一面,再次向上的可能性是51 % ,也就是说,如果一枚硬币是带头像的一面朝上抛出去,抛一百次,会有51次带头像的一面朝上,戴康尼斯确定,不管如何抛一枚硬币,最初面朝上的一面仍朝上的次数会更多后,得出上述结论.佩尔西戴康尼斯教授说抛硬币正反的正确率并不是我们认为的 那样50 % ,与概率相比,抛硬币的结果与心理学的关系更大.
  我们不禁疑问,什么因素跟抛硬币的概率有更大的关系?如果是心理学,那么心理学的那方面对抛硬币有更大的影响?接着我们再进行一组试验.
  接下来的实验都以50次为样本容量.首先我们心里想着将硬币抛半圈的意图,然后努力用手控制发力的力道,并将硬币抛起.由于笔者失误5次,有45次完成目标,使硬币翻转了半面,我们发现将近0.9的概率可以完成.接着我们心中想将硬币抛掷一转,然后再将硬币抛起,结果我们惊讶的发现,有高达的0.7概率可以完成任务.接着我们心中想一个硬币的正或反面,将硬币抛一转以上两转以下,也有将近0.6的概率可以完成.以此我们可以得出结论,抛硬币与心理学有关,而且越在我们个人可控制的范围内关系越大.
  我们如何更可控制呢,如果理论成立,那么抛硬币的概率不再是 1 2 ,而是正反面的概率都是1,只要我们心理所想就会梦想成真了吗?
  我们又产生疑问,抛硬币的概率到底和什么有关呢?心理因素是什么,心理因素的改变导致了什么的改变才会有这样的结果呢?
  现在我们引入一个新的概念:单元偏向性.单元偏向性是指单元元素在一个特定的环境内会定向偏向一个特定的数值.
  综合上述的试验和推理,我们发现,对于含情感的人类来说,抛硬币的概率是模糊趋向 1 2 ,也就是说抛硬币的概率具有单元偏向性,但准确地说是偏 1 2 .前人所说的趋向 1 2 ,只是一个大概率事件,而不是所有的抛硬币概率事件永远都会趋向于 1 2 .例如,笔者可能得到全是正面的结果,就像中彩票一样,结果终是有可能的.我们再换个角度看,如果我们抛2N(N为自然数)次,只有在恰巧正反都为 1 2 时,概率才是 1 2 ,当然这也是概率的结果,如果我们抛2N 1次,结果就不平等了.当然这完全取决于个人的主观意识.但当我们在心理因素的影响下和在能力的影响下,抛硬币的概率已经发生改变,而且完全可以改变.
  到底什么才是决定抛硬币的概率呢?最近笔者在研读《易经》和八卦等中华古老文化时,笔者在里面得到启发.这种文化谈到“0”和“1”是世界的组成的基本单位,这“0”象征着“无”而“1”象征这“有”,一切都是阴阳组成,也就是有和无组成.这与我们得出的猜想也完全符合,例如,抛硬币得出正面的概率不是“0”就是“1”.
  于是笔者猜想硬币正反早已在抛的那一瞬间确定.也就是说心理因素改变了某些,决定硬币正反面的因素.不用试验论证,我们找出影响硬币概率的外界因素.暂时不考虑硬币的大小,质量,密度,材质形状是否均匀.于是我们可以联想到影响硬币的概率因素有抛的圈数,高度(在室内),以及抛硬币时的着力点和力量(决定了抛硬币的高度和转速圈数)等.
  所以在计算一切可能影响因素的条件下,慢慢提高我们的可控性,抛硬币的概率并不像海森堡测不准原理所说的那样,既然试验证实我们可以开始控制转的圈数多少来决定抛硬币的正反面,再加上“0”和“1”理论的支持,那么抛硬币其实是一件测得准原理支持的事件.
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