Probability 3.3

這段改編自 2010 年 6 月 2 日的對話。

15 個錢幣之中,有 3 個是金的。假設你要由那 15 個錢幣之中,抽 4 個出來,抽到 3 個金幣的機會率是多少?

已知整個過程是隨機的,即是抽中各個錢幣的機會均等。

這一題有兩種運算方法。

第一種運算方法,我稱之為「機會率方法」,簡稱「P」。

我現在解釋,使用「P 方法」時,為何在那四個分數之後,要乘多一個 4C3。(4C3 即是 「4 選 3」,等於 4。)

我剛才考慮,抽到「頭三個是金」和「尾一個非金」的機會率是多少?

(金)(金)(金)(X) = (3/15)(2/14)(1/13)(12/12)

但是,原本的題目並沒有規定 4 個錢幣之中,哪 3 個是金的,所以,我們還要用同樣的方法,思考其他的可能性:

(金)(金)(金)(X) = (3/15)(2/14)(1/13)(12/12)

(金)(金)(X)(金) = (3/15)(2/14)(12/13)(1/12)

(金)(X)(金)(金) = (3/15)(12/14)(2/13)(1/12)

(X)(金)(金)(金) = (12/15)(3/14)(2/13)(1/12)

只要把上面 4 個機會率加在一起,就是你要的最終答案。但是,那樣做會十分費時失事。有沒有快一點的做法呢?

有。只要利用一個簡單的觀察就可以。以上的 4 組數中的每一組,都是由 4 個分數相乘而成。雖然,例如,第一組的四個分數,並不同於第二組的那四個,但是,它們的分子,都是由那四個數「3、2、1、12」相乘而成的。唯一的分別,是次序不同。所以相乘以後,4 組數的數值是相同的。

(金)(金)(金)(X) = (72/32760)

(金)(金)(X)(金) = (72/32760)

(金)(X)(金)(金) = (72/32760)

(X)(金)(金)(金) = (72/32760)

既然是那樣,與其逐個運算,倒不如先計「(金)(金)(金)(X)」的機會率,然後乘以 4,直接獲取最終答案。

(3/15)(2/14)(1/13)(12/12)4 = 0.008791

那樣,為何我們會知道,總共只有 4 個排法?或者說,我們如何保證,沒有漏網之魚呢?

不同排法,代表那 3 個金幣,放於 4 格之中的不同位置。換句話說,你只需要思考,4 格之中放 3 個金幣,總共會有多少個方法。所以,答案是 4C3。 4C3 即是 「4 選 3」,等於 4。

(3/15)(2/14)(1/13)(12/12)4C3 = 0.008791

我現在只是令你理解,為何在那四個分數之後,要乘多一個 4C3。到你自己做題目時,毋須思考得那麼詳細。你只需要懂得這樣想就可以:

4 個錢幣中,有 3 個是金的,而題目又沒有規定是哪 3 個,所以,要乘多一個 4C3。

— Me@2012.04.13

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