總共進行35萬次實驗
自古以來許多決策都采拋硬幣方式決定,但是數學家早就發現,拋硬幣機率並不公平。最近荷蘭研究人員進行數十萬次實驗再次證實先前發現,只要在拋硬幣前檢查哪面朝上,結果以同面落下的機率約高1%。
自羅馬時代以來,拋硬幣就常用來決定重大事件,即使在今天,也用來決定政治選舉、足球決賽和公共政策決策的命運。美國斯坦福大學數學家Persi Diaconis當過職業魔術師,以研究隨機性聞名,最著名研究之一是確定一副牌必須洗多少次才能真正混合。談到硬幣遊戲時,他長期認為雖然非常接近完全公平,但絕對不是50:50。
2007年Diaconis研究發現,當人類用拇指反轉硬幣時,會出現「擺動」和輕微離軸傾斜,因此拋硬幣往往會以開始同一面落下,這種偏差稱為同側偏差,但差異很小,只有1%。Diaconis曾說「拋硬幣是物理學,不是隨機」,他還說明如何操縱彈簧式硬幣拋擲機確保硬幣100%命中,當彈簧彈出並讓硬幣反轉,會自然旋轉,只需要仔細調整就可使硬幣拋起物理過程精確著陸,但自然拋擲的硬幣遵循力學定律,飛行路線是由初始條件決定。
16年後,荷蘭阿姆斯特丹大學心理學家Frantisek Bartos再次證實這個結果,發布初步報告,強力預測支持硬幣通常落下和拋起同一面。研究團隊與48人投擲46種貨幣,使用拇指反轉硬幣,並用手接硬幣,避免硬幣落在平坦表面導致彈跳或旋轉。
總共進行350,757次實驗,據稱可能是同類研究規模最大,結果也發現同側偏差,50.8%情況下,硬幣落地時朝上那面與拋起時相同,幾乎與Diaconis研究數字一樣。他們還發現,有些拋硬幣者表現出強烈同側偏見,有些完全沒有,顯示拋硬幣的結果可能取決於拋硬幣者,但影響微小。
不到1%的差異看起來不多,但研究員發文,如果你知道擲出硬幣時哪面朝上,拋硬幣結果下注1美元,根據結果可贏得0美元或2美元並重複下注1,000次,平均可賺19美元。相比之下,玩六副牌組成的21點,對抗最厲害的玩家,可賺5美元,但小於玩歐式輪盤賺得27美元。
Diaconis說「你對隨機性思考越多,事情就會越不隨機;但有時,你可以利用缺乏隨機性的優勢」。荷蘭研究人員也寫:「雖然拋硬幣很流行,但很少有人停下來反思,拋硬幣的結果絕非隨機。」不過團隊提出非常簡單的解決方案:拋硬幣做重大決策時,只需確保硬幣拋出前,參與者看不到哪面朝上即可。
(首圖來源:Flickr/Gerwin SturmCC BY 2.0)