奶茶要好喝,要先倒紅茶還是牛奶?從日常生活中看見「數據力」
但問題來了!
給女士的這一杯茶,不管是怎麼泡的,假設這位女士根本辨別不出來,完全靠猜的,她也有50%的機率猜對。兩杯的話,就有25%的機率猜對。杯數愈多機率愈小,那麼到底要給她多少杯茶,才能證明她即使全部判斷對了,也不是靠猜的,而是她真的知道這兩種泡法確實味道不同呢?
這個實驗之所以有名,是因為這是歷史上第一次「隨機對照實驗」。這位戴著厚厚眼鏡的男子就是費雪。
1935年,費雪將這個實驗寫入他的著作《實驗設計法》。他的答案是8杯,其中4杯用一種方式混合,另外4杯用另一種方式混合,然後把它們隨意打亂,端給女博士辨別。注意這裡的「隨意」兩個字,費雪在著作裡強調,這不是人為隨手決定的順序,而是使用骰子、輪盤等工具來決定的順序,這樣才能確保是真正的「隨機」。
還有,泡茶的時候,為了避免許多不相關的因素影響這位女士的辨別,還要嚴格控制每杯茶的溫度、茶和奶量的多少,以及它們充分混合的時間,要確保這些條件都完全一樣。
而這位女博士要做的,就是在品嚐之後,將8杯茶分成兩組,一組是把奶倒進茶裡的,一組是把茶倒進奶裡的。
這其實又是一個機率的問題。從8杯裡任意選出4杯,就有70種可能性,而這70種可能性當中,只有一種可能是8杯全部都分對的情況。也就是說,如果完全靠猜的,她猜對的機率是1/70≈1.43%。
費雪又計算了這位女博士猜對6杯的可能性,這種情況是,女士在把奶倒進茶裡的4杯當中選了3杯,又在把茶倒進奶裡的4杯當中選了1杯,這種組合的可能性有:4×4=16種。猜對6杯的機率是16/70≈22.85%。
但猜對8杯的可能性只有約1.43%,也就是說,如果有8杯茶,女博士仍然可能全部猜對,但可能性非常低。
也許你會問,雖然約1.43%,可能性確實不高,但也的確有可能啊,也許她就有這麼好的運氣呢?哪怕可能性只有10億分之一,也是有可能的,要是恰好就中了這10億分之一呢?如此下去豈不是沒完沒了,永遠無法得出結論。費雪當然不會讓這種情況發生,那到底該怎麼判斷她是不是用猜的呢?