墨菲定律的数学证明
我自称科技奇人,现在我将尝试用数学方法证明墨菲定律。
背景:墨菲定律1949起源于美国。当时,一位名叫艾迪·墨菲的航空工程师参加了美国空军的载人火箭试验。其中一个实验需要在实验设备上安装一套***16传感器,然后加压。只要传感器没有发出警报,就可以持续加压。但是实验设备在巨大的压力下已经变形了,传感器的指针一点都没动!检查后发现,原来负责组装的三个同事把16传感器全部装反了。沮丧的墨菲无意中跟他的一个同事开了个玩笑:“如果某件事有可能出错,让他去做,它肯定会出错。”在随后的新闻发布会上,墨菲的老板斯塔普引用了这句话,并将其戏称为“墨菲定律”。从那以后,墨菲定律迅速在全世界传播开来,并产生了许多有趣的推论,包括中国版的“无论你害怕什么”。甚至有人把墨菲定律、帕金森定律、彼得原理夸大为20世纪西方文化的三大发现。
目前,墨菲定律的主要内容是这四句话:
第一,任何事情都没有看起来那么简单;
第二,一切都会比你预期的时间长;
第三,会出错的事情总会出错;
第四,如果你担心某事发生,那么它更有可能发生。
至此,问题已经说明了,大家可以看看我的骚操作来证明。
首先,上面的第一、第二、第三句包含了“任何”、“所有”、“全部”这三个词,这是逻辑上典型的全称判断,是理工科男的噩梦,我们先放在一边。第四句“更有可能”,似乎证明难度略低,我先从第四句说起。“如果你担心某事会发生,那么它就更有可能发生。”让我把它翻译成如下的数理逻辑语言:
假设所有讨论的事件都是随机事件;
设A为一个结局不好的随机事件(人们担心的情况)发生的概率;b是随机事件出现好结果的概率(人不着急),(a+b < = 1);
那么现在的任务其实就是证明A大于B(也就是A的可能性更大)。
为了证明A大于B,我现在定义两个概念,最简单的事件C和复杂的事件D..最简单的事件C是只包含一个独立过程(只有一个步骤)和两个可能结果(即两个样本点)的事件。比如扔硬币,只包含一个步骤:扔;只有两种可能的结果:积极的和消极的。样本空间中只有两个基本事件,S = {(正),(负)};?所以抛硬币属于最简单的事件c .同理,猜测世界杯决赛的胜负只有一个独立的步骤:赌法国或克罗地亚,只需一赌就能完成;只有两种可能的结果:法国赢或者克罗地亚赢。所以这也属于c .再比如追女神,这里有太多独立的步骤(比如见面/介绍、认识、交流、吃饭、送礼物等。),不是一步到位;而且,结果可能不止两种,至少有很多种,追女人成功了,追女人失败了,还珍惜,为女人哭泣甚至没有机会下手。所以它不是最简单的事件C,而是复杂的事件D(包括两个或两个以上的步骤,或者/和两个或两个以上的可能结果)。对于上述两种可能的抛硬币结果,认为正面和反面的概率相同,均为0.5。猜测最后输赢,这个概率是未知的。追女神的概率就更不知道了。
1.看我们生活中遇到的真实的日常事件,比如日常的行走、生活、坐卧、学习工作、假装奋斗等等。,很容易知道日常事件中的大部分不是最简单的事件C,而是复杂的事件D;因为大多数日常事件都有不止一个步骤,不止两个结果。很难找到同时满足两个条件的事件(只有一步,只有两种结果)。我就直接用这个常识作为证明的前提,不多说了。
2.现在我假设复杂事件D包含m个步骤和n个结果(m,n是大于2的整数)。比如找个对象,至少包括m个步骤:见面/介绍,认识,沟通,吃饭,送礼,吵架吃醋,求婚,策划,婚礼。最后有***n种可能,感觉,被甩,被甩,死了,有过一次,见面就做朋友,复合,做了就珍惜,马蓉,结婚,白头偕老。
3.日常复杂事件D经过M个过程后,在N个可能的结果中,我们来考察结果好和结果坏的情况。很容易知道,好结果的可能性远远小于坏结果的可能性。比如,找对象的“好”结果只有几种,甚至只有一种,对有些人来说,结婚是唯一的好结局。那么根据中学数学中分步事件的乘法原理和分类事件的加法原理,好结局的概率显然要比坏结局的概率低得多。因为,如果一定要最终达到唯一的好结果,就要m步做对,一步都不能错。最后可以实现n个结果中唯一正确的选项。这样正确的路径接近1,也就是你要完美的避开所有的坑。还有很多很多种类的路你可能会走错。设m个步骤中的每一步都有选项r1,R2,R3...RM依次(r1,R2...RM是正整数)。根据乘法原理,* * *的总路径有x = r1。R2...R3...RM,显然远大于65438。即使X条路径之间不存在相等的可能性,也可以有把握地判断,坏结局的概率远大于好结局的概率。
4.从上面的1和2可以知道,人类日常面对的真实事件很少是最简单的事件C,大部分是复杂事件d,即使是最简单的事件C,好结局的概率也只有0.5。从上面3可以看出,日常真实复杂事件D有好结局的概率远远小于有坏结局的概率。
5.从4可以知道,人类在日常生活中面临的真实随机事件向可能的坏结局发展的概率远大于好结局的概率。至于我们做一件事能不能成功,一般不是上帝把事情随机偏向我们这边,而是我们成功排除了所有不好的可能性,完美避开了所有的坑。建造一座建筑需要无数技术人员和工人的精心配合,摧毁一座建筑需要无数个日日夜夜,而摧毁一座建筑只需要一个不到一秒钟的炸弹,也就是m个重要步骤中任何一个步骤的作用(如计算承载力、钢材强度、建筑受力、抗震性能、防火性能、疲劳系数等。)不实现,建筑就会被破坏(如爆炸破坏承重功能)。
6.到目前为止,已经证明日常事件坏结局的概率远大于好结局的概率,这就是墨菲定律的第四句话。如果你担心一些不好的事情,它更有可能发生。由此可以宽松地证明第三句话,因为出错也是令人担忧的事情,所以出错的概率大于不出错的概率(当然也不可能严密地证明全称判断句)。同样,第一句和第二句也可以证明,怕时间太长,怕事情没那么简单也是人们最担心的坏结局之一。
7.以上,墨菲定律已被证明。
总结:墨菲定律的核心思想是,如果一件事情可能有好的结局,也可能有坏的结局,那么坏的结局的可能性更大,世界的发展是悲观的。我的证明过程是用经典概率的数学模型来近似模拟。其基本思想是:人类对好结局的群体认知决定了“好结局”只是少数甚至唯一的最优解,而大多数真实的日常事件被分成许多步骤,结局有许多种可能。所以,要想最终实现唯一的好结局,每一步都要做对每一个选择,任何一步走错都会导致不好的结局。所以按照经典概率,结局不好的可能性大于结局好的可能性。