從牛頓的貓洞說(shuō)起-視野
正確使用概率可從中得益,錯(cuò)誤使用概率會(huì)闖大禍。
牛頓是大科學(xué)家,在數(shù)學(xué)、力學(xué)、光學(xué)和天文學(xué)等方面做出了劃時(shí)代的重大貢獻(xiàn)。天才畢竟異于常人,在日常生活方面也不同凡響。牛頓從蘋果落地悟出地心引力,此事幾乎家喻戶曉,但有人對(duì)其真實(shí)性存疑。另一趣事:牛頓為家中所養(yǎng)的兩只貓出入方便,在墻上為大貓開(kāi)一大洞,為小貓開(kāi)一小洞。難道小貓不能走大洞?在常人看來(lái)后者是多此一舉,認(rèn)死理的科學(xué)家真是死腦筋。
問(wèn)題不那么簡(jiǎn)單,容我徐徐道來(lái)。
牛頓精通數(shù)學(xué),是微積分的共同發(fā)明人。數(shù)學(xué)講究邏輯推理,從前提到結(jié)論,環(huán)環(huán)相扣無(wú)懈可擊;否則,“千里長(zhǎng)堤潰于蟻穴”,整個(gè)公理系統(tǒng)必須推倒重來(lái)!牛頓精于此道,習(xí)慣成自然。他在決定開(kāi)貓洞時(shí)可能這樣想:如只開(kāi)一個(gè)大洞由大小兩貓共用,遇到大貓要外出小貓要回家或者小貓要外出大貓要回家時(shí),怎么辦?為保萬(wàn)無(wú)一失,還是開(kāi)大小兩個(gè)貓洞為好。牛頓想得很周到。
仔細(xì)想想還有問(wèn)題:即使開(kāi)兩個(gè)貓洞,難免小貓偶爾走大洞碰巧與大貓對(duì)頭撞到。這種可能性雖然不大,但如果一萬(wàn)次中發(fā)生一次,“萬(wàn)無(wú)一失”就保不住了。如此看來(lái),牛頓想得還不夠周到。
數(shù)學(xué)的一個(gè)分支是概率論,專門考慮“可能性”。以擲骰子為例,擲出的點(diǎn)數(shù)有6種可能性:1,2,3,4,5,6。如果骰子是密度均勻的正立方體,各個(gè)點(diǎn)數(shù)出現(xiàn)的概率是否均等?擲一把6個(gè)骰子,出現(xiàn)“滿堂紅”(6個(gè)骰子全為紅色4點(diǎn))的概率是多少?概率論給出答案為:平均要擲46656次才會(huì)出現(xiàn)一次,這種不常見(jiàn)的稀有事件稱為“小概率事件”。前述之小貓碰巧與大貓對(duì)頭撞到,也屬于小概率事件,但其概率不是那么容易算的。牛頓未考慮情有可原。地震、海嘯等災(zāi)害均屬于小概率事件,其發(fā)生概率可從歷史數(shù)據(jù)中用統(tǒng)計(jì)方法得出,保險(xiǎn)公司據(jù)此確定保險(xiǎn)費(fèi)率。但概率對(duì)預(yù)測(cè)何時(shí)出現(xiàn)災(zāi)害并無(wú)多大實(shí)用價(jià)值,道理與擲骰子類同,雖然算出各個(gè)點(diǎn)數(shù)出現(xiàn)的概率,仍不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)下一次擲出的點(diǎn)數(shù)。賭場(chǎng)卻能利用概率賺錢,比如賭場(chǎng)規(guī)定:擲一把6個(gè)骰子每次收費(fèi)一元,擲出滿堂紅的賭客可贏兩萬(wàn)元。乍看這似乎很誘人,實(shí)際上賭場(chǎng)才是大贏家。平均擲46656次出現(xiàn)一次滿堂紅,扣除兩萬(wàn)元賭場(chǎng)大賺26656元。這種在事件出現(xiàn)次數(shù)極多時(shí)才出現(xiàn)的規(guī)律性,稱為“大數(shù)定律”,統(tǒng)稱為“統(tǒng)計(jì)規(guī)律”。
正確使用概率可從中得益,錯(cuò)誤使用概率會(huì)闖大禍。禍延全球的金融危機(jī),毛病出在不顧適用條件誤用統(tǒng)計(jì)規(guī)律。金融產(chǎn)品各有不同程度風(fēng)險(xiǎn),金融專家用概率計(jì)算風(fēng)險(xiǎn),將不同風(fēng)險(xiǎn)的有價(jià)證券組合起來(lái),包裝成能避風(fēng)險(xiǎn)的“衍生物”(Derivatives)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律,衍生物包含的各種證券就平均而言,在正常情況下以賺補(bǔ)賠略有盈余。他們宣稱:投資衍生物穩(wěn)賺不賠!所謂“避險(xiǎn)基金”(HedgeFund)主要投資在各種衍生物。靠得諾貝爾獎(jiǎng)經(jīng)濟(jì)學(xué)家的公式計(jì)算,有華爾街投資高手主導(dǎo),衍生物大行其道大賺其錢,造就了許多百萬(wàn)富翁和一些億兆富豪。“天有不測(cè)風(fēng)云!”天下哪有穩(wěn)賺不賠的好事?金融風(fēng)暴襲來(lái)時(shí),衍生物全軍覆沒(méi),避險(xiǎn)基金竟成為風(fēng)險(xiǎn)之源。為什么曾經(jīng)用來(lái)大賺其錢的統(tǒng)計(jì)規(guī)律突然不靈了?道理很簡(jiǎn)單,利令智昏!他們忘記了統(tǒng)計(jì)規(guī)律的適用條件。那些金融專家認(rèn)為,以房產(chǎn)作抵押的房貸具有最低風(fēng)險(xiǎn),其根據(jù)是美國(guó)房市盡管有起伏,“東方不亮西方亮”,全美各地房?jī)r(jià)一起下跌的情況極為罕見(jiàn)。但罕見(jiàn)并非不可能,小概率事件偶爾也會(huì)發(fā)生。這次全美各地房?jī)r(jià)一起大幅度下跌,連號(hào)稱“黃金房產(chǎn)”的紐約曼哈頓也不能幸免。以房貸為主的衍生物慘遭滅頂,就不奇怪了。
回到牛頓的兩個(gè)貓洞。設(shè)想牛頓請(qǐng)專家訓(xùn)練他的小貓,使之專走小洞不走大洞。訓(xùn)練大功告成后,專家拍胸脯保證:萬(wàn)無(wú)一失!不料有一次,墻內(nèi)大貓和墻外小貓同時(shí)發(fā)現(xiàn)大洞中有一只老鼠,結(jié)果不問(wèn)可知。這次席卷全球的金融風(fēng)暴,好比是華爾街的“大洞”中突然鉆出一只“老鼠”,爭(zhēng)逐的“大貓”和“小貓”撞得暈頭轉(zhuǎn)向,“權(quán)威專家”全都傻眼。牛頓泉下有知,唯有望“洞”興嘆。