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從統計學角度分析中國圍棋為什麼輸給韓國這麼多
送交者: paladin 2005年06月23日17:02:58 於 [競技沙龍] 發送悄悄話

棋迷朋友很多可能對如下問題感興趣:
我是1段,Tom是3段,如果每盤棋的我贏的概率是三成,那麼和Tom連下十盤,我能贏至少兩盤棋的可能性是多少?
對下彩棋的棋手及職業棋手,知道這個問題的答案很重要吧。
我想對於很多人來說,可能沒有去想過或不知道怎麼去算?雖然計算並不難。
打開Microsoft Excel,輸入 “=BINOMDIST(8,10,0.7,TURE)”,你會得到0.85,也就是說,你有八成半的可能做到。
解釋一下括號里三個數字的意義,第一個數字8代表的是最多輸幾盤,第二個數字10當然代表總共盤數,第三個數字代表的是你輸掉一盤棋的概率(當然也就是1減去你下贏一盤棋的概率)。
做為練習,假設你和一個高手下,你贏一盤棋的概率只有一成,那麼下個20盤,你贏至少3盤的概率有
BINOMDIST(17,20,0.9,TRUE)=0.32
可見你輸掉十七盤棋或更多的可能性倒有近七成。
同理,你如果跟一個水平跟你差太多的棋友下(比如你九點九九成穩拿他),下它個20盤,你一盤不輸的概率是BINOMDIST(0,20,0.001,TRUE)也就是98%
在Excel裡面,BINOMDIST代表的是binomial distribution,是統計學裡面最常見的分布之一,應用極廣。
具體的數學我就不想多講了,可以參考基本的統計課本。但稍微舉個例子,BINOMDIST(1,3,0.5,TRUE)也即是
下三盤棋至少贏兩盤是這樣計算的:
C(3,0)*0.5^0*0.5^(3-0) C(3,1)*0.5^1*0.5^(3-1) = 1*0.5^0*0.5^3 3*0.5^1*0.5^2 = 0.5
第一項代表的是三盤棋一盤棋都不輸的可能性,
第二項代表的是三盤棋輸一盤的可能性,
在BINOMDIST(1,3,0.5,TRUE)里,0.5當然代表每盤棋輸的可能性是五成。
下三盤棋有8種結果,很容易看出只有一種是全輸,三種是輸一盤,所以以上式子的和當然是0.5.

用統計學可以解答到底棋力差別要差多少才能造成某棋手對另一棋手5勝20敗。
如果雙方棋力一樣(各有五成贏面),25盤棋要贏至少20盤的可能性只有百分之零點二。
如果雙方棋力對比為A方有七成贏面,25盤棋A要贏至少20盤的可能行有百分之十九。
如果雙方棋力對比為A方有七點七六成贏面,25盤棋A要至少贏20盤的可能性有一半,這是什麼意思呢?
這說的是,如果雙方下100次25番棋,那麼有50次25番棋,A將至少贏20盤。

統計的雙方對局數越多,當然統計數據就越可靠。如果雙方只下了一兩盤,那麼統計的意義就不大了。統計學本身有個大數定理,說的是當統計的樣本有無限多時,統計結果是百分百準確的。

那麼,吳清源能在那麼多次十番棋里將對手打到先相先,讓先的地步,棋力比對手高的概率是非常大的。中國圍棋頂尖棋手輸給韓國頂尖棋手那麼多,棋力只差一層紙的概率從統計學說也是很勉強的,畢竟下的棋總數目太多了。

現在談談棋力的構成。玩過三國的人很多,大家都知道呂布雖然厲害,比如武力100%,但智力只有(比如)50%,統率力只有60%,那麼綜合指數只有100%*50%*60%=30%,而曹操武力也許只有50%,但智力95%,統率力99%,那麼綜合指數
為50%*95%*99%=47%。由此說明選曹操通關的可能性要大過呂布。棋手的棋力也可以類似來計算,那些因素決定一盤棋的勝負?我列出技術(比如計算力,布局,等等,可以細分,但這裡簡單起見統稱為技術),心理(比如睡覺前
緊不緊張,失不失眠,下棋時是不是會分心去想我贏了可以拿多少錢,會不會被對方猛拍甚至拍碎棋子嚇到等等),和運氣三大樣。我是搞科學的,但是我認為運氣成份是必須考慮的,因為畢竟人並不全懂圍棋,很多地方比如有兩三
個選擇時,選擇對和選擇錯的差別是很大的,考試遇到選擇題不知道選哪個只好亂猜的朋友一定有不少,我將之定義為運氣。關於運氣也可以這麼說,比如打牌罷,80比橋牌靠的運氣成份要多,所以牌技高輸牌的可能性是很大的,但是大家打了10000次牌後,好牌壞牌基本上都拿的差不多,所以牌技高最終任何牌都是要贏的,這就無所謂運氣了。但畢竟大家只打那麼幾十成百次牌,下幾十成百次棋(玩越多運氣成份就越小),所以我還是將之歸於運氣。人生的成功與否,除了實力,運氣也一定要的,大家一起在戰場衝鋒,掉下幾個炸彈,一個比李世民還厲害的人還來不及發展就被炸死了,除了用運氣不好來解釋,我沒有其它的解釋。
接下來,必須考慮技術,心理和運氣三樣的比重。
技術的比重一定是最大而且很大,否則一個業餘三段就算心理和運氣都比李昌鎬好,也十有九九以上下不過。那麼我將技術定為70%(可以通過統計計算,但篇幅所限就不多寫了),心理為20%,運氣為10%。接下來,可以列張表,將每個
棋手這三項的(平均)值列出,各按100分為頂點,比如李是95(技術),90(心理),50(運氣);而曹是90(技術),85(心理),55(運氣),那麼綜合值為李=70%*95% 20%*90% 10%*50%=0.905,曹為0.855,兩人實力對比為0.905/0.855=1.124,或者說平均每盤棋李勝的概率為1.124/(1 1.124)=53%。
然後呢,李和曹如果下300盤棋,李至少贏200盤的概率可以用本文第一部份介紹的方法計算,等於99.9999%。這說明什麼呢?說明每盤棋李勝率只有53%是被嚴重低估的,所以,我們必須修改李和曹的技術,心理,運氣的分數,直到算出李300盤裡贏200盤有一半的可能為止。可見,這種計算不是隨便估算就可以準確的,所以張大勇在圍棋天地里對棋手的給分是沒有統計根據的,當然,很多人都不善於用統計原理到日常生活中,所以張那麼給分也可以理解。

舉個統計的例子。比如雖然廣大的坦友沒有去過台灣,那麼是不是說就無法知道台灣人想不想獨立呢?當然不是的。只要隨機在日常生活中碰比如50個台灣人,問問他們對於獨立的(真心)看法,很容易就可以推出全台灣的人怎麼想。
我讀小學時,老師說雷鋒精神處處有,共產主義思想人人有,可是我隨便問問100個路人,觀察100次老太太掉了錢有沒有人揀走,就可以做個簡單統計驗證老師的說法。當然我沒這麼做,也沒有時間和機會去等100個老太太掉錢,但
我知道結果大概會怎麼樣。日常生活中,等車也是常有的吧,如果一輛公車平均10分鐘一班,那麼一輛車剛走一分鐘,你等到下一班車平均要等多久?一個停車場有100個位置,全被占滿了,如果平均一個人只停一小時,那麼下個停車位什麼時候出現?這些都很容易用統計學計算。

我希望中國圍棋能超過韓國,但我覺得要科學的分析是否目前確實有差距,以及哪方面有差距,解釋為什麼會輸這麼多。
希望本文起到拋磚引玉的作用,謝謝閱讀。

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