home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #30 / NN_1992_30.iso / spool / sci / math / 16956 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-12-15  |  5.1 KB

  1. Xref: sparky sci.math:16956 rec.puzzles:7932
  2. Newsgroups: sci.math,rec.puzzles
  3. Path: sparky!uunet!spool.mu.edu!uwm.edu!rpi!batcomputer!cornell!karr
  4. From: karr@cs.cornell.edu (David Karr)
  5. Subject: Re: Marilyn Vos Savant's error?
  6. Message-ID: <1992Dec15.160000.3714@cs.cornell.edu>
  7. Organization: Cornell Univ. CS Dept, Ithaca NY 14853
  8. References: <1gj5grINNk05@crcnis1.unl.edu> <1992Dec15.012404.24027@galois.mit.edu> <1992Dec15.052211.24395@CSD-NewsHost.Stanford.EDU>
  9. Date: Tue, 15 Dec 1992 16:00:00 GMT
  10. Lines: 123
  11.  
  12. Below, I try to say something interesting on the following question,
  13. which otherwise seems to get beaten to death every few months on this
  14. newsgroup:
  15.  
  16. In article <1992Dec15.052211.24395@CSD-NewsHost.Stanford.EDU> snewman@Xenon.Stanford.EDU (Steven Newman) writes:
  17. >
  18. >   1) You meet a man on the street and ask him how many children he has.
  19. >      He replies "two, and one is a boy."  What is the probability that
  20. >      his other child is also a boy?
  21.  
  22. It depends entirely on how your probability space is constructed.
  23. Specifically, what is the distribution of numbers and kinds of
  24. children had by people in the population that you are sampling, and
  25. what is the probability, given that a person has a certain set of
  26. children, that he or she will give the above response?
  27.  
  28. Assume for simplicity that there are no twins and that the sexes of
  29. different children in the same family are independently distributed.
  30. Then of people who have two children, the following four events are
  31. equally likely:
  32.  
  33. (a) The children are both boys
  34. (b) The older child is a boy and the younger is a girl
  35. (c) The older child is a girl and the younger is a boy
  36. (d) Both children are girls
  37.  
  38. (We can discard all encounters with people who have more or fewer than
  39. two children on the reasonable assumption that they would not respond
  40. "two" in that case.  That is, all probabilities are implicitly
  41. conditioned on the event "exactly two children.")
  42.  
  43. Here are some possible assumptions that might determine the
  44. distribution of responses by a parent of two children.  Use the
  45. letter X to represent the response, "Two, and one is a boy."
  46. In all cases, we'll assume people don't lie (though why shouldn't
  47. they?), so in case (d), X never occurs.
  48.  
  49. (1) The important thing is to have at least one boy in your family,
  50.     it doesn't matter how many.  So in cases (a), (b), and (c) the
  51.     response is always X.  In formal terms:
  52.  
  53.     P(X|a) = P(X|b) = P(X|c) = 1
  54.  
  55. (2) It is customary to pick one of one's children at random and report
  56.     the child's sex.  Then in case (a) the response is always X, while
  57.     in cases (b) and (c) the response is X exactly 1/2 the time.
  58.     Formally:
  59.  
  60.     P(X|a) = 1, and P(X|b) = P(X|c) = 1/2.
  61.  
  62. (3) It is customary to report the older child's age (but not to say
  63.     that it is the older child).  Then (going directly to the formal
  64.     statement):
  65.  
  66.     P(X|a) = P(X|b) = 1, P(X|c) = P(X|d) = 0.
  67.  
  68. (4) When people tell you the sex of some of their children, they
  69.     always tell you the exact number of that sex.  So for two boys,
  70.     the response is either, "Two, and both are boys" (or an equivalent
  71.     statement) or no information about the sex.  For a boy and a girl,
  72.     possible responses are "one is a boy," "one is a girl," or no sex
  73.     information.  Formally,
  74.  
  75.     P(X|a) = P(X|d) = 0,  P(X|b) > 0,  P(X|c) > 0.
  76.  
  77. Personally, I regard (4) as the set of assumptions closest to reality,
  78. but this can be argued as a matter of opinion since all are
  79. unrealistic to some degree, starting with the assumptions of no lying
  80. and no twins.
  81.  
  82. In any of the above cases, the events (a), (b), (c), and (d) are
  83. mutually exclusive, P(a) = P(b) = P(c) = P(d) = 1/4, and the
  84. probability of X can be computed by:
  85.  
  86.    P(X) = P(X|a)*P(a) + P(X|b)*P(b) + P(X|c)*P(c) + P(X|d)*P(d)
  87.     = (P(X|a) + P(X|b) + P(X|c) + P(X|d))/4
  88.  
  89. But we want P(a|X), since (a) is the only event in which the "other"
  90. child is also a boy.  Use the rule
  91.  
  92.    P(R and S) = P(R|S)*P(S)
  93.  
  94. Then
  95.  
  96.    P(a|X) = P(a and X)/P(X) 
  97.       = P(X and a)/P(X) 
  98.       = P(X|a)*P(a)/P(X)
  99.       = P(X|a)/(4*P(X))
  100.  
  101. You can then work out the results for the four sets of assumptions:
  102.  
  103. (1)    P(X) = 3/4
  104.     P(a|X) = 1/3
  105.  
  106. (2,3)    P(X) = 1/2
  107.     P(a|X) = 1/2
  108.  
  109. (4)    P(X) > 0
  110.     P(a|X) = 0
  111.     (Yes, a big fat whopping ZERO, since P(X|a) = 0.)
  112.  
  113. >   2) You meet a man on the street and ask him how many children he has.
  114. >      He replies "two, and the older one is a boy."  What is the
  115. >      probability that his other child is also a boy?
  116. >
  117. >The answer to problem 1 is 1/3, while the answer to problem 2 is 1/2.
  118. >(One must be careful in the interpretation of the statement in problem
  119. >1; it means "I have two children, and it is not the case that both of
  120. >them are girls.")
  121.  
  122. You have to be more careful than that; for problem 1 I get 1/3 under
  123. only one of my four proposed sets of assumptions, and one which in my
  124. opinion is relatively unreasonable.  Problem 2 runs into similar
  125. difficulties; the only set of assumptions I can think of offhand to
  126. get the answer 1/2, is that nobody cares about younger children so
  127. they always tell you about their oldest.  Under more reasonable
  128. assumptions (i.e. if both are boys, the person will say so), I still
  129. get the answer 0.
  130.  
  131. -- David Karr (karr@cs.cornell.edu)
  132.  
  133.  
  134.  
  135.