「二つの封筒のパラドックス」の派生問題

 「二つの封筒のパラドックス」の派生問題を考えました。

派生問題1 

「二つの封筒のパラドックス」で、封筒に入っている上限金額が分かっている。

選んだ封筒の金額が上限金額の半額を超えていれば、交換すべきか。

 馬鹿にするなと言われそうですが、言うまでもなく答えは「ノー」です。

派生問題2

「二つの封筒のパラドックス」で、封筒に入っている上限金額が分かっている。

選んだ封筒の金額が上限金額の半額以下ならば、交換すべきか。

 「イエス」のような気もしますが、前記事の具体例(下に再掲)で確認すると、上限金額の半額は6万円なので、選んだ金額が、1万円、2万円、3万円なら交換すべきで、4万円なら交換すべきではありません。6万円なら交換しても、しなくても同じです。一概には言えませんが、6万円以下の金額の平均値(期待値)33/9に対して封筒を交換した金額の平均値(期待値)は39/9なので、交換した方が得する可能性は大きいです。一般的に成り立つかはまだわかりません。(上段の表、参照)

 (例題)

(1万円、2万円)の封筒ペアが1組、(2万円、4万円)の封筒ペアが1組、(3万円、6万円)の封筒ペアが2組、(6万円、12万円)の封筒ペアが1組ある。この中から一組を選び、さらに、そのうちの片方を開封する。その組のもう一つの封筒の金額の期待値はいくらか?

派生問題3

「二つの封筒のパラドックス」で、封筒に入っている金額の期待値が分かっている。

選んだ封筒の金額が期待値以下ならば、交換すべきか。

 これも、「イエス」のようですが、具体例で確かめると、4万円以下の金額期待値15/6に対して、封筒を交換した金額の平均値(期待値)は21/6なので、を交換した方が得する可能性は大きいです。一般的に成り立つかはまだわかりません。(下段の表、参照)

 次に、一般的な証明をしようとしましたが、証明という程のものは必要なさそうです。なぜなら、選んだ封筒が上限なら、交換すれば必ず損するのですから、上限以外の場合は、封筒金額の平均より、交換した封筒の金額の平均が大きくなります。ただし、平均であって、損する場合もありますが。