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随机与概率
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如果一个现象的个别结果无法预测，然而在多次重复之后，其结果会呈现出规则的分布，我们就称该现象为随机现象。
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一个随机现象的任一结果的出现概率是在0~1之间的一个数字，该数字描述在重复多次的情形下某个结果出现的比例。
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概率为0的结果从来都不会发生，概率为1的结果则每重复一次就发生一次。概率为1/2的结果，在多次重复的情况下，大约有一半时间会发生。当然，我们永远没办法实际观察出一个概率，比如，硬币不管抛了多少次都可以再抛。数学中的概率是一种理想化的描述，预测的是在无休止重复的情况下某结果发生的可能性。
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我们不想在这里做深入的研究。随机现象的存在，只不过是我们观察这个世界所得到的事实，概率也只是用来描述随机现象长期规律性的语言。抛一次硬币的结果、放射源发射出粒子的间隔时间，以及实验室老鼠生的下一胎小老鼠的性别都是随机的。随机样本或者随机实验的结果也是随机的。一大群人的行为，常常和抛多次硬币或取多个随机样本的结果一样充满随机性。举例来说，人寿保险根据的就是在一大群人里面死亡是随机发生的事件这个事实。
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例3 死亡概率
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我们没法预测某个人明年会不会死。但是，如果观察好几百万人，死亡的规律就是随机的了。美国国家卫生统计中心宣布，20~24岁的男性当中，每年的死亡概率差不多是0.0014，这是一个年轻男性明年会死的概率。对于同一年龄段的女性，死亡概率大约是0.0005。
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如果一家保险公司向年龄为20~24岁的人出售了很多人寿保险，公司就会知道：卖给男性的保险明年大约有0.14%的需要理赔，卖给女性的则大约有0.05%的需要理赔。因为男性的理赔比例较高，所以保险费也会收得多一些。
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机会的古代史
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在玩需要多次重复的机会游戏，如掷色子、发洗好的牌、轮盘赌时，我们最容易注意到随机现象。类似这些游戏的机会装置，曾在远古时代被用来揣摩神的旨意。古代西方最常用的随机化方法是“掷骨头”，就是掷好几块距骨（图17-2），距骨是相当规则的实心骨头，取自动物的脚跟。抛掷之后，等距骨静止，四面中的其中一面会朝上（有两面是圆形的）。用陶土或骨头做的立方体色子后来才出现，但即使是色子，在公元前2000年之前就已经存在了。跟占卜术比起来，用掷骨头或掷色子来赌博几乎算是较近代的行为了。在大约公元前300年前，还没有这种“堕落行为”的明确记录。赌博在罗马时代十分风靡，后来在基督教的不认同之下暂时衰落（和占卜术一起）。
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图17-2 动物的距骨（脚后跟骨）的实际尺寸
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有史以来，诸如距骨这样的机会工具就被使用了。但是，在古代那些伟大的数学家中，没有一个人研究过掷骨头或掷色子很多次可以得到的模式。也许是因为距骨以及大部分的古代色子的形状不够规则，使得每一个的结果都有不同的模式。或者还有更深层次的原因，比如人们不太愿意做系统的实验。
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职业赌徒不像哲学家或数学家那么压抑自己，他们注意到掷色子或发牌的结果有模式可循，并试着据此调整赌注来增加赢钱的机会。“我该怎么下注”这个问题，就是概率理论的起源。对于随机现象的系统研究，是从（我们有一点儿过度简化）17世纪法国赌徒请法国数学家帮忙算出机会游戏的“公平”赌注时开始的。概率理论就是关于随机现象的数学研究，源自17世纪的费马与帕斯卡，到20世纪统计学家接手的时候，概率理论已经发展得很完善了。
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知识普及 上帝掷色子吗？
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世界上很少有事情是百分之百的随机现象，以致不管我们有多少信息，都无法预测结果。比如，理论上我们可以把物理定律应用在抛硬币上，预测其结果会是正面朝上还是反面朝上。但是，在每个原子内部，随机性的确影响了事情的结果。爱因斯坦不大喜欢新量子论这种说法，“上帝可没有在和宇宙玩色子”。但多年之后我们发现，爱因斯坦的看法是错的。
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关于机会结果的神话
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概率的概念似乎很直截了当，它为“如果我们多次这样做，会发生什么情况”这个问题提供了答案。但事实上，不论是随机现象的“表现”，还是概率概念，都有很微妙的地方。我们会不断地遭遇机会结果，但心理学家告诉我们，我们处理得并不高明。
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短期规则的神话
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概率的概念是，随机现象长期来说是有规则的。不幸的是，我们在直觉上却认为，随机现象在短期内也有规则。在规则没出现时，我们更倾向于寻求解释，而不把它当作机会变异。
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例4 哪种更像随机结果？
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将一枚硬币抛6次，把每次的结果记下来。以下哪个结果更有可能发生？
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正反正反反正 反反反正正正
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几乎所有人都说“正反正反反正”更有可能发生，因为“反反反正正正”看起来“不随机”。事实上，两者发生的机会一样大。正面和反面机会均等的意思是，抛了很多次后大约有一半的结果是正面朝上，而不是正反应该间隔出现。硬币没有记忆，不知道前面几次的结果，也不会尝试制造一个平衡的结果。
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抛6次硬币得到“反反反正正正”这样的结果看起来不寻常，是因为连续有3个反面朝上和3个正面朝上。连续出现同样的结果看似“不随机”，但实际上经常发生。以下这个例子比抛硬币更令人印象深刻。