Das Monty-Hall-Problem simulieren und verstehen: Die kontraintuitive Wahrscheinlichkeit im Blick
Kernaussagen dieses Artikels
Hinter drei Türen versteckt sich ein Luxuswagen, hinter den anderen beiden eine Niete in Form einer Ziege.
Du wählst zuerst eine beliebige Tür.
Der Moderator (er kennt alle Inhalte) öffnet anschließend garantiert eine Nieten-Tür.
Danach musst du entscheiden: Bleibst du bei deiner ursprünglichen Tür oder wechselst du zur letzten geschlossenen?
Die Antwort ist eindeutig: Ein Wechsel ist massiv im Vorteil (Gewinnchance 2/3).
Dieser Artikel begleitet dich mit einem Browser-Simulator dabei, diese kontraintuitive Wahrscheinlichkeit „zu sehen" und zu fühlen.
Einleitung
Kennst du das Gefühl, dass sich etwas „richtig" anfühlt, die Mathematik aber widerspricht? Das Monty-Hall-Problem ist ein klassisches Beispiel dafür.
Ich hielt früher selbst daran fest, dass beide Optionen am Ende 1/2 Chance hätten – und war frustriert. Erst als ich tausende Durchläufe in Excel simulierte und sah, wie sich der Gewinn auf 2/3 stabilisierte, fiel der Groschen.
Hier rekonstruiere ich diese Erfahrung und ergänze sie um einen Browser-basierten Simulator, damit jeder das Ergebnis intuitiv nachvollziehen kann.
Die Regeln (3-Türen-Version)
- Hinter den drei Türen befindet sich [ein Auto, die anderen beiden verstecken Ziegen (also Nieten)].
- Du wählst eine Tür.
- Der Moderator – er kennt alle Inhalte – öffnet garantiert eine Nieten-Tür unter den verbleibenden beiden.
- Übrig bleiben deine erste Wahl und eine weitere verschlossene Tür.
- Jetzt entscheidest du: bleiben oder wechseln?
Warum die Intuition täuscht
Viele denken: „Wenn zwei Türen bleiben, liegt die Trefferchance bei 1/2 je Tür." Das ist falsch.
- Die anfängliche Chance, das Auto zu treffen, beträgt 1/3.
- Gleichzeitig liegst du mit 2/3 Wahrscheinlichkeit daneben.
- Weil der Moderator immer eine Niete öffnet, konzentriert sich diese 2/3-Wahrscheinlichkeit auf die verbleibende Tür.
- Wer nicht wechselt, bleibt bei 1/3, wer wechselt, hat 2/3 – der Wechsel ist also doppelt so gut.
Verständnis über Baumdiagramme
Ein Fallunterscheidungsbaum macht es noch anschaulicher.
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Du triffst zunächst die Gewinn-Tür (Wahrscheinlichkeit 1/3).
- Der Moderator öffnet eine Ziege.
- Wechselst du jetzt, verlierst du – du wechselst zur Ziege.
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Du triffst zunächst eine Niete (Wahrscheinlichkeit 2/3).
- Der Moderator öffnet ebenfalls eine Ziege, aber lässt das Auto stehen.
- Wechselst du, landest du beim Auto und gewinnst.
So erkennt man: Beim Wechseln liegt die Gewinnchance bei 2/3, beim Bleiben bei 1/3.
Verallgemeinerung auf N Türen
Das Problem lässt sich auf beliebig viele Türen erweitern.
- Bei N Türen gilt:
- Bleibst du, beträgt die Gewinnchance 1/N.
- Wechselst du am Ende, beträgt sie (N−1)/N.
Beispiel: Es gibt 100 Türen. Die Wahrscheinlichkeit, dass du anfangs das Auto triffst, liegt bei 1/100. In 99/100 Fällen wählst du eine Niete. Der Moderator öffnet davon 98 Türen, lässt aber das Auto stehen. Die verbliebene Tür trägt daher mit 99/100 Wahrscheinlichkeit den Gewinn.
Mit diesem Bild wird der Vorteil des Wechsels intuitiv.
Mit Excel und im Browser „sehen"
Excel-Simulationen über tausende Durchläufe zeigen, wie sich die Erfolgsquote des Wechselns stetig auf 66,6 % zubewegt – exakt wie die Theorie.
Zahlen allein überzeugen aber nicht jede Intuition. Darum gibt es jetzt den Browser-basierten Simulator.
Funktionen des Simulators
- Manueller Modus: Wähle Türen, beobachte den Moderator und erlebe den Ablauf.
- Automatischer Modus: Lass tausende Durchläufe in Sekunden rechnen und sieh, wie sich die Statistik einpendelt.
- N-Türen-Konfiguration (3–10 Türen): Verstehe die verallgemeinerte Problemstellung.
- Grafische Darstellung: Vergleiche die Gewinnraten der Strategien visuell.
So erlebst du Intuition und Statistik gleichzeitig – das Monty-Hall-Problem wird greifbar.
Häufige Einwände und Hinweise
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Was, wenn der Moderator die Inhalte nicht kennt und zufällig öffnet? → Dann könnte er das Auto versehentlich aufdecken – ein anderes Problem.
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Was, wenn der Moderator eigene Regeln hat? → Sind diese Regeln bekannt, verändert sich die bedingte Wahrscheinlichkeit.
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„Wenn am Ende zwei Türen übrig sind, sind es doch 1/2 und 1/2"? → Der Akt des Moderators liefert Information. Die Türen sind asymmetrisch: Eine trägt 1/3, die andere 2/3 Wahrscheinlichkeit.
Fazit
- Das Monty-Hall-Problem wirkt intuitiv verwirrend, ist mathematisch aber glasklar.
- Rechnet man die Information des Moderators ein, zeigt sich: Die Wechsel-Strategie ist stets überlegen.
- Mit Excel-Statistiken und dem Browser-Simulator lässt sich das sowohl zahlenmäßig als auch erfahrbar nachprüfen.
Probier es selbst und überbrücke die Lücke zwischen Gefühl und Logik. Hier geht es zum Tool: Monty Hall Simulator
Anmerkung (aus dem Originalnotizbuch)
Beim wiederholten Excel-Test entstand meine Intuition, dass „Wechseln" der Idee ähnelt, ursprünglich zwei Türen zu wählen. Dieser Beitrag bereitet diese Erkenntnisse neu auf.
Spannend ist die Entstehungsgeschichte: Ende der 1980er in den USA schilderte die Zeitschrift Parade das Problem. Über 10.000 Leserbriefe trafen ein – die meisten behaupteten, die Chancen seien 1/2 zu 1/2. Darunter waren hunderte Professoren, Forschende und Statistik-Expertinnen, die sich allesamt von ihrer Intuition täuschen ließen.
Das zeigt, wie stark das Monty-Hall-Problem unsere Intuition narrt und wie wichtig logisches Denken bleibt.