TA的每日心情 | 开心 2021-5-6 09:30 |
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签到天数: 1 天 [LV.1]九品 酒贼
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最近在抖音上看到一个视频:一个大爷在街上摆摊,用一个袋子装了红绿蓝各8个珠子。玩家把手伸进口袋摸出12个珠子,数出不同颜色珠子个数,就能够获得相应的奖金。
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比如摸出的12个珠子里,颜色最多的珠子有8个,颜色次多的珠子有4个,还有一种颜色没有,就叫840,玩家会获得100元!如果珠子个数是831,就能获得10元,如果是444,就能获得1元等等。 6 G9 D1 I# i* {, P$ E$ `* q; g
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4 D$ i1 ]& |9 Z 但是还有一种情况,如果三种颜色珠子的个数是543,玩家还得给老板10元。全部的情况和中奖金额如下:3 \$ c! `: s, U$ {0 K6 X
, A2 p- E4 z2 H( o/ Y
0 u/ [% @ y0 |! w6 o; q6 B; D+ z, b! n* [! Z! n
这个游戏看起来赢面很大——13种情况中12种都挣钱,只有一种输钱。可是这个小朋友玩了好几次,还把自己的亲戚朋友都叫来玩,结果一直输钱,这是为什么呢? 1 @/ z& H) A3 U
) q, {( W# b. r! K* \) J7 u
很显然,这是一个概率游戏。我们首先要计算从24个珠子中摸出12个珠子一共有多少种可能,然后再计算每一种中奖的情况对应多少种可能,就能计算中奖的概率了。4 c1 u; E! @4 g2 @& ]6 C5 |0 u
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一.总共的情况数+ d, y4 q! e) q/ b8 x
1 I/ C( s7 q! j8 W7 {; o
从n个元素里取出m个元素的方法数叫做组合数,数学告诉我们:
2 b' r4 R! H! z% c3 G k: ~
, `, _" _, y" u% g$ J8 |4 M) T 一共有24个球,取出12个,按照组合数公式 . x6 m5 \, k5 S4 y6 u" s/ `: n5 n
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即从袋子中取出的球,不计算先后次序,一共有二百七十万四千一百五十六种情况。
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+ {/ F0 K4 X1 k' ? 二.中奖的情况数$ z! v: D3 Y- `. f
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我们需要把中奖的情况分为三类:三个数字不同、两个数字相同、三个数字都相同。
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01三个数字不同' J9 h7 Z5 E4 ]: P) M
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如果取出三种颜色的球数量彼此不同,比如840这样的情况,首先要区分红、绿、蓝三种颜色的球,谁最多,谁其次,谁最少。对颜色进行排序有6种可能,分别是红绿蓝、红蓝绿、绿红蓝、绿蓝红、蓝红绿、蓝绿红。4 _/ ~7 f) l3 X$ P7 Q1 U
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然后,在第一种颜色的8个球中取8个,第二种颜的8个球中取4个,第三种颜色的8个球中取0个,所以840对应的情况数是:
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3 d; A' v9 c- b' B8 f' z 类似的,我们可以计算出其他几种结果的情况数:
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9 { a$ k( d0 n9 H. o7 c5 l8 o( n0 S
5 x. L) X; `5 @0 ?9 B
02两个数字相同
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. W. U; y1 e- G9 V* e 如果取出的的球,有两种球个数一样多,比如822,又该怎么计算呢?
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这时,首先要在三种颜色中选出一种,让它的个数与另外两种不同,比如红色、绿色、蓝色哪种颜色有8个球?这有三种情况。确定了个数不同的球的颜色,另外两个颜色的球个数相同,就不用区分了。你应该能计算出822这种结果对应的情况数
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+ u+ o) S, l* v$ e
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03三个数字相同9 b. M) k% B, D3 z
! @, z+ N, S* s, }3 b8 \8 t) [5 y 如果摸出12个球,每种颜色各有4个,就属于第三种情况。这时我们不需要再对颜色排序,只需要从每种颜色的8个球中取出4个即可,方法数有:
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5 M; U+ y2 p; u. o! |8 z; ?' q
* a& x( p+ T6 q& o" ~% m F, Y, {/ w2 \ R. d$ l
三. 概率和期望
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& Q8 j& D1 {5 W: U9 V5 J" y2 h 从24个球中摸出12个,共有2704156种方法。13种中奖的可能,每一种对应的情况数从420种到1317120不等。某种结果的情况数越多,出现的概率越大,概率等于这种结果的情况数除以24个球中摸出12个总的情况数: , O' B5 \* V- _5 p7 v, F
( M6 F# L8 s4 L( O/ K4 ?5 u* A* M- h 你会发现:概率最大的结果是543,概率48.7%,概率最小的结果是840,只有0.02%的可能。几乎玩2把就有一把是543,玩5000把才会出现一把840!
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; u3 a. F+ M+ u- l @ 不同的情况,获得的奖金不同。用概率乘以对应情况的奖金,就得到了期望。所谓期望,就是这种获奖规则下平均能够给玩家的回报。8 |2 x; {* t6 J
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) f5 g9 J P$ A6 n, n" w2 O4 t0 V5 I( N8 }: _( n! q+ e6 r8 F9 `2 o
我们把表格补充完整:
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你发现了什么吗?赢钱的结果有12种,但是每一种情况下赢钱的期望都是几分钱到一毛多。输钱的结果只有543一种,但是这一种情况的期望却是-4.87元!把所有结果的期望相加,就会得到这个游戏的总期望值:-4.25元!每次玩游戏,玩家平均输掉4.25元!# X% ?) w! @% `7 f
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敢开饭店就不怕大肚汉,敢街头摆摊就不怕你来玩。想从大爷手里挣钱,你还是太天真了! 7 W4 d/ { o+ O7 c+ o; y) t& s( B
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