赌徒输光定理
概率论定理
概率论所提供的有趣定理:在“公平”的赌博中,任一个拥有有限赌本的赌徒,只要长期赌下去,必然有一天会输光。
原因
假设赌徒的初始资金是n,每赌一次或输或赢,资金分别变为n+1和n-1。输或者赢的概率为0.5,求一直赌下去资金变为0的概率是多少?假设从n开始一直赌下去变为0的概率是T(n).
那么我们有:
T(0) = 1
T(n)=0.5*T(n-1)+0.5*T(n+1);
T(n) = ( T(n-1) + T(n+1) )/2, 得出n大于0.
这第二个式子相当于数n有一半机会变成n-1,一半机会变成n+1。
那么变换一下相当于T(n+1) = 2T(n)-T(n-1)。
设T(1)的值为a, 那么显然0小于a小于等于1。利用T(n+1) = 2T(n)-T(n-1)
T(1) = a
T(2) = 2a - 1
T(3) = 2(2a-1) - a = 3a - 2
T(4) = 4a - 3
...
T(n) = na - n + 1.
我们知道,T(n)大于等于 0,对于任意的n成立。
在n(a-1)+1这种情况下,a无限接近1,.
所以我们证明了T(1) 约等于 1. 同样的过程可以得到T(2)约等于 1, ...,
一直下去,T(n) 约等于 1.
这样,我们得到了一个有些违背直觉的结论:无论你有多少钱,你用50%的概率
赌下去,“久赌必输”。有些赌徒会一次押多些,不是一次1单位,但我们并不难认同,这只会改变输的方式,只要是50%的概率,最后总是输光的
实际经验
下面来讨论一下,手上有a元钱,输或赢概率为0.5,每次输或者赢1元钱,玩n次时,输光的概率p(a,n)。
首先由全概率公式得知:
第一轮后,a会变成a+1,或a-1;
p(a,n)=0.5*p(a+1,n-1)+0.5*p(a-1,n-1);
若a=1,玩2轮,p(1,2)=0.5*p(2,1)+0.5*p(0,1)=0.5*0+0.5*1=0.5;
p(2,1)表示,有2元,玩一次,肯定不会输光,所以p(2,1)=0;
p(0,1)这表示已经输光了,概率肯定为1;
若a=1,玩3轮,p(1,3)=0.5*(p(2,2)+p(0,2))=0.5*(0.5*(p(3,1)+p(1,1))+1)=0.5*(0.5*(0+0.5)+1)=5/8=0.625;
若a=1,玩20轮,p(1,20)=0.823
若a=1,玩21轮, p(1,21)=0.831
可以看到玩的轮数越多,输光的概率越大,由于边界效应,递增的速度越慢。
这里面若胜率为q,每次输或赢f元,则公式为
p(a,n)=q*p(a+1,n-1)+(1-q)*p(a-1,n-1)
若n为无限大的时候,p(a,n)是无限接近于1,那边应该等于多少呢?也就是前面证明“原因”过程中的T(a)。
经过严格证明得出T(a)=n/(a+n)。
参考资料
最新修订时间:2024-07-02 11:44
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原因
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