乐读窝

程序员的数学思维修炼

乐读窝 > 科普学习 > 程序员的数学思维修炼

6.3庄家的胜率是多少

书籍名:《程序员的数学思维修炼》    作者:周颖



博彩业都是基于概率的,对一些看似公平的博彩游戏,通过仔细分析都会发现,庄家的胜率要大得多,否则的话,做庄家岂不是都要赔钱出局!下面我们再来看一个赌博中使用概率的例子。



6.3.1 一个看似公平的游戏


“碰运气”是在美国和海外很多赌场中玩的游戏。在游乐场中,操纵者为招来顾客而高声叫道:“每次三个人赢,三个人输!”这给人一个强烈印象,好像这个游戏是公平的。

那么,“碰运气”游戏是怎么玩的呢?

“碰运气”游戏是在一个笼子里装着三个骰子,翻转摇晃笼子就使骰子滚动,三个骰子将会出现三个不同的点数(也可能点数相同)。参与游戏的6名玩家可以赌三个骰子中出现1~6中的任何一个数,只要其中一个骰子出现玩家说的数时,他就赢了。如果有一个骰子与玩家说的数相同,玩家将赢得一份他赌的钱数;若有两个骰子与玩家说的数相同,玩家将赢得两份他赌的钱数;若三个骰子的点数都与玩家说的数相同,玩家将赢得三份他赌的钱数。如果玩家赌的数不是三个骰子中任何一个数,则玩家赌的钱将输给庄家。

例如,有A、B、C、D、E、F这6个人分别赌1~6这6个数(即A赌1点、B赌2点、C赌3点、D赌4点、E赌5点、F赌6点),并分别赌一块钱。摇晃笼子后三个骰子分别出现如图6-10所示点数。

图6-10

显然,玩家A、C、F这三个人赌的点数没有出现在图6-10所示的骰子点数中,因此这三个人将输掉自己所赌的一块钱,而玩家B、D、E这三个人赌的点数出现在图6-10所示的骰子点数中,因此,这三个人将各赢一块钱。也就是说,玩家B、D、E将赢得A、C、F这三个人所赌的钱。

看起来,这个游戏是很公平的,三个骰子出现点数的概率是相等的。

并且,玩家往往还会这样想:如果这个笼子里只有一个骰子,我赌的数就只能在6次中出现一次,概率为。如果有两个骰子,则6次中就会出现两次。有三个骰子时,6次中就会有3次赢。这样看起来,玩家赢的机会还要大一些!如果赌一个数,例如赌3点,并赌一块钱,如果有一个骰子出现3点,则玩家可赢一块钱,如果有两个骰子是3点,就赢两块钱,如果三个骰子都是3点,就可赢三块钱!

怎么样?通常大家都会这样想吧?这也可以说明为什么赌场庄家会赢钱,会变成百万富翁!



6.3.2 庄家能赢钱吗


对于一个看起来很公平的游戏,有什么玄机让庄家能确保赢钱呢?让我们先来模拟一下游戏场景。

首先,6位玩家分别赌1~6点,赌注为1块钱。

接着摇晃笼子,得到3个骰子的点数如图6-10所示。玩家和庄家的输赢情况如下:

如果摇晃笼子,得到3个骰子的点数如图6-11所示。

图6-11

这时,只有两个玩家赌对了点数,4个玩家赌错了点数,则玩家和庄家的输赢情况如下:

可以看出,当三个骰子中有两个骰子的点数相同时,庄家收入和支出之后将余一块钱,即庄家在这种情况下有了一块钱的收入。

如果摇晃笼子,得到三个骰子的点数如图6-12所示。

图6-12

这时,只有一位玩家赌对了点数,另5位玩家都赌错了,则玩家和庄家的输赢情况如下:

可以看出,当3个骰子点数都相同时,庄家收入和支出相抵之后将余两块钱,即庄家在这种情况下有了两块钱的收入。

从以上的三种情况可看出,当笼子中的三个骰子点数各不相同时,庄家的收入为0块钱;当有两个骰子的点数相同时,庄家的收入为一块钱;当三个骰子的点数都相同时,庄家的收入为两块钱。

在整个过程中,庄家没有赔钱的情况,最坏的情况下也只是不赔不赚。因此,庄家在游乐场中开设这种游戏是稳赚不赔的!



6.3.3 庄家盈利比率


知道庄家玩这种“碰运气”游戏是稳赚不赔,那么庄家盈利比率是多少呢?

要计算庄家盈利比率,首先需要计算出基本事件及庄家获胜的事件,这样,就可方便地计算出庄家盈利的比率。

笼子中三个骰子共可组合出多少种基本事件呢?

每个骰子有6种基本事件,分别为1~6点。根据乘法原理,三个骰子共可组成

种基本事件。在这216种基本事件中,再分别计算三个骰子点数不同的基本事件、两个点数相同的基本事件、三个骰子点数相同的基本事件。

(1)三个骰子点数不同。可看作三个骰子分别取1~6这6个数字的排列,根据排列原理,三个骰子点数不同的基本事件数为:

(2)三个骰子中两个点数相同。可将三个骰子看作为两个骰子,这两个骰子分别取1~6中的两个数字的排列,可得到

但是,这只是三个骰子中一个骰子与其他两个点数不同(其他两个骰子相同)的情况。类似图6-13所示,是第一个骰子点数与后两个点数不同的情况。

图6-13

类似地,还有第两个骰子与其他两个点数不同的情况,以及第三个骰子与其他两个点数不同的情况。因此,共有三类,即三个骰子中两个点数相同的情况共有:

在这90种基本事件中,庄家每次可赢1块钱。

(3)三个骰子点数相同。如果三个骰子点数相同,则相当于只有一个骰子,就只有6种基本事件了。

这三类基本事件相加可得到:

计算出各类基本事件之后,再计算庄家的获胜率就方便了。下面通过计算庄家收入和支出的钱数来计算庄家的胜率。

假设共举行216次游戏,则庄家在游戏开始前收入的钱为(赌注为一块钱,每次每位参与者付出一块钱赌注):

当3个骰子点数不同时,庄家需要支付6块钱(返还三个赢家下注的三块钱,还要给三个赢家每人1块钱)。根据前面计算可知,三个骰子点数不同的基本事件共有120种,则庄家需要支付的钱为:

当两个骰子点数相同时,只有两个玩家赢钱,庄家需要返还两个赢家下注的两块钱,同时赌中一个骰子点数的玩家赢一块钱,赌中两个骰子点数的玩家赢两块钱。因此,庄家需要支付5块钱。而这种两个骰子点数相同的基本事件有90种,则庄家需要支付的钱为:

当三个骰子点数都相同时,只有一个玩家是赢家,庄家需要返还这个赢家下注的一块钱,同时还要给赢家三块钱。因此,庄家需支付4块钱。而这种三个骰子点数相同的基本事件有6种,则庄家需支付的钱为:

这样,通过216次游戏,庄家收入1296块钱,支出720+450+24块钱,净赚的钱为:

则,庄家盈利的比率为:

也就是说,玩家每赌一块钱,庄家就会赚得7.87分,虽然看起来只有7.87%的盈利。但是,由于庄家只赚不亏,因此,长期经营这个游戏,庄家将赚得不少。



6.3.4 游戏参与者获胜的概率


那么,参与“碰运气”游戏的玩家获胜的概率有多少呢?

我们在前面说过,如果笼子中只有一个骰子,玩家赌一个数时获胜的概率为,如果笼子中有两个骰子,玩家获胜的概率为:

如果笼子中有三个骰子时,玩家获胜的概率为:

也就是说,玩家有一半的概率赢!

那么,实际情况真是这样吗?

下面,我们来计算一下实际情况。当玩家选择赌某一个数时,有三种赢的情况:

第1种,三个骰子点数相同,且是玩家所选的数。此时只有一种可能。

第2种,三个中有两个骰子的点数相同,且是玩家所选的数,此时另一个骰子的点数为其他5个数中任何一个,则玩家有5种可能获胜的情况。但是要注意,三个骰子是有位置顺序的,因此将单独数的那个骰子按顺序轮流,又会有3种变化。所以,玩家赌中两个骰子点数相同的情况有3×5=15种可能。

第3种,3个骰子的点数各不相同,则只有一个骰子是玩家赌的数,此时其他两个骰子可以是其余5个数中的任何一个,为5×5=25种可能。同样,三个骰子是有顺序的,三个骰子每个都可取玩家要的数,总共是3×25=75种。

因此,上述三种情况的可能性相加,得到:

也就是说,玩家在216种基本情况中有91种情况能获胜(即,只有91种情况是玩家赌的这个数至少出现一次),因此,玩家的胜率为:

也就是说,玩家赢的机会并不是一半,而是比一半要小。

另外,需要注意,这里玩家获胜的概率与前面介绍的庄家盈利的比率是有区别的。庄家盈利是一个必然事件,只是盈利比率多少而已(即庄家是不会输的)。而玩家参与这个游戏是有输有赢的,获胜的概率表示玩家只有41.55%的机率获胜,而(1-41.55%=)58.45%的机率会输。也就是说,实际上玩家赢的机率小于输的机率。

由此可见,在“碰运气”这个游戏中,庄家是稳赚不赔,而玩家则有赢也有输,且玩家输的机会更大,赢的机会更小。