概率 - 随机数
假设彩票有 1000 万种可能的中奖组合,假设售出 1000 万张彩票,那么有人以 90% 的概率中奖的概率是多少?显然,这个概率不会是 100%,因为有些彩票是重复的。我更感兴趣的是解决问题的方法,而不是答案。
让我们试着重新表述这个问题。假设彩票有 1000 万种组合,所有玩家随机选择号码(允许重复),那么彩票需要售出多少张彩票才能使至少一人中奖的概率达到 90%?设中奖概率为 p,售出的彩票数量为 n。1 人输掉的概率是 1-p。n 人全部输掉的概率是 (1-p) n 。至少有一人中奖的概率是 1 - (1-p) n 。因此,我们需要将其设为 0.9,并解出 n。
.9 = 1 - (1-p) n
.1 = (1-p) n
ln(.1) = ln((1-p) n )
ln(.1) = n*ln(1-p)
n = ln(.1)/ln(1-p)
n = ln(.1)/ln(.9999999)
n = 23,025,850。
因此,彩票需要售出23,025,850张彩票,才能使至少一位中奖者的概率达到90%。如果你想知道,如果彩票恰好售出1000万张彩票,那么至少一位中奖者的概率将是63.2%,非常接近1-(1/e)。
这是我问您的第二个问题,这次的主题是州彩票。我相信您听说过一群“投资者”,他们过去常常等到头奖达到一定水平,然后购买所有可能的数字组合的彩票。这样就能确保他们分得一杯羹。假设一张彩票的价格是1美元,那么头奖金额要达到多少才能盈利呢?
答案中的一个因素是售给其他玩家的彩票总数。如果不止一位玩家中了头奖,奖金就必须由其他玩家分享。我们设可能的组合数为 n,售出的其他彩票总数为 t,小奖的回报率为 r(在大奖赛中,r=0.179612),j 为头奖金额。要使这笔投资达到盈亏平衡,j*n/(n+t) + r*n - n=0。结果为 j=(1-r)*(n+t)。
我不同意你关于计算机随机数生成的说法。虽然一个序列确实会出现并随着时间推移而重复,但这并非不可避免。关键在于设置正确的种子。如果你使用的是基于 UNIX 的架构,一种方法是将种子设置为自 1970 年 1 月 1 日以来经过的秒数,这是一个系统内部不断更新的变量。由于你使用的是 Visual C++ 和 J++,它们应该在每次运行时重置为某个随机种子,但最好在程序运行过程中自行设置种子。我认为,每次“发”一副新牌时,将随机种子设置为机器上的当前时间或类似时间是比较明智的做法。这样,你虽然会使用相同的数字循环,但至少你会在过程中选择适度“随机”的点,以免形成一个完整的循环。
使用 Visual C++ 时,种子显然总是相同的。如果我给程序相同的输入,那么经过随机模拟后,输出也总是相同的。我的理解是,这正是微软的意图,以便实验能够完全重复。Visual J++ 显然会根据我的游戏有所不同,否则每次都会以相同的顺序出现相同的牌局。
后记:自从写了这篇文章之后,我找到了一种调用随机数的方法,虽然速度慢,但效果更好。点击此处了解更多信息。
我记得曾读到过,如果一个房间里有二十个人,其中两人同一天生日的概率不到50%。这是真的吗?
20个人生日全不相同的概率(忽略闰日)为(364/365)*(363/365)*(362/365)...(346/365) = 58.8562%,因此至少两人生日相同的概率为41.1438%。而要使匹配概率超过50%,最少需要23人。
我玩的是 webmillion.com,他们有 94 个号码,其中 6 个必须以任意顺序命中。我想知道 94 个号码中 6 个命中的概率是多少?自从这个网站成立以来,还从来没有人赢得过 300 万美元的奖金。
在 94 道题中答对 6 道题的概率是 combin(94,6) 中的 1,即 814,216,767 分之一。
很棒的网站,迈克!我经常听到有人在赌博中使用“二项分布”这个词。你能解释一下它是什么意思吗?提前谢谢了。
谢谢你的赞美。任何入门概率统计书籍都应该对二项分布进行很好的阐述。简而言之,二项分布是在给定每个事件的特定概率和特定试验次数的情况下,任意给定数量事件发生的概率。具体来说,如果每次成功的概率为 p,成功次数为 s,试验次数为 n,则 s 次成功的概率为 p· s * (1-p) ns * combin(n,s)。combin 函数的解释在我的词汇表中。例如,假设你想知道在 100 次轮盘赌中,红色的数量恰好是 60 的概率。根据二项分布,概率为 (18/38) 60 * (20/38) 40 * combin(100,60) = 0.003291。
Excel 也有一个二项分布函数。它是 =BINOMDIST(x,n,p,0),其中:
x=阳性试验次数。n=试验总次数。p=任何给定试验的成功概率。
在函数的第四位使用 0 表示 x 的准确获胜概率。对于 x 或更少的获胜概率,使用 1。
在上面的轮盘赌示例中,函数将是 =BINOMDIST(60,100,18/38,0)
你能解释一下“数学平均律”是什么意思吗?谢谢,继续努力。
我认为你提到的实际上叫做“大数定律”。它指出,对于均值为 x 的 n 个随机变量的随机样本,当样本规模趋于无穷大时,样本均值 x n收敛于 x。我们可以把赌注的结果看作一个随机变量。这条定律告诉我们,随着赌注数量的增加,平均结果会越来越接近赌场优势。
我真的很想知道如何解读像 12 比 1 或 3 比 2 这样的赔率。哪一个赔率显示获胜的几率最高?12 比 1 还是 3 比 2?
我不喜欢用这种形式的概率,但它们通常用在这样的句式中:“抽到同花大顺的概率是649,739比1。” 这意味着有649,739种方法你抽不到同花大顺,只有1种方法可以抽到。在你的例子中,12比1的概率是1/13,即7.69%,而3比2的概率是2/5,即40.00%,所以3比2的概率更高。
如果多项选择题的可能答案是 a、b、c、d 和 e:在 100 次猜测中,至少有 25 次正确答案的概率是多少?
在您的示例中,正确得出 x 的概率是 combin(100,x)*(1/5) x *(4/5) (100-x) 。要得到精确答案,您必须计算 x 从 0 到 24 的所有值,将它们相加,然后取与 1 的差。答案是 13.14%。
我的祖母出生于1912年10月28日,最近于2001年10月28日(她89岁生日)去世。我的表弟问我,这种情况发生的统计概率是多少。我知道一年中任何一天死亡的概率大约是1/365。但那一天恰好是某人生日的概率又是多少呢?
你应该在我还在社保局当精算师的时候就问我这个问题。我本来可以轻松地在全国范围内查询死亡记录。我会说答案接近365分之一。这个数字可能略低一些,因为婴儿出生后的死亡率异常高。2000年出生的婴儿,第一年内死亡的概率为男婴0.71%,女婴0.59%。换句话说,这些婴儿不太可能在生日当天死亡,因为一旦过了第一个生日,孩子就过了危险期。另外,虽然我不知道这是否属实,但《六尺之下》这首歌里说,殡仪馆的生意在一月份会好转,显然是因为人们试图再撑一个圣诞假期,然后就放弃了。同样的逻辑也适用于庆祝生日。比如乔治·伯恩斯,他在百岁生日后48天去世。
我在0.00的轮盘上连续玩了1000次相同的数字,中了6次。在这种情况下,中6次或更少的概率是多少?
您的数字恰好命中 x 次的概率是 combin(1000,x)*(1/38) x *(37/38) 1000-x 。下表显示了从 0 到 6 的所有命中次数以及总数的概率。
1000次轮盘赌获胜
数字 | 可能性 |
0 | 0.00000000000262 |
1 | 0.00000000007078 |
2 | 0.00000000095556 |
3 | 0.00000000859146 |
4 | 0.00000005787627 |
5 | 0.00000031159330 |
6 | 0.00000139655555 |
全部的 | 0.00000177564555 |
所以答案是 0.00000177564555,即 563175 中的 1。我希望这种情况不会发生在互联网赌场。
你可能想知道,为什么我没有像上面抛硬币问题那样使用正态近似。这是因为它在非常高和非常低的概率下都不太有效。
简单来说,假设桌子上有 322 个杯子,其中一个杯子下面有一个球。如果我抽 75 次杯子,抽到球的概率是多少?(抽到杯子后杯子不会消失,322 个杯子都是随机抽的。)起初我以为是 75/322,但我意识到这是不对的,因为抽 322 次并不意味着 100% 的概率抽到球,因为我可能抽一百万次都抽不到球。
如果你在选错一次后移除了杯子,那么你的答案就是正确的。由于你每次选错后都会把杯子留在桌子上,所以每次选错的概率是 1/322,选错的概率是 321/322。75 次选错的概率是 (321/322) 75 = 79.193%。所以,75 次选错至少一次的概率是 100% - 79.193% = 20.807%。
你能告诉我,在 34 次试验中,有 18 次出现 19% 的机会的概率是多少吗?
那将是组合(34,18)*.19^18*(1-.19)^(34-18) = 0.000007880052468。
我获胜的几率更大:
A. 四分之一
B. 5次射击,命中率为1/20
A 的概率显然是 25%。五次射击中零次的概率是 0.95 5 = 77.378%。因此,五次射击中至少一次的概率是 100% - 77.378% = 22.622%。所以 A 的概率更高。
在 38 个数字的轮盘上......在击中三个红色、一个绿色、然后另一个红色之后......接下来连续三次旋转出现红色 23 的概率是多少?
过去的旋转结果无关紧要。连续三次出现红色 23 的概率是 (1/38) 3 = 1/54,872。
我最近得到了一个嘉年华轮盘,是我叔祖父的,大概有一百年历史了。我正在尝试用它开发一个游戏。轮盘上的数字从1到60随机排列,每隔十五个标记就会出现一个绿色的星星,黑色和红色交替出现。您能帮我估算一下每次旋转的赔率吗?
因此,有30个黑色号码、30个红色号码和4个绿色号码。这样,黑色中奖的概率为30/64,红色中奖的概率为30/64,绿色中奖的概率为4/64。如果某个事件的概率为p,则公平赔率为(1-p)/p比1。因此,任何红色号码的公平赔率为(34/64)/(30/64) = 34比30 = 17比15。黑色号码的公平赔率为(60/64)/(4/64) = 60比4 = 15比1。对于特定号码,公平赔率为(63/64)/(1/64) = 63比1。
我建议红黑投注赔率为1比1,绿投注赔率为14比1,任何单个数字的赔率为60比1。赌场优势的一个公式是(ta)/(t+1),其中t是真实赔率,a是实际赔率。在本例中,投注红色或黑色的赌场优势为(63-60)/(63+1) = 3/64 = 4.69%。投注绿色的赌场优势为(15-14)/(15+1) = 1/16 = 6.25%。投注单个数字的赌场优势为(63-60)/(63+1) = 3/64 = 4.69%。
一场考试包含10道选择题,每道题有5个可能的答案,其中1个正确。学生必须获得60%或更高的答题率才能通过考试。如果学生随机猜题,他通过考试的概率是多少?
恰好 6 个正确的概率是 combin(10,6)×0.2 6 ×0.8 4 = 0.00550502。
恰好 7 个正确的概率为组合(10,7)×0.2 7 ×0.8 3 = 0.00078643。
恰好 8 个正确的概率是 combin(10,8)×0.2 8 ×0.8 2 = 0.00007373。
恰好 9 个正确的概率是 combin(10,9)×0.2 9 ×0.8 1 = 0.00000410。
恰好 10 个正确的概率是 0.2 10 = 0.00000010。
将 6 到 10 个正确答案的概率相加,则至少 6 个正确答案的概率为 0.00636938。
如果我在获胜概率为 1/1,000,000 的活动中旋转 1,000,000 次,那么我至少获胜一次的概率是多少?
如果中奖概率为 1/n,并且你玩了 n 次,当 n 趋近于无穷大时,至少中奖一次的概率趋近于 1-(1/e),其中 e = 2.7182818……,即约 63.21%。精确答案可以表示为 1-(999,999/1,000,000) 1,000,000 = 0.63212074。我的估算是 1-(1/e) = 0.63212056,精确到小数点后六位。
在比赛中,如果参赛者的号码是随机分配的,并且对比赛成绩没有影响,那么至少有一个人以与他的号码相匹配的位置完成比赛的概率有多大?例如,冠军胸前印有数字1,或者获得305名的人恰好是305号。
假设没有跳过任何数字,只要参与者人数足够多,概率就几乎不受参与者人数的影响。参与者人数越多,至少匹配一次的概率就越接近 1-(1/e) = 63.21%。
你好,在澳大利亚我们有乐透彩票,如果你从45个可能的号码(1-45)中抽出6个号码,就能获得巨额现金奖励。很多人买“Slik Pik”,里面有12个游戏,每个游戏有6个号码,据说是随机的。我和朋友们总是惊讶地发现,在这12个游戏中,同一个号码可能会出现6到7次。这肯定不是随机的吧!!!我的问题是,假设选择是随机的,那么任何数字重复6次或7次的预期次数是多少?
在 12 场游戏中,任意数字恰好出现 n 次的期望值为(12,n)×(6/45) n ×(39/45) n-12 。下表显示了从 0 到 12 的期望出现次数。
预期重复次数
重复 | 预期的 |
---|---|
0 | 8.0804888027 |
1 | 14.9178254818 |
2 | 12.6227754077 |
3 | 6.4732181578 |
4 | 2.2407293623 |
5 | 0.5515641507 |
6 | 0.0989986937 |
7 | 0.0130547728 |
8 | 0.0012552666 |
9 | 0.0000858302 |
10 | 0.0000039614 |
11 | 0.0000001108 |
12 | 0.0000000014 |
全部的 | 45 |
所以,回答你的问题:你会在每副牌中看到同一个数字恰好出现六次,大约是每副牌出现0.099次,或者说每10.1次出现一次。同一个数字恰好出现七次,每副牌中会出现0.0131次,或者说每76.6次出现一次。
我读到过,连续两个晚上抽到同一个三位数的概率是百万分之一。但既然实际抽到的数字本身并没有什么意义,那么这个概率真的就是千分之一吗?
你说得对。连续两个晚上选中相同数字序列的概率是千分之一。作者回答的问题是,1-9-6 连续两次被抽中的概率是多少,这确实是百万分之一。然而,正如你所指出的,关键问题是任何序列重复出现的概率是多少。这个问题的答案是 (1/10) 3 = 千分之一。
单位正方形内两个随机点之间的平均距离是多少?
对于一个如此简单的问题,解答起来却相当复杂。按照我的方法,你需要知道这个积分。
这是答案和我的解决方案(PDF) 。