街頭游戲“摸珠子”有多坑?你大爺還是你大爺!

最近在抖音上看到一個(gè)視頻:一個(gè)大爺在街上擺攤,用一個(gè)袋子裝了紅綠藍(lán)各8個(gè)珠子。玩家把手伸進(jìn)口袋摸出12個(gè)珠子,數(shù)出不同顏色珠子個(gè)數(shù),就能夠獲得相應(yīng)的獎(jiǎng)金。

比如摸出的12個(gè)珠子里,顏色最多的珠子有8個(gè),顏色次多的珠子有4個(gè),還有一種顏色沒(méi)有,就叫840,玩家會(huì)獲得100元!如果珠子個(gè)數(shù)是831,就能獲得10元,如果是444,就能獲得1元等等。

但是還有一種情況,如果三種顏色珠子的個(gè)數(shù)是543,玩家還得給老板10元。全部的情況和中獎(jiǎng)金額如下:

這個(gè)游戲看起來(lái)贏面很大——13種情況中12種都掙錢(qián),只有一種輸錢(qián)。可是這個(gè)小朋友玩了好幾次,還把自己的親戚朋友都叫來(lái)玩,結(jié)果一直輸錢(qián),這是為什么呢?

很顯然,這是一個(gè)概率游戲。我們首先要計(jì)算從24個(gè)珠子中摸出12個(gè)珠子一共有多少種可能,然后再計(jì)算每一種中獎(jiǎng)的情況對(duì)應(yīng)多少種可能,就能計(jì)算中獎(jiǎng)的概率了。
一.總共的情況數(shù)
從n個(gè)元素里取出m個(gè)元素的方法數(shù)叫做組合數(shù),數(shù)學(xué)告訴我們:組合數(shù)等于

一共有24個(gè)球,取出12個(gè),按照組合數(shù)公式

即從袋子中取出的球,不計(jì)算先后次序,一共有二百七十萬(wàn)四千一百五十六種情況。
二.中獎(jiǎng)的情況數(shù)
我們需要把中獎(jiǎng)的情況分為三類:三個(gè)數(shù)字不同、兩個(gè)數(shù)字相同、三個(gè)數(shù)字都相同。
01
三個(gè)數(shù)字不同
如果取出三種顏色的球數(shù)量彼此不同,比如840這樣的情況,首先要區(qū)分紅、綠、藍(lán)三種顏色的球,誰(shuí)最多,誰(shuí)其次,誰(shuí)最少。對(duì)顏色進(jìn)行排序有6種可能,分別是紅綠藍(lán)、紅藍(lán)綠、綠紅藍(lán)、綠藍(lán)紅、藍(lán)紅綠、藍(lán)綠紅。
然后,在第一種顏色的8個(gè)球中取8個(gè),第二種顏的8個(gè)球中取4個(gè),第三種顏色的8個(gè)球中取0個(gè),所以840對(duì)應(yīng)的情況數(shù)是:

類似的,我們可以計(jì)算出其他幾種結(jié)果的情況數(shù):

02
兩個(gè)數(shù)字相同
如果取出的的球,有兩種球個(gè)數(shù)一樣多,比如822,又該怎么計(jì)算呢?
這時(shí),首先要在三種顏色中選出一種,讓它的個(gè)數(shù)與另外兩種不同,比如紅色、綠色、藍(lán)色哪種顏色有8個(gè)球?這有三種情況。確定了個(gè)數(shù)不同的球的顏色,另外兩個(gè)顏色的球個(gè)數(shù)相同,就不用區(qū)分了。你應(yīng)該能計(jì)算出822這種結(jié)果對(duì)應(yīng)的情況數(shù):

類似的我們可以計(jì)算出其他幾種情況:

03
三個(gè)數(shù)字相同
如果摸出12個(gè)球,每種顏色各有4個(gè),就屬于第三種情況。這時(shí)我們不需要再對(duì)顏色排序,只需要從每種顏色的8個(gè)球中取出4個(gè)即可,方法數(shù)有:


三. 概率和期望
從24個(gè)球中摸出12個(gè),共有2704156種方法。13種中獎(jiǎng)的可能,每一種對(duì)應(yīng)的情況數(shù)從420種到1317120不等。某種結(jié)果的情況數(shù)越多,出現(xiàn)的概率越大,概率等于這種結(jié)果的情況數(shù)除以24個(gè)球中摸出12個(gè)總的情況數(shù):

如此我們就能計(jì)算出每一種結(jié)果出現(xiàn)的概率:

你會(huì)發(fā)現(xiàn):概率最大的結(jié)果是543,概率48.7%,概率最小的結(jié)果是840,只有0.02%的可能。幾乎玩2把就有一把是543,玩5000把才會(huì)出現(xiàn)一把840!
不同的情況,獲得的獎(jiǎng)金不同。用概率乘以對(duì)應(yīng)情況的獎(jiǎng)金,就得到了期望。所謂期望,就是這種獲獎(jiǎng)規(guī)則下平均能夠給玩家的回報(bào)。

我們把表格補(bǔ)充完整:

你發(fā)現(xiàn)了什么嗎?贏錢(qián)的結(jié)果有12種,但是每一種情況下贏錢(qián)的期望都是幾分錢(qián)到一毛多。輸錢(qián)的結(jié)果只有543一種,但是這一種情況的期望卻是-4.87元!把所有結(jié)果的期望相加,就會(huì)得到這個(gè)游戲的總期望值:-4.25元!每次玩游戲,玩家平均輸?shù)?.25元!
敢開(kāi)飯店就不怕大肚漢,敢街頭擺攤就不怕你來(lái)玩。想從大爺手里掙錢(qián),你還是太天真了!
