轮盘赌博的不严谨分析

今天正好跟朋友说起赌博过程中的一些事情,我说我几年前第一次去赌场的时候观察转盘,找到了一种规律然后投注赢了钱,他们说这是巧合,不存在某种规律,所以这篇文章想以不严谨的方式来论证其中的一些科学依据。

我刚高考完那年,跟我父母和他们单位的人一起去了港澳旅游,顺便也去了澳门赌场,幸好我刚满18岁一个月,当时就允许我进了赌场。揣着口袋里的150港币就去四处找可以玩的。可惜连最基本的押大小都需要200起………..所以我只能找到了50港币起的一个机器转盘游戏。

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网上随便找了一个类似的图,当然在赌场倍数不一样。由图可以看出,这个游戏是轮盘赌博的一类,与正规的轮盘区别是小球改成了指针,而小球的物理滚动变成了此处指针的由于某种程序设置而转动,由此就可以排除轮盘赌博中 小球每一局由于受到不同的物理作用而产生的结果的不可测性(除非我是拉普拉斯的恶魔),指针由于非人为,必定内部存在某种程序,或者给定转盘某种(程序或非程序)的初始加速度,来完成转盘的旋转。

现在我们不管转盘的内部程序或者加速度的变化是什么,假定内部程序是不变的(有此假定是因为非人为操作,内部程序是编好的,或者除非哪个程序员脑子抽了写了一个随机函数),那么根据大数定理,当旋转次数 n→∞ 时, img

意思是样本数越多,其平均就越接近期望值,意思是当n趋近于无穷时,里面任何一个数字出现的概率都将接近于一个常数,这就给了我们的推测打下了基础。而我们根本无需管程序内部是什么样的,不论10出现的概率是十分之一,五十分之一还是一百分之一,这都与我们无关,内部程序是一个黑箱,而我们只需要知道他外部输出的概率即可。

当然我们不可能看无穷个结果来推测出每一个数字出现的概率。我们只需要观察n个连续的结果,来大致推测某种概率规律。以上图的转盘为例,假设我们观察了十分钟,输出结果为

1,2,1,3,4,3,4,10,2,2,4,1,1,1.5,2,4,10,1.5,1,3,10

当然我写这个假设的输出结果没有意义,因为我们既然已经知道了上面大数定理的公式,我们就知道某个数字出现的概率是固定的,就知道当n趋近于无穷的时候,概率再小的事情也会发生(其实就是墨菲定律,这是我本科时候理解的大数定理,当然不严谨),就知道每一个数字必然会出现在某个位置(这是一句废话),然而这个必然出现就可以作为我们推理的依据。(当然数学上并不是必然出现,但这样你人品也太差了)

假设10这个数字必然会出现,假设每次出现的概率为1/50,那么当旋转次数n越大,10若没有出现在前一次,它在后一次出现的概率就会比前一次更高(这句话说的不对)。

等等,你或许要问我,这10出现的概率每一次都是1/50,而每一次转盘旋转事件若是相互独立的话,为什么概率会变?其实概率并不是变了,记得前段时间面试题和网上很火的一个问题:抛10次硬币都是正面,那第11次还出正面的概率是多少?

(转自Ent,果壳)

标准的回答是,当然还是二分之一。每次硬币是一个独立事件。硬币没有记忆,不会记得之前发生了什么事情。

“什么!可是连续11次的概率是1/2048啊?”

对,如果你站在第一次扔出来之前,那是这样。但现在已经扔了10次了。前10次扔出任何一个特定结果(比如全是正面)的概率,已经是1/1024了。接下来这一次是正面的概率还是正常的1/2,乘起来正好是1/2048。

或者你可以这么想:前方是一片分岔的小路,一共分岔了11轮,通向2048种不同的可能性。一开始,你面前的所有可能性都真的是可能的。但是你经过第一个分岔,就有1024种对你关闭了;经过第二个,又有512种关闭了……等到你已经经过第10个的时候,面前只剩下最后一个分岔的两条路。那么这两条路,对于此刻的你而言,左的概率也是1/2,右的概率也是1/2。

不然的话,假若左是1/2048,那右难道是2047/2048?如果左右平等,右也是1/2048,那剩下的2046呢?它们都在你已经不可能抵达的那些岔路上,不能计入你眼前的概率了。

“可是……连续11次正面是1/2048啊,多小的概率啊?”

走上任何一条具体的道路,都是一样的。11次随便什么结果都是1/2048,你总得选一个。

“可是,这是连续11次正面啊,不是‘随便什么结果’啊。”

好吧,这就是症结所在:虽然任何特定结果都是等概率的,但是不同的结果有不同的模式。连续11次正面,这个模式在直觉上是不对劲的,而譬如说5正6反这个模式在直觉上没有问题。因为直觉的不对劲,让我们难以老老实实接受1/2这个结果。

那就是直觉错了呗?

也不一定——如果你是个贝叶斯主义者的话。

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回到一开头。以上全部计算都依赖于一个前提:这是一枚“标准硬币”,它没有记忆,正反概率都是1/2。

等等,你是怎么知道的?

哦,题干里写的。出题人说了是这样,那就是这样呗。

在这个狭小的场景里,这就是一条先验知识。它是“先于经验”而存在的,你并非通过亲身经历而获知它是标准硬币,而是通过出题人(或者上帝或者先天知识或者纯推理或者别的什么奇怪的来源)获得的。如果你相信先验知识的话,那就照办吧。

但是并没有人规定你一定要相信先验知识(虽然在做题的时候,不相信出题人的后果会很惨咯)。如果我不信呢?至少,我觉得我可以用我的观察去修正它呢?

那我就是在用后验知识了。换句话说,贝叶斯。

在这个案例里,我已经见到了连续10次正面。当然,一个标准硬币可以产出这样的结果,只不过概率是1/1024而已。但是,有另外一种可能的解释,那就是这个硬币作弊了。或者它的两面都是正面,或者它的正面那边比反面那边重很多。如果它是一枚作弊的、必定正面的硬币,那么它就会以1的概率出产连续10正,这可比标准硬币更有解释力啊!

那么在这里我们可以说,这10次观察得到了一个后验知识——该硬币有偏向于正面的倾向性。这倾向性有多大?可以算但是很麻烦,这里暂且忽略。但无论如何,如果你是一个贝叶斯主义者,相信直觉,不愿意接受“标准硬币”那个先验知识,那么你应当得出的结论是:下一次硬币为正面的概率大于1/2.

对,是大于。这才是直觉的正确用法。无论你是哪一派的,都不会得出小于1/2的结果。

上面的问题与这个问题无关………但我觉得概率的思想是一样的。

所以如果连续n次转盘都不出现10,那么概率为49/50的n次方,随着n的增大而这个概率在变小,所以说明并不是10出现的概率变大,而是连续不出现10的概率在变小。所以我们就可以适当进行观察,以上面的观察为例,第一次出现10是在第8位,第二次出现10是在第9位,第三次出现10是在第4位。要知道10作为最大的数字,只要赌场的程序员不蠢想赚钱,那么它出现的概率应该是最小的。则在10没有出现的连续序列之后,10出现的概率增大(某种算法的结果)到某一个值之后,假设是1/4,那么下一次出现10的概率会增大到1/4而不是之前的1/50,而在某个临界概率之后,投注10中奖的概率会大大增多。

这个临界概率当然不能算出来,而是通过观察自己大致猜一下。比如上面的序列,我可以猜测在第5个数字之后,10出现的概率能达到我的预期,则我开始投注。或者说你想保守一点,在第6或者第7个数字之后再投注。压地越早,则后续可能出现10的范围越大(极限地想,比如你第一次就开始压10,直到10出现为止)。而压地越晚,即使你后期出现10概率会变大,但指不定10会出现的预期之前(比如你想从1/2左右的概率开始压10,但10出现在了1/4概率的位置),那么又得重新计算。

因此,只要你在合适的位置(合适的概率之后)进行投注,那么理论上,在某个区间之内,必然会出现你所投注的倍数。

毕竟五年过去了,已经找不到当年我记录那转盘的记录了,但我记得当年转盘上最大的数字是50,50毕竟出现的概率太小了,我不知道要等多久才能算出个规律来,所以我记的是12这个倍数。我当时站着看了十几分钟那个转盘,在手机上记下来每一次转出来的数字,记下了12出现的位置和大致的间隔。然后在我大概觉得规律估摸差不多的时候,把我仅有的150块钱拿出50块(坑爹啊,最低投注50,老子可没有身家几千万来玩这个),投在了我觉得可能的出现的时候,然后…………….并没有出现12,so sad,然后我接着下一个又来了一次………然后中了,走了,见好就收。

话说当时的我肯定不会有现在的我想这么多原理,只是觉得可能有这么一种方式可以推出一定的规律。但以上推论说是不严谨,原因之处在于,第一,假定内部程序是个黑箱的稳定函数,即使你把12和50的概率设置再低也无所谓,除非真是脑子进水了,设置的概率是个随机数……..第二是理论归理论,即使连续不出现50的概率在变小,但还是有概率它不会出现,甚至有可能从赌场开业转盘开转,到宇宙寂灭,都不会转出来50………比如概率为0的事情也是有可能发生的……..所以你可能觉得50已经过了50个数字没出现了,然后觉得你发家致富的机会来了,一连投了1000000次都没出现50………….这就是你人品的问题了。

一直幻想着,哪天我本金足够了,不怕用本金来烧概率的时候,就去压50的,毕竟一次就赢2500,算下来我只要误差范围在50次以内,甚至只要赢的时候与50剩余的次数的差,与50次多出来的次数的差是正数,理论上我就能有无限的稳定收入…………

也就是想想而已。