概率论分赌注问题

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※设盒中有三个大小相同颜色不同的球,分别是红黄蓝。现甲乙丙三人从中各自取一球,三方各出资50元,约定甲取得红球得一分,乙取得黄球得一分,丙取得蓝球得一分,三人规定谁先得到3分谁就获胜,获胜者得到全部的赌资150元。现实验进行到甲得2分,乙得2分,丙得1分时停止,问甲乙丙应该如何分配150元资本?(答案见右侧图片)

※甲乙二人进行某种比赛,比赛

重复独立进行,每次比赛甲获胜的概率是p1,乙获胜的概率是p2=1-p1。则甲获胜n1次在乙获胜n2次之前的概率是

Pn1,n2=

(证明见右侧)

(四) 总结感受

远自1654年职业赌徒德·梅累向法国数学家帕斯卡提出的一个分赌本问题,无意间成为了开启了概率论时代的敲门砖。意大利数学家卡尔丹写出的《游戏的机遇学说》,讨论了两人赌博中断,如何分赌本的问题。16世纪,意大利数学家帕乔利、塔塔利亚等人也讨论过这种问题,直到今天,依然有人在探讨分赌注问题。“分赌注”的魅力可见一斑。

几篇文献分别以不同的侧重探讨了这一问题,在总结帕斯卡,惠更斯等人的理论成就的基础上,进行了更进一步的论述,有一些实际的应用,亦有一些拓展。在<<分赌注问题的一个推广>>中,将一般的分赌注只研究两个人分赌注,推广到

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了三个人分赌注该如何分。而<<启蒙视野中的概率期望思想>>则探讨了分赌注的期望问题。

分赌注问题源远流长,曾有过各式各样的求解方法。设你和我打赌,可以是任何赌法,各出50元赌本,先赢6局者拿走100元。但是赌到5:3你领先时被迫停止,不能继续。现在的问题是:100元中你我各应该分到多少钱?

?分法1朴素法(5:3,你62.5元,我37.5元):就按比分5:3分钱。 ?分法2 均胜局法(7:1,你87.5元,我12.5元):应该按取得最终胜利的可能性来分。我需要连胜3局才赢,你只需要在我连胜3局之前胜1局就赢。假设胜1局的可能性都是1/2,则我赢的可能性是(1/2)3=1/8,你赢的可能性是7/8。

?分法3 最大似然法(485:27,你94.73元,我5.27元):仍按最终赢的可能性来分,但胜1局的可能性不应该是1/2,而应该根据当前比分作最大似然估计,即你胜1局的可能性为5/8,我胜1局的可能性为3/8。我最后赢的可能性,即应该拿到的份额,应该是(3/8)3=27/512。

?分法4 贝叶斯法(10:1,你90.91元,我9.09元):该法考虑了你胜1局的概率p的期望分布 ,则你最后赢的期望概率为根据贝叶斯定律:其中 为先验概率分布,在此采用无信息先验,可从公式中去掉,所以解出10:1

最终通过计算机模拟赌博结果证实,10:1才是正确的分赌注方法。

这个问题可以改为更一般的表述:多次尝试同一件事,先成m次则成功,先失n次则失败。当尝试到i(成功)+j(失败)次时,如何估计最终成败的概率?正确的方法是贝叶斯法。通过采用与分赌注问题相同的解法可求出最终成败的概率,最终为现实中的事情做出正确的抉择提供考虑依据。

分赌本问题在概率史上起的作用,在于通过这个在当时来说较复杂的问题的探索,对数学期望及其与概率的关系,有了启示。有的解法,特别是巴斯噶的解法,使用或隐含了若干直到现在还广为使用的计算概率的工具,如组合法、递推公式、条件概率和全概率公式等、可以说,通过对这个问题的研究,概率计算从初期简单计数步入较为精细的阶段。

(五) 文献列表

<<浅谈分赌注问题>>--------------------四川师范大学成都学院 陈勇

<<分赌注问题的一个推广>>--------------莱芜职业技术学院机电工程系 程登彪 文章编号:1009-4790(2012)

11-0026-03

<<启蒙视野中的概率期望思想>>----------上海交通大学学报( 哲学社会科学版)

王幼军 2009年第6期第17卷

<<惠更斯的14个概率命题研究>> ----------西北大学学报 (自然科学版 )

徐传胜 潘丽云 任瑞芳

2007年 2月, 第 37卷第 1期

<<惠更斯与概率论的奠基>> ----------------第二十八卷2 0 0 6 第6期

自然辩证法通讯 徐传胜 曲安京

<<惠更斯的5个概率论问题>>--------------西北大学数学与科学史研究中心

徐传胜 曲安京

<<数学研究与评论>> 第27卷第4期

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