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如果下注成本仍为1元,但猜中可赢得100元呢?此时的奖金额度似乎足以补偿失败风险。通过概率计算,我们能精确界定玩家愿意参与赌局的临界金额。
其中的核心变量有三项:下注成本、潜在收益与获胜概率
。通过对所有可能结果(收益与损失)做加权平均,我们可以计算出赌局的期望值:
期望值=获胜概率×收益金额-失败概率×损失金额
。计算得到的期望值反映了长期重复下注时,每次投注的预期平均收益(负值则表示预期亏损)。
在骰子游戏的案例中,获胜概率为1/6,失败概率为5/6,盈亏金额均为1元。因此,期望值=(1/6×1)-(5/6×1)=-0.67元。这意味着,如果在骰子游戏中长期重复下注,将导致平均每次损失约0.67元。若把奖金提升至100元,期望值将变为正16元,骰子游戏则会成为明显有利的赌局。我们还可以用期望值公式求解赌局的盈亏平衡点(令期望值为0)。
对于骰子游戏,平衡点处奖金应为5元——失败概率是获胜的5倍,5倍的奖金恰好能抵消风险
。
我们可以用期望值方法来分析强力球彩票。强力球头奖的初始奖池约为2000万美元,每注成本为2美元,而头奖的中奖概率为1/292 201 338。代入公式计算可得,
单张彩票的期望值约为-1.93美元——与其购买彩票,不如直接把两块钱换成一毛钱来的划算
。更不用说,这一计算过程还忽视了各种复杂因素:首先,它假设你选择了年金的支付方式(美国彩票奖金提取的方式之一,首次提取后29年内每年分期领取,其长期价值高于一次性领取);其次,它并未计入37%的美国联邦税以及比例各不相同的州税;此外,它还忽略了部分号码匹配的小额奖项分走的奖金。
如果将这些都纳入考量,那-1.93美元的亏损预期都显得过于乐观。不过,2000万美元的奖池和17亿美元的奖池的确是两码事。强力球彩票的玩法是:如果某一期没有人赢走头奖,那么奖池的总金额将会累积到下一轮。
当奖池一次又一次地积累增长,巨大的数额总有一天能抵消微小的中奖概率,使期望值大于零
。
如果简单套用期望值的公式,在3亿分之一的概率下,17亿美元的奖金的确对应了正期望值。媒体常宣称此时购彩在数学上很合理,但这种说法忽略了一个关键细节: