機 率 中 賭 博 輸 光 問 題 的 分 析

問題 : 甲乙二人進行一次一元,不輸光不停止的賭博,甲原有 m 元本錢,乙原有 n 元本錢,甲贏一次的機率為 p ,乙贏一次的機率為 q,問甲將乙贏光的機率為多少?

  這個問題使筆者想起二十多年前數學傳播中的一個“醉漢回家”問題,題目是一個醉漢喝得不知方向,向前走一步的機率為  p 後退一步的機率當然就是 1- p 醉漢距離家有 n 步,但後方 m 步有懸崖,則醉漢摔死的機率為多少?

   

這個機率問題並不簡單,它不能以一般機率方法(分路徑討論)來求機率,因為路徑有無限多種,所以必須用另外的方法解決

考慮路徑 abx 為介於 a之間的整數

 設 表示目前在 點而到達 b 的機率(讓乙輸光光)

  我們還知道    (甲先輸光,那贏光乙的機率=0)

                          (已經讓乙輸光了,那贏光乙的機率=1)

                      (下一步只有這兩條路,不是輸就是贏)

                               

                               

                                

那麼

               

                                            

                                            

                                                         :

                                                         :

                                           

                                          

為了方便,我令  

                                  得   

   現在列出下列式子在相加

                                     

                                   

                                                         :

                                                         :

                       +       

 __________________________________________________________ 

                  

                        又因    

                     則    

我們求出了

這個公式套用至前面的問題

 

     故問題的答案為   

  以圖形表示(縱軸表示贏光乙的機率,橫軸表目前甲的本錢)

  藍線代表 p = 0.6

紅線代表 p 接近0.5

黑線代表 p = 0.4

三線交會處的 x 座標為m+n