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 a 到 b ,x 為介於 a 到 b 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
:
:
+
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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 |