赌博的最优策略

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系列:生活中的数学

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首先申明一下,赌博是不对的,下面的讨论也更多是理论性的。

愿赌服输,所以大多数赌博的结果基本上是不受自己控制的。但最优化赌博成功的概率还是可以做到的。

我们现在讨论一个非常简单的游戏,假设有数量为$ n$ 的本钱,赌博规则为每次可以压任意多的钱,赌博结果为以$ p$ 的概率赢回同样多的钱(输了的话压出去的钱就没了)。如果赌博的目标是本钱增长到$ N$ 或者破产(输光所有的钱为止)。问什么样的方式可以最大化成功(赢到$ N$ 走人)的概率呢?

假设最大成功概率为$ f(n, p)$ ,那么有

$$f(n, p) = \max_{0 < x\leq \min\{n, N-n\}} (pf(n+x, p) + (1-p)f(n-x, p)), \forall 0\leq n\leq N$$

并且满足边界条件

$$f(0, p) = 0, f(N, p) = 1$$

显然对于$ p$ 的不同大小有三种可能性:

  • $ p=\frac12$ :这时候没什么取巧的可能性,随便压(但不要超过$ N-n$ ),$ f(x, p) = x/N$ ,成功概率与本钱成正比。
  • $ p>\frac12$ :这种情况比较有趣。如果钱可以无限细分的话,成功的概率是可以趋近 1 的。但现实中并不是这样,另外还得考虑赌博的时间成本对不。这时候根据凯利判据每次压上$ (2p-1)n$ 是一个比较快捷胜率又高的方法。此时,本钱减少时,概率下降地相对较慢。
  • $ p<\frac12$ :这种情况才是赌场里的大多数的情况(庄家赢的概率肯定要大一些嘛,否则赌场怎么赚钱呢)。但注意与大多数想象的不同,在这时稳打稳扎是慢性自杀,孤注一掷才是最优策略。这也符合历史经验,历史上一些搞阴谋成功的哪个不是亡命徒?最后成功的概率约为$ (\frac{n}{N})^{\log 1/p}$ ,本钱少时,概率下降得更快。

所以高手赌钱,应该是这样的,先计算每次游戏的可能的胜率$ p$ ,当$ p>\frac12$ 时,压上$ 2p-1$ 比例的本钱。

来源: discussion with Yaoyun & Shengyu and 《The Mathematics of Gambling》。

Q. E. D.

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「杀人」,英文名为"Mafia Game",广泛流传于国内外。上个星期我们在玩的时候被Elchanan Mossel发现,然后他给了一个 talk ,内容就是杀人的理论分析。
问题:你有两个信封可以选择,每个信封里有一定数量的钱,已知其中一个信封里的钱是另外一个信封的两倍。你可以选择一个信封,打开之后你能看到其中的钱的数量。现在你可以选择是否更改你的选择。
类似文章:
在 slashdot 上看到一篇科技新闻,两个数学家(其中一个来自于 MIT )和一个计算机学家,在 arXiv 上发表了一篇论文《HOW TO GAMBLE IF YOU』RE IN A HURRY》(PDF 版链接),是最近几天很热门的一条新闻。
一个游戏:持续的抛一个均匀硬币,直到抛到出现反面为止,假设在之前你抛除了$ k$ 次正面,你将得到$ 2^{k+1}$ 次方这么多钱。
数学 » 赌博
何时适合而止中,我们提到一个有趣的硬币问题,抛一个硬币,选择合适的时点,使得正面数与总次数的比值最大。这个问题目前还没有被完全解决,之前我们也只是用模拟法逼近了一下结果
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投资 » 凯利判据
凯利判据(英文 wikipedia)是一种人们在面对不确定事物时的选择标准,更准确地说,凯利判据是效应函数为「log 函数」的投资者(或赌徒)的决策方式。下面直接用一个例子来说明:
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经济金融 » 股市, 赌场
牛人说的:股市和赌场有很多共同点,但他们有一点不一样,这一点使得股市不如赌场那样充满暴力。那就是股市里没有特定的交易对手
本文将证明:最佳约会策略里提到策略,忽略前 37%的对象,然后在剩下的对象里挑第一个比前 37%都好的对象,这个策略是最优的。更准确地,我们将证明:任何约会策略的成功概率都不可能超过$ \frac{u}{n}\sum_{i=u}^{n-1}\frac1i$ ,其中$ u$ 为满足$ \sum_{i=u}^{n-1}\frac1i\geq 1$ 的最大值。这个$ u$ 大约为 37%,最后成功的概率大约为 40%。
最佳约会策略里,我们提到,如果有 100 个女孩可以顺序挑选,那么最好的方法是先看前 37 个,然后在剩下的女孩里选择当时最好的那个女孩,这样有接近 40%的概率挑选到最好的那个女孩。同时,不可能有更好的策略
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这个问题有许多不同形式的阐述方式和变种,应用范围也很广。下面应该是比较吸引人和简单的那种,来自姚期智教授的理论计算机( I )的授课内容——我是其助教之一。
发信人: moqi (莫七), 信区: Oversea
标   题: 当年的留学生都是这样的吗?
发信站: 水木社区 (Tue Apr 29 11:41:27 2008), 站内
给定$ n\times n$ 的实数矩阵,每行和每列都是递增的,求这$ n^2$ 个数的中位数。