如何計算威力彩期望值

Harry Huang
May 29, 2021

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威力彩頭獎上看史上最高的31億,各位是不是肖想著美夢,想著該怎麼花?

之前看到PTT版上有人把剛拿到手的3千振興券ALL IN威力彩,結果只中了400,被網友笑說報酬率-87%,在螢幕前呵呵笑的我,一旁垃圾桶裡卻躺著柔成團的彩券。

各位學過高中數學應該都知道,一件投ㄉㄨˇ資ㄓㄨˋ值不值得需考慮其期望值,因此在過去我都不買彩券,一來,是因為期望值很明顯都是負的,二來,我不想餓肚子,我建議台彩改用吐司來印彩券,沒中還可以當晚餐。

不過如今頭獎都上看31億了,期望值好像一定為正,穩賺不賠,是不是該ALL IN,什麼風險都與我無關,財富自由就靠這次了!?

且慢,世上哪有那麼爽的事~先搞清楚遊戲期望值再說。

那要如何計算期望值呢?

先假設N為參與人數(銷售數量)、B為號碼組合數量、J為頭獎獎金、頭獎期望值為E,以威力彩來說B就等於22085448 種號碼組合,下期預估威力彩的銷售數量約N等於2千萬張,頭獎獎金J為31億。

最簡單的期望值算法是E=J/B會得出約140元,看是高於每張成本100元,但這並沒有考慮到當兩個人甚至n個人都中頭獎,彩金要平分的情況,因此,若要考慮多人中獎情況的期望值,首先,必須列出這場遊戲所有可能n人中頭獎的機率,若將所有n=0~N情況加總會等於1,如下式:

上式用到二項式定理公式如下:

接下來,式(1)中n=0~N個人中頭彩,固定一個都是自己的情況,n=0的情況下還有一個是自己中的自然是不存在,n=1以後才有機率,加總所有機率如下式,各位可以自行推導出1/B的結果。若不便於思考,可以先想像一個比較簡單的情況,假設N=3人在玩骰子,B是6種,一人骰一次,然後若骰到1是頭獎。

由上式只要再各別乘上平分的頭獎金額J/n即可求得:考慮多人購買(平分)的頭獎期望值E。

若頭獎金額(J)31億,N=1,則E=J/B=140元,但若N等於2千萬張,則E=92元,此外彩金超過5千還要扣掉20%的稅,綜上所述,加總頭獎至普獎所有期望值結果為98元,扣除100元成本,結果還是會虧2元。

各位會發現彩券銷售數量N若越大,就越有可能越多人平分彩金,儘管依台彩遊戲規則,頭獎金額J會因銷售額提升,但期望值E還是會越低。

總結來說,彩券是一場平等的機率遊戲,別人灑幣包牌每張期望值並不會比較高,看了這篇懂得算數學也還是一樣,但至少知道期望值為負,能多一份理性少一份衝動,不過還是沒錢阻絕效果最好。

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