Uno strano gioco a premi

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Moderatori: Gianfranco, Bruno

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franco
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Uno strano gioco a premi

Messaggio da franco »

Ho un problema di calcolo “matematico/probabilistico” sul lavoro che non riesco a risolvere. Mi date una mano?

Premetto che l’ho completamente travisato nei termini (per questioni di "riservatezza") ma ritengo possa comunque essere interessante:

Immaginiamo uno strano gioco a premi a scalare.
Ad una certa distanza dal giocatore c’è una specie di casellario con dei vani disposti su R righe e 4 colonne (nell’esempio in basso R=7).
Il giocatore deve lanciare N palline (nell’esempio N=9) che finiscono disposte in maniera casuale nei vani. Dobbiamo ipotizzare che l’abilità del giocatore sia irrilevante: le palline sono sbilenche e la loro distribuzione risulta sempre del tutto casuale!
Al termine dei lanci il giocatore vince 1 euro per ogni casella che è rimasta vuota e 3 euro per ogni riga rimasta completamente vuota.

Qual è il prezzo P della giocata tale che “il valore atteso” del guadagno sia nullo? (naturalmente in funzione di R e N, altrimenti che gusto c'è?)

Immagine

Nell’esempio qui sopra la vincita totale sarebbe di 19+9=28 €

ciao

P.S. Prima che lo chieda qualcuno lo chiarisco da subito: la pallina finisce sempre in una casella; se per caso cadesse fuori andrebbe ri-tirata! :wink:
Franco

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delfo52
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Messaggio da delfo52 »

la tua precisazione non basta a zittirmi !
perchè le righe vuote danno premio, e le colonne no?
le palline sono sempre 9?
le caselle sono in grado di contenere ciascuna tutte le palline?
(immagino che le risposte siano: perchè sì; sì; sì)

Comunque come procedimento, inizierei così:
1) calcolare quante caselle vengono interessate (è un procedimento un po' noioso, ma si fa) e le relative percentuali
2) calcolare per le diverse evenienze (caselle "colpite" 6, o 7 o 8, ecc) la probabilità che vengano interessate 4, 5, 6 ecc righe

Oppure: prendere i numeri della tombola da 1 a 28 e fare qualche centinaio di simulazioni, rimettendo ogni volta dentro il numero estratto (per fare meno estrazioni si può usare la stessa sequenza più volte, numerando le caselle secondo schemi diversi: in verticale, da dx a sn, in diagonale...)
Ultima modifica di delfo52 il mar nov 20, 2007 11:30 pm, modificato 1 volta in totale.
Enrico

franco
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Messaggio da franco »

Perchè si; si; si
Franco

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Quelo
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Messaggio da Quelo »

Prendendo il problema "letteralmente" e nel caso esempio indicato, direi che P=45€ è una risposta o se preferite P=7R-4. :lol:
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franco
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Messaggio da franco »

Quelo ha scritto:Prendendo il problema "letteralmente" e nel caso esempio indicato, direi che P=45€ è una risposta o se preferite P=7R-4. :lol:
Ad un prezzo di 45€ il vantaggio sarebbe clamorosamente dalla parte del banco: il giocatore infatti non avrebbe mai la possibilità di una vincita superiore alla giocata; alla meglio pareggia, altrimente perde!

Quello che intendevo nella domanda è trovare il valore di P uguale al valore atteso della vincita (che chiaramente varia in funzione di R ed N).
Nel caso in esempio, la vincita massima è di 7R-4=45 €, quella minima è invece 4R-9=19 €. Il valore atteso sarà da qualche parte nel mezzo!

Ulteriore esempio: se mantenessi R=7 ma ponessi N=2 le possibilità sarebbero:
le due palline nella stessa casella -> vincita = 45 prob. = 1/28
le due palline in caselle diverse ma stessa riga -> vincita = 44 prob. = 3/28
le due palline in righe diverse -> vincita = 41 prob. = 24/28

P = (45*1+44*3+41*24)/28 = 41,4643...
Delfo52 ha scritto:...Oppure: prendere i numeri della tombola da 1 a 28 e fare qualche centinaio di simulazioni...
Il metodo della simulazione coi bussolotti della tombola è applicabile ma poco pratico se R ed N sono variabili (a meno che non ci limitiamo al caso dell'esempio!).

ciao
Franco

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Br1
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Messaggio da Br1 »

Son passato di qui solo per salutarti, Franco :D

Vedo che ormai sei un solutore irrefrenabile!
Sono molto contento :D
Bruno

Quelo
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Messaggio da Quelo »

Nel caso esempio (R=7, N=9) il valore atteso per guadagno nullo è circa 12 euro (sperimentalmente).

=========================

Dopo ulteriori elaborazioni ho concluso che un valore atteso di 24-25 euro è più corretto. Azzarderei anche una formula empirica di questo tipo: P = -11,7 ln(N) + 50,1 (per R=7)
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Pasquale
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Messaggio da Pasquale »

Quante giocate ci sono a disposizione?
_________________

$\text { }$ciao Immagine ciao
E' la somma che fa il totale (Totò)

Quelo
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Messaggio da Quelo »

Ho effettuato varie simulazioni su 100 ripetzioni con R e N diversi. Alla fine ho ottenuto, con buona apprrossimazione, questo risultato (per 4 < R < 12 e 5 < N < 45):

P = -1.67 R Ln(N) + 8.8 R - 11.2

Immagine
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franco
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Messaggio da franco »

Bel lavoro Quelo, che software hai usato per il grafico?

Io sto provando a procedere però in maniera "matematica" e non sperimentale: il mio ideale sarebbe ottenere una bella formula!

Per ora ho provato a prendere in considerazione solo una parte del gioco, quella che assegna 1 € per ogni casella rimasta vuota.

Le caselle sono in tutto C=4R e per N≤C mi risulterebbe che il premio atteso sia:

:shock: $\Large P = C - \sum\limits_{i = 1}^N {\left( {\matrix{ N \cr i \cr } } \right){{\left( {C - 1} \right)^{\left( {i - 1} \right)} } \over {C^{\left( {N - 1} \right)} }}} i$ :shock:

Ammesso e non concesso che la formula sia giusta, bisognerebbe adesso legarla ad una formula simile che copra la parte dei 3 € per riga e che tenga conto anche del caso di N>R.

Vedremo...
Franco

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Quelo
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Messaggio da Quelo »

Per il grafico ho usato Excel, il quale mi ha permesso di scoprire che una curva logaritmica approssima bene il risultato sperimentale.
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delfo52
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Messaggio da delfo52 »

ah... il vecchio bussolotto della tombola colpisce davvero!
Enrico

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