【数学史】大富翁的概率
玩转《地产大亨》
“我们玩桌游吧。不想下棋,你老赢。也不想玩哆宝,我可不想再听你说一个小时什么射影平面。我们玩地产大亨吧?怀旧一下。反正都是靠运气,不可能总是你赢吧。”
* * *
你也许还不知道,这就好像打开了潘多拉魔盒。《地产大亨》这个游戏能把人性的阴暗面都展现出来:贪得无厌、背信弃义、尔虞我诈……简直天地难容。
《地产大亨》体现的不仅仅是“万恶的资本主义”,这个游戏既要凭运气,也要靠策略。而要采取更好的策略,就要了解个中玄机。买下所有蓝色地产,还是靠着橙色格飞黄腾达?只买下自来水公司能让你走上人生巅峰吗?买了广州,但怎么没人来呢?为什么一直会经过杭州呢?
哪些格最常经过?
不管你玩的是中国版、欧洲版、皮卡丘版还是AC/DC摇滚乐队版,棋盘都差不多:40格围成正方形,共8组22处地产、4个火车站、2个公共事业公司、4个机会格、4个社会基金格和其余7个或好或坏的格子——起点、交税、坐牢等(表13.1)。与20世纪初伊丽莎白·马吉发明它时相比,这款游戏已有些不同。那时它不叫《地产大亨》,而是叫《地主游戏》,意在揭露地主们如何囤积土地、发家致富,而让租客们穷困潦倒。原始版本已有8组22处地产,但还没有火车站和社会基金格,探监格在那时是“煤炭税”。此后,查尔斯·达罗改进了《地主游戏》的棋盘,从1935年流传至今。帕克兄弟公司一开始有所迟疑,但最终还是推出了达罗改进的游戏,不料一炮打响。
表13.1 《地产大亨》经典中国版的40个格子
[插图]
各种棋盘版本和最初授权版的棋盘基本一致,都是22处地产,颜色相同为一组,每组两三个。
从20世纪30年代至今,游戏规则没有什么改变,依然是靠着多买地,让对手破产。如果能买齐一种颜色的所有地产,其回报比分散地产高得多。但买下所有地产几乎不可能,所以要选高回报的地产。
我们可以从多种角度分析游戏,比如每一格的投资回报比,从而确定哪一格最值得购买。不过,就算上海比南昌的投资回报更高,对手经过两处地产的概率也大不相同。首先,我们要确定玩家走到每一格的概率。1994年,三位法国数学家塞巴斯蒂安·费伦齐、雷米·若丹和布丽吉特·莫塞在《方圆》(Quadrature)杂志上发表了计算走到每格概率的方法。
游戏开始!
玩家将棋子(小车、鞋子、小狗等)置于起点,然后掷骰子。游戏过程中,几个玩家可以同处一格,互不影响。下面只考虑一个玩家,比如你的对手。
第一次掷骰子之后,他会到哪里呢?《地产大亨》用两个骰子,点数相加即步数。假设骰子完美,36种点数组合出现的概率相等(都为1/36)。点数组合(1,1)出现的概率为1/36,即走到第1个社会基金格(第3格)的概率是1/36。到第4格南京要掷出(1,2)或(2,1),概率都是1/36,于是一次就走到并买下这处地产的概率为2/36。同理可得,点数和为4、5、6、7、8、9、10、11、12的概率分别为3/36、4/36、5/36、6/36、5/36、4/36、3/36、2/36和1/36。于是,对手在第一轮掷骰子时走到各个格子的概率也就确定了(图13.2),其中概率最大的是第8格——机会格。
才掷了一次骰子,游戏还要继续。下面计算第二次掷骰子到达第7格沈阳的概率,各种情况都要考虑在内。如果对手从第3格社会基金格出发,需要骰子点数相加为4(概率为3/36)。而第一轮到第3格的概率为1/36,两次掷骰子互相独立(第一次不影响第二次),所以,第二次掷骰子从第3格到第7格的概率为1/36×3/36。对手也可以从第4格南京出发(之前到第4格概率为2/36),骰子点数和为3(概率为2/36)。或者,对手从第5格所得税出发(到第5格概率为3/36),骰子点数和为2(概率为1/36)。总之,第二次掷骰子共有3种方法到第7格,总概率为1/36×3/36+2/36×2/36+3/36×1/36,计算结果是5/648,约为0.77%,概率很低。同理可得,第二轮到达第6格重庆站的概率为1/36×2/36+2/36×1/36,结果是1/324,约为0.30%,概率也不高。以此类推,对手在第二轮到达每一格的概率都可算出(图13.1)。
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