2024-05-29|閱讀時間 ‧ 約 25 分鐘

決鬥問題(條件機率)

在魔法競技場上,每位決鬥者都有三個神奇輪盤可以使用。

輪盤A總是召喚等級三的漢堡怪(100%)。

輪盤B召喚的吐司怪,有60%的機會是等級二20%的機會是等級四20%的機會是等級六

輪盤C召喚的貝果怪,有49%的機會是等級五有51%的機會是等級一

無論怪物的品種或名稱,戰鬥過程僅靠等級決勝負,等級高的必勝等級低的。

題目一

第一輪的戰鬥中,你將面對一名對手。

你可以優先選擇輪盤,對手再從剩下的輪盤中擇勝算較大的輪盤使用召喚出較高等級的手下者獲勝

你該選擇哪一種輪盤勝算會最大呢

題目二

第二輪的戰鬥中,你將同時面對兩名對手

一樣由你先選輪盤對手再分別使用剩下的輪盤召喚出最高等級的手下者獲勝

你該選擇哪一種輪盤勝算會最大呢

歡迎在留言區留下計算過程或想法:)





非常感謝Unclebigrun 跑大叔在留言區提供期望值的思考方向。

也感謝打卡簽到的林燃(創作小說家)與按愛心的各位:)

後來想到了,期望值比較屬於隨機選擇之後的平均值,也就是說「你」和「對手」真的都是隨機選擇,經過幾千幾萬場之後,結果會趨近的值

不過條件機率有摻入一點點決策判斷,和期望值有小小不同。

底下提供本咚的思考方式,不敢說是「正解」,只是另一種參考方向而已。

條件機率

簡單來說就是把全部的可能用樹狀圖列舉出來,再分別計算機率

為了不搞混,以下將區分成「你」和「對手」,而且一律以「你」的勝率來考量。

題目一

  • 如果你選A
    對手若選B,則你有60%機率獲勝40%機率失敗
    對手若選C,則你有51%機率獲勝49%機率失敗

由於題目一的前提是:你優先選擇輪盤,對手由剩下輪盤中選擇勝算較大的輪盤使用。

(也就是對手一定會選擇『你的勝率最低』的情況,有點納什均衡的意思。)

當你選擇A輪盤,對手為了選擇較高的勝率只能選擇C

所以選擇A的勝率為51%

  • 如果你選B,對手選A,則你有40%機會獲勝(召喚等級4或6),60%機會失敗(召喚等級2)。
    光是看到這個情況,如果你選B,對手再選A,你的勝率就只有40%
  • 如果你選B,對手選C,你要贏有以下兩種情況
    1.你召喚出等級2或等級4,對手召喚出等級1,機率=(0.6+0.2)×0.51=0.408
    2.你召喚出等級6則必勝,機率=0.2

所以你的勝率=0.408+0.2=0.608=60.8%

於是,對手為了選擇較高的勝率會選擇A,所以選擇B的勝率為40%

  • 如果你選C,對手選A,則你有49%機率獲勝,51%機率失敗。
    (其實就是選A情況的相反)
    也就是說,如果你選C,對手再選A,你的勝率就只有49%。
  • 如果你選C,對手選B,不用再重新列舉一次,勝率直接=1-0.608=0.392=39.2%
    (就是你選B,對手選C結果的相反)

那麼如果你選C,對手會很樂意的選擇B,你的勝率就只有39.2%

因此,第一輪用條件機率來看,最合適的選擇會是A輪盤

這個結果滿奇妙的,有點像是「一對一單挑的時候,需要以不變應萬變


題目二

要同時面對兩個對手,機率的計算方式會變得截然不同。

在題目一裡面是要分別列出每個情況。

題目二則是要努力成為『最大』。

  • 如果你選A,成為最大的情況是:B召喚出等級2,C召喚出等級1
    機率=0.6×51=0.306=30.6%
  • 如果你選B,成為最大的情況是
    1.你召喚出等級4,C召喚出等級1,機率=0.2×0.51=0.102
    2.你召喚出等級6,則必勝,機率=0.2
    合計機率=0.102+0.2=0.302=30.2%
  • 如果你選C,成為最大的情況是:你召喚出等級5,對方不能召喚等級6。
    機率=0.49×(1-0.2)=0.392=39.2%。

因此,題目二當中,勝率最高的應選C輪盤,這個結果就和期望值相同,因為三個輪盤都會上場,不會有選擇性的問題。

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