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【頭の体操問題追加】   イカサマ横行カジノでのダイス投げ
難易度:★★★  
?たっくん4 2015/04/13 15:29
<ゲームの説明>
ここはあるカジノ。ディーラーと客がひとつずつダイスを振り、その二つのダイスの和に賭けるゲームがあった。
ゲームの手順は、
 1、客は、賭けた数字がディーラーに見えないように、チップを一つの数字だけに賭ける。 (枚数は最低一枚、最高百枚) 
 2.ディーラーと客が同時にサイを振る。
2つのサイの目の和が客の賭けた数字に当たれば客の勝ち、客はオッズに従ってチップを受け取る。
言うまでもなく、外れたら客の賭け金は没収、ディーラーのものとなる。

賭けの倍率は以下の通り
目の和   オッズ(日本式表記倍率)
7:    1:4   (5倍)
6or8:  1:5   (6倍) 
5or9:  1:6.5 (7.5倍)
4or10: 1:9   (10倍) 
3or11: 1:14  (15倍)
12:   1:19  (20倍)
2:    1:29  (30倍)

<「俺」の独白>
簡単な計算で判ることだが、これが完全に運任せのゲームなら、
12以外のどこに賭けても1枚賭けた際の期待値は5/6。12のオッズはさらに客に不利。全体で、ハウスエッジ(カジノの取り分)が約1/6=17%もある詐欺レートだ。

しかし俺は、ダイスを振れば、思うがままの目を出せるのだ。

俺は今日このカジノの客となり、一日で必ず100回チップを賭ける(=ダイスを振る)。また、ディーラーは、下記タイプ1−3のどれかであり、その日一日変わらない。俺は、今日のディーラーがどのタイプであるかを正しく知っている。

(ディーラー1) ディーラーは中立で、出す目がランダム(どの目も1/6)である
(ディーラー2) ディーラーが、俺の収益の期待値を最も低くすることを目的として、思うとおりの目を出す
(ディーラー3) (2)に加え、客の賭けた数字が事前にディーラーにバレる仕組みがある


上記青地部分が100%事実であるとしたら、
ディーラー1,2,3に対してそれぞれ、今日一日の収益の期待値が一番高くなる作戦(ダイスの振り方+賭け方)はなんだろうか?


ご参考まで、本問は純粋に数学の問題です。
また、
・チップは等価交換(買うときと売るときの換算レートは同じで現金化される)
・現実的な対応、特に「お互いにイカサマがばれないように振舞う」というような盤外作戦は一切考慮せず、
 ルールの中だけで収益の期待値が最も高くなる方法をお答えください。


 2015/4/14 9:30 条件追加
1:「俺」「カジノ」ともに、資金面の制限はないものとします。
2:ディーラー2は「俺」のイカサマ能力を最大限疑った戦略を取ることが前提です 


 2015/4/20 13:00 オマケ:頭の体操問題を追加
ネタバレですが、ディーラー3に対しては、
「今日一日の収益の期待値が一番高くなる作戦」を取るとしたら、
「必ず100回賭ける」のは損です。

しかし、ここまで記した条件(ルール・前提)は全部100%正しく、変更もないとした上で、
ある条件をたったひとつ追加することで、
ディーラー3に対しても、収益の期待値を正にする方法が存在します。
それはどんな条件が追加された場合でしょうか? 
Answer(ディーラー1) 常にサイは1を出して、和「2」に100枚賭け続ける。
 6回に1回当たって3千枚が手に入る。受取の期待値500枚/回なので、
 期待収益は400枚/回、100回賭けた場合の収益期待値4万枚。

(ディーラー2) 
次の6つの賭け方を、それぞれ確率pでランダムに選択する。
賭ける枚数は毎回100枚。
1)1を出し、目の和2に賭ける p1=2/25
2)1を出し、目の和3に賭ける p2=4/25
3)1を出し、目の和4に賭ける p3=6/25
4)6を出し、目の和10に賭けるp4=6/25
5)6を出し、目の和11に賭けるp5=4/25
6)6を出し、目の和12に賭けるp6=3/25
 ディーラー2がどんな戦略をとっても、
 一回当たり受取の期待値が240枚/回になるので、
 期待収益は140枚/回、100回賭けた場合の収益期待値1万4千枚。

(ディーラー3) 「7」に1枚賭ける。何の目を出すかはランダムに決める。
 7以外の目に賭けると、ディーラーが8以上なら1、6以下なら6を出すことで、絶対に勝ち目がなくなる。
 「7」にかけた場合は本当に運任せで、6回に1回当たって5枚が手に入る。
 期待収益は100回賭けた場合の収益期待値は▲50/3枚。
 「必ず100回チップを賭ける」という条件がなければ、「賭けない」のが正解。

オマケ: ダイスを投げない人も、自由な目に賭けることを許されているとする。
 (カジノのダイス投げゲーム「クラップス」なら当然にこのルールです)
  
5人の仲間と、計6人で以下のように賭けて、常にサイは1を出す。 
1)目の和2に賭ける 17枚
2)目の和3に賭ける 34枚
3)目の和4に賭ける 50枚
4)目の和5に賭ける 67枚
5)目の和6に賭ける 84枚
6)目の和7に賭ける 100枚

 ディーラー3はこれを見て、3あるいは6を出してくる。
 (他の目を出したのではディーラー3の損がより大きくなる)
 その場合500枚受け取ることができる。一回当たり収益は148枚/回、
 100回賭けた場合の収益期待値14800枚。
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