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Tirar los dados: una interpretación errónea da un resultado correcto

Imagina el siguiente juego: Tiras dos dados justos y te premian con la suma de los puntos en céntimos. Cuánto deben pagar los participantes de este juego para que el juego en sí sea justo.

Dejemos que $X$ denota la suma de puntos, entonces podemos contar fácilmente las posibilidades de cada $X=2,\ldots,12$ y el correspondiente beneficio esperado para los participantes es

$$\begin{align}\mathbb{E}[X]=2\cdot\frac{1}{36}+3\cdot\frac{2}{36}+\ldots+7\cdot\frac{6}{36}+\ldots+11\cdot\frac{2}{36}+12\cdot\frac{1}{36}=7\end{align}$$

de ahí que los jugadores del juego deban pagar $7$ cientes para que el juego sea justo.


He visto un enfoque diferente de este problema en el que se supone que cada uno de los resultados tiene probabilidad $\frac{1}{11}$ interpretándolo como una de las once sumas posibles. Sorprendentemente, el cálculo del beneficio esperado con esta probabilidad para cada resultado arroja

$$\mathbb{E}[X]=\frac{1}{11}\sum_{k=2}^{12}k=7.$$

Para este escenario en particular, esto produce el mismo beneficio, pero parece que es sólo una coincidencia y definitivamente no es correcto. La cuestión es ahora si la suposición de las probabilidades $\frac{1}{11}$ es razonable o el resultado es realmente una mera coincidencia, ¿cómo se puede demostrar cualquiera de las dos cosas?

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Abstraction Puntos 806

${1 \over 11}$ solución depende de que la situación sea simétrica (probabilidad de resultado $3$ es igual a la probabilidad del resultado $11$ y así sucesivamente). Se rompe fácilmente - considere el producto de los puntos en su lugar. Hay 18 valores posibles: 1,2,3,4,5,6,8,9,10,12,15,16,18,20,24,25,30,36. La primera aproximación da un resultado (correcto) $12{1 \over 4}$ , segundo - resultado (erróneo) $13{5 \over 9}$ .

En realidad, en este tipo de preguntas las probabilidades se asignan a los sucesos utilizando una cierta simetría (que suele denotarse con la palabra "justo" o "totalmente aleatorio" o similar). En este caso, los dados son "justos", lo que significa que las probabilidades de los diferentes valores de un dado son iguales. Si en lugar de eso se le dijo que se obtiene un número "totalmente aleatorio" de $2,...,12$ entonces el segundo enfoque sería correcto.

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