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Matematica in
Gioco
Giochi d'azzardo e probabilità
I giochi il cui esito è fortemente, se non
esclusivamente, determinato dal caso, vengono generalmente
definiti d'azzardo. Rientrano in questa categoria tutti
i giochi di Casinò, come la roulette, tutte le scommesse
pubbliche (Lotto, Superenalotto, lotterie, Gratta e vinci),
giochi vari con i dadi, poco diffusi in Europa ma molto
praticati negli Stati Uniti, i 'giochi di Natale' (Tombola,
Mercante in fiera, Sette e mezzo, Piatto). Anche l'impianto su
cui spesso si basano trasmissioni televisive a premi, ultima
delle quali Affari tuoi, il gioco dei pacchi, è basato
su un gioco d'azzardo.
Non tutti i giochi che prevedono elementi aleatori sono da
considerarsi giochi d'azzardo. Il Bridge e il Tresette, per
esempio, o anche lo stesso Poker, spesso considerato il principe
della categoria, nell'ambito delle loro regole lasciano ampio
spazio all'abilità del giocatore per bilanciare e sovvertire,
con un'accorta strategia, la cieca fortuna.
Trascuriamo volutamente ogni considerazione d'ordine etico,
psicologico, sociale, economico, letterario su questi giochi.
Affrontiamo, invece, l'analisi dei giochi d'azzardo dal punto di
vista del meccanismo dell'oggetto matematico da essi
rappresentato, inevitabilmente quindi ricorrendo al calcolo
della probabilità, che tra l'altro ha avuto origine proprio
dallo studio di giochi con i dadi.
Ci limitiamo a ricorrere a una valutazione di probabilità
intuitiva e ragionevole. Se un dado può presentarsi mostrando
una delle sue sei facce, e non è stato truffaldinamente
appesantito, è più che accettabile affermare che la probabilità
che esca 'UNO' sia 1/6. In generale, la probabilità di un evento
sarà il rapporto tra il numero dei casi favorevoli e la totalità
dei casi possibili equiprobabili.
Sorvoliamo su alcune peraltro non indifferenti questioni
assiomatiche, non ultima l'evidente tautologia della precedente
definizione: diverse scuole di pensiero hanno espresso soluzioni
in proposito, ma non è il caso di parlarne qui.
Nessuno strumento concettuale o tecnologico potrà mai metterci
in condizione di indovinare quale sarà l'esito del lancio di un
dado, naturalmente: ma il calcolo della probabilità può
consentirci di effettuare una previsione (non una
predizione) sull'andamento dell'uscita di
'UNO' effettuando un gran numero di lanci.
Il Banco ha vinto: scelta sbagliata e scelta sfortunata?
Lo schema più diffuso di gioco d'azzardo prevede uno o più
giocatori e un Banco. Il Banco propone ai giocatori di
scommettere su un evento, versando una posta per partecipare al
gioco; se il giocatore indovina, ossia si è verificato l'evento
sul quale ha puntato, il Banco versa al giocatore una somma
pattuita in precedenza, proporzionale alla posta secondo un
fattore di premio, altrimenti incamera l'ammontare della
giocata.
Il Banco, in teoria, rischia del proprio: non tutti i giochi
d'azzardo rientrano in questo schema, e a volte la funzione del
Banco è semplicemente di gestire le scommesse. La differenza è
sostanziale.
Nel caso del Lotto, in teoria, è possibile 'sbancare' il Banco,
costringendolo a pagare più di quanto giocato. Sia pure molto
raramente, ciò è accaduto in situazioni in cui moltissimi
giocatori hanno concentrato le proprie puntate sui numeri
effettivamente estratti.
Nel caso del Superenalotto è impossibile che il Banco possa
perdere, in quanto i giocatori non fanno altro che distribuirsi
tra loro l'ammontare complessivo delle puntate, decurtato della
quota trattenuta.
In altri termini, se per assurdo si riuscisse a trovare il
metodo certo per vincere al Lotto, non vi sarebbe nessun
problema a divulgarlo, l'unica remora essendo il timore che il
gioco venga sospeso. Viceversa un tale metodo dovrebbe essere
mantenuto segreto nel Superenalotto, in quanto un maggior numero
di vincitori significa automaticamente una diminuzione delle
quote.
Nei giochi d'azzardo contro il Banco il giocatore possiede
l'unico potere discrezionale di stabilire l'ammontare della
posta e il tipo di puntata, oltre che, naturalmente, se giocare
o no.
Esprimere a posteriori, sulla base del risultato ottenuto, un
giudizio sulla scelta effettuata non è metodologicamente
corretto; al più si potrebbe parlare di scelta fortunata o
sfortunata. Si converrà che scommettere 10 euro sull'eventualità
che il primo numero estratto a una tombola sia 90 per ricevere,
in caso di successo, appena 20 euro, e quindi vincerne 10, è
quasi una pazzia, e che tale giudizio non verrebbe modificato
nel caso, fortunatissimo e rarissimo, in cui si sia indovinato.
Una scelta sbagliata può anche essere fortunata, come,
purtroppo, molte scelte giuste si riveleranno sfortunate. Ma, a
lungo andare, le scelte giuste procureranno la giusta
ricompensa, che non significa, nel caso dei giochi d'azzardo
proposti da Banchi reali (Casinò, Stato, privati), vincere, cosa
quasi impossibile, ma almeno attenuare le perdite e considerarle
un costo accettabile per trascorrere qualche ora piacevole ed
emozionante, né più né meno che il biglietto del cinema.
Qualche esempio
Ci occuperemo esclusivamente del gioco d'azzardo contro il
Banco.
Se: G = posta giocata, S = somma ricevuta in caso di vittoria, K
= premio; il giocatore, in caso di pronostico esatto, riceverà
indietro S = K∙G, vincendo quindi V = S – G.
Facciamo alcuni esempi:
|
|
Gioco |
Posta
G |
Premio
K |
Somma
S (ricevuta in caso di vittoria) |
Vincita
V |
|
1 |
Due monete: si vince se
escono una Testa e una Croce |
10 € |
3 |
30 € |
20 € |
|
2 |
Mazzo di carte francesi:
si vince se viene estratta una carta di cuori |
10 € |
4 |
40 € |
30 € |
|
3 |
Un dado: si vince se esce
'SEI' |
10 € |
5 |
50 € |
40 € |
|
4 |
Tombola a 90 numeri: si
vince se il primo estratto è 12 |
5 € |
50 |
250 € |
245 € |
|
5 |
Lotto: si vince se si
indovina una cinquina |
1 € |
6 milioni |
6 000 000 € |
5 999 999 € |
A quale dei giochi precedenti preferireste
giocare, tenendo conto esclusivamente della possibilità di
vittoria, trascurando ogni altro elemento?
Se partecipiamo a un gioco, investendo una somma G, in caso di
successo ci attendiamo naturalmente di ricevere una somma S che
sia almeno uguale a G, quindi certamente K dovrà essere maggiore
di 1. Potremmo anche, al limite, accettare un premio K = 1, ma
solo se siamo assolutamente sicuri che l'evento su cui
scommettiamo sia certo al 100%; ma in tal caso è stupido
giocare. D'altra parte, anche se ci offrissero un premio K = 1
miliardo di volte la posta, non scommetteremmo mai sull'uscita
di una carta di bastoni da un mazzo di carte francesi.
È quindi evidente che, nella valutazione sulla convenienza di un
gioco che ci viene proposto, un ruolo importante, essenziale, ha
la valutazione della probabilità dell'evento su cui puntiamo.
È umano e comprensibile, tra i cinque giochi proposti, essere
particolarmente attratti dalle considerevoli cifre offerte dagli
ultimi due, che tra l'altro prevedono anche una posta inferiore
agli altri. Tuttavia, come vedremo, sono proprio questi due
giochi quelli da evitare maggiormente. Esaminiamoli tutti nel
dettaglio:
Gioco n. 1 - Due monete: si vince se escono una Testa e
una Croce, K = 3
La probabilità dell'evento è 1/2 e ciò significa che ci
possiamo attendere, giocando 1000 partite, di vincere 500 volte.
|
Poste
giocate |
10 € x 1 000 =
|
10 000 € |
|
Somme
ricevute |
30 € x 500 = |
15 000 € |
|
Vincite |
|
+ 5 000 € |
Il gioco è conveniente per il giocatore
Gioco n. 2 - Mazzo di carte francesi: si vince se viene
estratta una carta di cuori, K = 4
La probabilità dell'evento è 1 / 4, essendo 4 i semi del
mazzo. Ciò significa che, giocando 1000 partite, ci possiamo
attendere di vincere 250 volte
|
Poste
giocate |
10 € x 1 000 = |
10 000 € |
|
Somme
ricevute |
40 € x 250 = |
10 000 € |
|
Vincite |
|
0 € |
Il gioco è equo.
Gioco n. 3 - Un dado: si vince se esce 'SEI', K = 5
La probabilità dell'evento è 1/6. Ciò significa che
giocando 1 200 partite (cambiamo il numero per evitare decimali
) ci possiamo attendere di vincere 200 volte.
|
Poste
giocate |
10 € x 1 200 = |
12 000 € |
|
Somme
ricevute |
50 € x 200 = |
10 000 € |
|
Vincite |
|
- 2 000 € |
Il gioco è vantaggioso per il banco.
Gioco n. 4 - Tombola a 90 numeri: si vince se il primo
estratto è 12, K = 50
La probabilità dell'evento è 1/90. Ciò significa che
giocando 900 volte, ci possiamo attendere di vincere 10 volte.
|
Poste
giocate |
5 € x 900 =
|
4 500 € |
|
Somme
ricevute |
250 € x 10 = |
2 500 € |
|
Vincite |
|
- 2 000 € |
Il gioco è vantaggioso per il banco
Gioco n. 5 – Lotto: si vince se si indovina una cinquina,
K = 6 000 000
La probabilità
dell'evento è 1 / 43 949 268 (fidatevi). Ciò significa che
giocando 150 milioni di volte, ossia per un milione di anni
consecutivi, a tre estrazioni alla settimana, ci possiamo
attendere di vincere 3 volte.
|
Poste
giocate |
1 € x 150 000 000 = |
150 000 000 € |
|
Somme
ricevute |
6 000 000 € x 3 = |
18 000 000 € |
|
Vincite |
|
- 132 000 000 € |
Se consideriamo la cifra di 150 milioni come le
giocate in un anno di un milione di persone, possiamo avere
un'idea di quanto sia vantaggiosa per il Banco la giocata sulla
cinquina.
Le considerazioni svolte sono sostanzialmente qualitative, in
quanto le cifre sono indicative di situazioni particolari, e non
si riferiscono al gioco complessivamente. In particolare, non
possiamo concludere che i giochi 3) e 4) sono ugualmente
svantaggiosi per il giocatore solo perchè, nel calcolo concreto,
in entrambi si è persa la somma di 2 000 €; si sono giocate un
numero diverso di partite.
Occorre, quindi, individuare un indicatore che permetta di
valutare in generale anche quantitativamente il vantaggio o lo
svantaggio di un gioco d'azzardo contro il Banco.
L'indicatore dell'equità di un gioco: il rendimento
Scriviamo la tabella di calcolo utilizzata negli esempi
precedenti per una scommessa su un generico evento con
probabilità p di realizzarsi, premio K, posta giocata G e numero
di partite n,
|
Poste
giocate |
G n |
|
Somme
ricevute |
S = ( K G
) ( p n ) |
|
Vincite |
V
= S - Gn = (KG)(pn) - Gn = Gn ( Kp - 1) |
Dividendo per G la somma ricevuta S, si otterrà
la somma ricevuta per ogni unità monetaria di posta; dividendo
questo ultimo valore per n si avrà il valore di S atteso a ogni
singola giocata unitaria, che naturalmente molto difficilmente
coinciderà con un possibile esito effettivo, trattandosi di
valori medi. Ma questo valore è il più preciso indicatore della
natura della puntata, e verrà chiamato rendimento.
Si ha
|
S
-------------- =
G n |
( KG) (p n)
-------------- =
G n |
K p = R = rendimento = |
|
= ricavo atteso per ogni giocata unitaria |
Il rendimento di un gioco (o di una sua puntata
particolare) è dato dal prodotto tra la probabilità dell'evento
per il quale si scommette e il premio previsto in caso di
successo.
La vincita unitaria attesa è quindi V U
= R - 1: ciò significa chiaramente che :
|
R < 1 |
Gioco favorevole al Banco |
|
R = 1 |
Gioco equo |
|
R > 1 |
Gioco favorevole al giocatore |
Poiché il premio K, come già notato, è sempre
maggiore o al più uguale a 1, il rendimento non sarà mai
negativo, non potendo essere negativa la probabilità. Tanto più
il rendimento è basso, tanto più il gioco sarà rovinoso per il
giocatore: un rendimento nullo si può avere solo scommettendo su
un evento con probabilità uguale a 0. La vincita attesa
V A
= G n ( R - 1),
in caso di rendimento minore di 1 è sempre negativa, quindi è
una perdita. Per minimizzare la perdita in caso di scommesse a
rendimento negativo, occorre annullare il prodotto Gn. Dovrà
essere o G = 0, o n = 0, il che significa, in entrambi i casi,
non giocare. È simpatico trovare conferme formalizzate
matematicamente a quanto suggerito da un po' di comune buon
senso (che, come è noto, è ben altro dal buon senso comune).
La tabella del rendimento dei giochi portati come esempi in
precedenza è la seguente:
|
|
Gioco |
Premio K |
Probabilità
p |
Rendimento
R = K p |
|
1 |
Due monete: si vince se escono una Testa
e una Croce |
3 |
1/2 |
3/2 =
1.5000 |
|
2 |
Mazzo di carte francesi: si vince se
viene estratta una carta di cuori |
4 |
1/4 |
4/4 =
1.0000 |
|
3 |
Un dado: si vince se esce 'SEI' |
5 |
1/6 |
5/6 =
0.8333 |
|
4 |
Tombola a 90 numeri: si vince se il primo
estratto è 12 |
50 |
1/90 |
50/90 =
0.4444 |
|
5 |
Lotto: si vince se si indovina una
cinquina |
6 milioni |
1/43 949 268 |
……….. = 0.1365 |
Il più semplice, classico esempio di gioco equo
è Testa o Croce, con premio K = 2. La quantità 1-R, oltre che
come vincita unitaria attesa per il Banco, può essere
interpretata in un altro modo suggestivo e significativo.
Esprime, infatti, la svalutazione che un'offerta unitaria
subisce affrontando un gioco favorevole al Banco. In altri
termini, giocando, per esempio, 1 € al gioco della Tombola è
equivalente a puntare solo 44 centesimi a Testa o Croce, e
consegnare, indipendentemente dai capricci della sorte, gli
altri 56 centesimi al Banco.
Il rendimento di alcuni classici giochi d'azzardo
Ricordiamo brevemente le regole della roulette. Su
una ruota sono disposti i numeri da 1 a 36, metà rossi e metà
neri, con in più 0. Gli stessi numeri sono riportati su un
tappeto verde, allineati su tre colonne.
Si possono effettuare puntate semplici (Rosso/Nero,
Pari/Dispari, Basso/Alto), puntate multiple (sulle dozzine, le
colonne, le sestine, le triplette, le coppie) o puntare su un
numero secco.
Il premio K è dato dal rapporto tra 36 e la quantità di numeri
coperti dalla puntata. Per esempio, per un numero fisso K = 36,
per la dozzina K = 3, per le puntate semplici K = 2.
Se l'esito è favorevole, ossia esce un numero compreso tra
quelli giocati, si riceve la somma S = KG. Se esce lo zero
vengono congelate le puntate semplici, e semplicemente
restituite se al turno successivo esce quanto puntato, mentre le
altre sono irrimediabilmente perdute.
Nel caso di un numero secco, la probabilità è 1/37, K = 36,
quindi R = 36/37 = 97.30%.
Per tutte le puntate multiple, la probabilità è n / 37, dove n è
la quantità di numeri coperti dalla puntata, mentre il premio è
K = 36/n; quindi R = (n/37) ( 36/n) = 36/37 = 97.30%
Nel caso delle puntate semplici il meccanismo di recupero
aumenta il rendimento fino a R = 98.61% .
Il vantaggio del Banco è quindi molto ridotto, dal 2.70% a
1.39%. Questa piccolissima percentuale è decisamente irrisoria
se paragonata, come vedremo, ad altri giochi, ma tuttavia
consente gli elevati guadagni dei casinò.
Si può certamente giudicare la Roulette come il più onesto dei
giochi d'azzardo, contrariamente alla immeritata negativa
immagine di cui gode a livello di pubblica opinione.
Non solo: la parte di scommessa che si paga per partecipare al
gioco è paragonabile, soprattutto nel caso delle puntate
semplici, a un basso tasso di inflazione programmata.
Considerato il recente aumento dei costi dei conti correnti
bancari, piuttosto che lasciare il proprio capitale in banca,
potrebbe essere conveniente recarsi ogni sera al Casinò, e
giocarsi i propri risparmi su puntate semplici.
Ben altro è il discorso sul gioco del Lotto, così noto da
esimerci dallo spiegarne le regole.
Mostriamo direttamente la tabella dei risultati relativi alle
giocate 'secche' (due numeri giocati per l'ambo, tre per il
terno, quattro per la quaterna, cinque per la cinquina)
|
Giocata
(o sorte) |
Premio K |
Probabilità
p |
Rendimento
R = K p |
|
Estratto semplice |
11.232 |
1 / 18 |
0.6240 |
|
Estratto determinato |
55 |
1 / 90 |
0.6111 |
|
Ambo |
250 |
1 / 400.5 |
0.6242 |
|
Terno |
4 500 |
1 / 11 748 |
0.3830 |
|
Quaterna |
120 000 |
1 / 511 038 |
0.2348 |
|
Cinquina |
6 000 000 |
1 / 43 949 268 |
0.1365 |
Se, entrando in un Casinò, 100 € perdevano
istantaneamente 2.70 € di valore, affidandoli a una ricevitoria
del Lotto, nel caso più favorevole, svaniscono 37.78 €.
Avevamo promesso di non affrontare considerazioni di carattere
etico: ma, a questo punto, sarebbero del tutto superflue.
La somma delle facce dei dadi
Concludiamo questa breve carrellata sui giochi d'azzardo con
un esempio di gioco in cui il tipo di puntata influenza il
rendimento, se vogliamo un po' come accade nel Lotto. Tuttavia,
come vedremo, in questo caso la scelta è determinante, in quanto
il vantaggio o lo svantaggio del gioco dipende da essa.
Si lanciano due dadi, e il giocatore punta sulla somma delle
facce uscite, da 2 a 12. Se il pronostico si avvera, riceverà
una somma S = KG con premio K uguale alla somma su cui si è
puntato. Per esempio, se si sono giocati 10 € sulla somma 5, e i
dadi mostrano 2 e 3, o 4 e 1, si riceverà una somma di 50 €,
vincendone quindi 40.
Su quale somma è più conveniente puntare, al di là
dell'intuitiva propensione a puntare su somme alte (10, 11, 12)?
È noto come le somme delle facce dei dadi non sono equiprobabili:
2 può essere ottenuto in un solo modo, 1 + 1, così come 12 (6 +
6). Il numero che può essere ottenuto in più modi è 7, (1+6,
2+5, 3+4, 4+3, 5+2, 6+1). Poiché i possibili esiti del lancio di
due dadi sono 36, è facile costruire la seguente tabella.
|
Somma
facce |
Probabilità
p |
Premio K
|
Rendimento
R |
|
2 |
1 / 36 |
2 |
2 / 36 = 0.056 |
|
3 |
2 / 36 |
3 |
6 / 36 = 0.167 |
|
4 |
3 / 36 |
4 |
12 / 36 = 0.333 |
|
5 |
4 / 36 |
5 |
20 / 36 = 0.444 |
|
6 |
5 / 36 |
6 |
30 / 36 = 0.833 |
|
7 |
6 / 36 |
7 |
42 / 36 = 1.167 |
|
8 |
5 / 36 |
8 |
40 / 36 = 1.111 |
|
9 |
4 / 36 |
9 |
36 / 36 = 1.000 |
|
10 |
3 / 36 |
10 |
30 / 36 = 0.833 |
|
11 |
2 / 36 |
11 |
22 / 36 = 0.611 |
|
12 |
1 / 36 |
12 |
12 / 36 = 0.333 |
Conviene puntare su 7, che offre il più alto
rendimento positivo per il giocatore.
Il gioco è equo se si sceglie 9, e resterebbe favorevole al
giocatore anche se si puntasse su 8. In tutti gli altri casi, in
modo diversificato, naturalmente, il gioco è favorevole al Banco
al quale, comunque, in questo caso, nessuna accusa di aver
tentato di raggirare il giocatore potrebbe essere rivolta.
Probabilmente, anzi, ci sentiamo di affermare sicuramente,
nessuno vi proporrà un simile
gioco.

393-5598768 (Mauro)
mauro@roulettesuperpieno.com
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