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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