第一眼看到這彈珠台的中獎表格,是不是會覺得「只有3種情況沒中獎!?」所以,來玩一局吧?
昨天到南港某大型零售店的外面看到這傳統小遊戲,有10種「情況」會中獎,只有3種「情況」摃龜,遊戲規則很簡單,打16顆彈珠讓它們落在編號1~16號的格子內,最後結算有幾個格子至少佔一顆以上的彈珠?
如果數一數彈珠總共佔了9到11格,可惜沒中獎,其餘則恭喜中獎,獲得相應的獎品如表格。當時我一看,心裡突然覺得不太對勁,難道老闆是耶穌心來著嗎?扭蛋大放送?
我直覺事情沒那麼簡單,這其中一定隱藏著數學問題!於是拿起手機問了 AI,請她算出沒中獎的機率是多少?請她一一詳細解其中有哪些數學題?
結論先行,沒中獎的機會高達…
76% 左右!
反過來說,玩4.2局才會中獎一次!
我即使看明白了數學解釋還是不太會算這些算式,不過,這四台彈珠台內的殘局已經說明了不能賭這遊戲,我算一算這些台子,有三台打出了10排,另一台則是11排,所以,前面有幾位沒中獎的苦主。
若有興趣的人可以看以下詢問及算式,雖然 AI 有一一說明,但代入數字後,我還是不知道怎麼算,而且,算的過程中數字好大,所以,跟著一起跳到最後的機率總表吧!
我如此問:
請問以下情況沒中獎的機率是多少%?
共16個格子,加上16顆彈珠,中獎的情況如表,這表的意思是玩完一局,也就是打出所有彈珠後,數一數有幾個格子裝了至少一顆彈珠?若是數出有9到11格裝了一顆以上的彈珠則沒中獎。另外,這遊戲內有哪些數學知識?請詳細說明算法及運算符的意義。同時給我中幾格的機率各是幾%?
AI 回覆了一個數學算式:
$$P(K=k) = \frac{\binom{16}{k} \times N(16,k)}{16^{16}}$$
然後說這彈珠台有離散數學/組合數學的內容,包含
- 排列組合
- 容斥原理
- 第二類斯特林數
- 佔位問題(Occupancy Problem)
- 機率分布
這遊戲在算
16 顆彈珠,最後剛好佔到 k 排的機率,符號解釋如下 $$ p $$ 大寫 P 代表 probability 機率。
$$K$$
大寫 K 代表最後被佔到的排數。
$$k$$
小寫 k 代表某一個指定排數,例如 9 排、10 排、11 排。
$$\binom{16}{k}$$
讀作 16 選 k,意思是先從 16 排裡面,選出 k 排作為有彈珠的排。
$$k!$$
讀作 k 階乘,用來計算排列方式。
$$S(16,k)$$
這叫 第二類斯特林數,意思是把 16 顆彈珠分成 k 個非空群組的方法數。
$$16^{16}$$
16的16次方,意思是每一顆彈珠都有 16 排可去,16 顆彈珠全部可能性是
$$16\times16\times16…\text{乘16次}$$
佔幾排的機率總表如下
| 最後佔幾排 | 結果 | 機率 |
|---|---|---|
| 4排 | A賞 | 0.00004% |
| 5排 | 扭蛋4個 | 0.0031% |
| 6排 | 扭蛋2個 | 0.085% |
| 7排 | 扭蛋1個 | 1.03% |
| 8排 | 再送1局 | 6.02% |
| 9排 | 沒中 | 18.47% |
| 10排 | 沒中 | 30.52% |
| 11排 | 沒中 | 27.35% |
| 12排 | 扭蛋1個 | 13.03% |
| 13排 | 扭蛋1個 | 3.13% |
| 14排 | 扭蛋2個 | 0.34% |
| 15排 | 扭蛋4個 | 0.014% |
| 16排 | B賞 | 0.00011% |
上次修改於 2026-06-02