书城教材教辅必谈的数学趣闻
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第22章 购买奖券的中奖概率

日常生活中我们常可见到各种各样的奖券、彩票,比如体育彩票、社会福利彩票、有奖储蓄奖券等等。购买奖券时到底是买连号的好还是买不连号的好?到底哪一种中奖机会大呢?

我们先来看一个简单的例子。设有某种奖券,奖券号末位是0的就中奖,中奖机会(概率)是10%。现购买两张奖券。如果购买连号的,则两张奖券的奖券号末位共有10种可能,分别是(0,1),(1,2),(2,3)……(9,0),且每一种情况出现的可能性(概率)是一样的,而其中只有(0,1)及(9,0)两种情况中,会有一张奖券中奖,因此,总的中奖概率为20%,平均中奖次数为1×20%=02次。如果不买连号的而任意购买两张奖券,则两个末位号有以下100种可能,同样每种情况出现的概率相同,各为1%。

(0,0),(0,1),(0,2)……(0,9)

(1,0),(1,1),(1,2)……(1,9)

……

(9,0),(9,1),(9,2)……(9,9)

在这100种情况下,只有在(0,0)一种情况下,所购买的两张奖券都中奖,因此概率是1%;而在(0,1)……(0,9)及(1,0)……(9,0)共18种情况中,有且只有一张奖券中奖,概率为18%;在其余情况下,所购买的两张奖券均不中奖。因此,总的中奖概率为1%+18%=19%,比购买连号时的20%小了1%,但平均中奖次数为2×1%+1×18%=02次,与购买连号时一样。因此我们说,购买连号或不连号的两种情况下,平均中奖次数(机会)是一样的。

如果购买三张奖券,计算也与前面类似。购买连号的时候,中奖概率是30%,平均中奖次数是03次。购买不连号的时候,三张奖券都中奖的概率是01%,有两张奖券中奖的概率是27%,只有一张中奖的概率是243%,总的中奖概率是271%<30%。此时,平均中奖次数为3×01%+2×27%+1×243%=03次,仍与购买连号时一样。事实上,无论购买几张奖券,两种购买方式的平均中奖次数都是一样的。

再把这个例子改一改,设末位奖券号为0时中二等奖,末两位奖券号为00时中一等奖,且不同奖项可兼中兼得。假设仍然是购买两张奖券,前面已计算过,无论采用哪一种购买方式,中二等奖的平均次数是一样的。类似的可以计算出,购买连号奖券时,中一等奖的概率为2%,平均中奖次数为002次。购买不连号奖券时,两张都中奖的概率是1%×1%=001%,只有一张中奖的概率是1%×99%+99%×1%=198%,因此总的中一等奖的概率为199%<2%,而平均中奖次数为2×001%+1×198%=002次,两种购买方式的平均中奖次数仍然是一样的。

总而言之,无论奖项分几个等级,无论每个奖项的中奖概率是多少,也无论购买多少张奖券,购买连号的或不连号的,总的中奖概率可能不同,但平均中奖次数总是一样的。