輪盤實驗室 · 實驗室 · 統計 · 8分鐘

卡方檢定

「這37个數敢是公平的轉輪會產生的?」的標準檢定。

簡單的答案

χ² = 對37个格仔加總Σ (觀察值 − 期望值)² / 期望值。佮自由度36的卡方分布比,就得著p值。

統計量
Σ (O−E)²/E
自由度
36
5%的臨界值
51.0
1%的臨界值
58.6

按怎算

逐个格仔設備格仔轉盤頂37个有號碼的格仔其中一个。英文嘛叫slot、cup。讀規篇 →的期望數是n/37。逐个格仔,共觀察值佮期望值的差平方,閣除期望值;共37項加起來。公平的轉輪平均算出來大約36(就是自由度實驗室自由度一个統計量內底獨立的值的數量。37个格仔的卡方檢定是36,因為擺數加起來愛等於總數。讀規篇 →),標準差數學標準差變異數的平方根;一个結果離期望值的一般距離。讀規篇 →大約8.5。超過51.0佇5%的水準顯著;超過58.6佇1%顯著。轉輪偏差分析器會算統計量,閣用正規化不完全伽瑪函數算出準確的p值實驗室p值假使轉輪是公平的,看著至少佮觀察著的仝款大的偏離的機率。讀規篇 →。

n擺逐个格仔的期望數σ(逐个格仔)格仔佇+2σ格仔佇+3σ
370103.11619
1,000275.13742
3,7001009.9120130
10,00027016.2303319
37,0001,00031.21,0621,094
σ ≈ √(n·p·(1−p)),p = 1/37。1,000擺內底一个格仔著37擺無啥特別;著42擺的,值得閣收第二个樣本。

一个算過的例

1,000擺。三十六个格仔著20到34擺;8號格仔著41擺。期望是27.03。干焦8號格仔彼項就是(41 − 27.03)²/27.03 = 7.2。假使另外36項加起來是38(一般的)。χ² = 45.2,自由度36,p ≈ 0.14。無顯著:公平的轉輪七擺就有一擺按呢。8號格仔是候選,毋是發現,答案是閣轉一千擺。

假設

逐擺獨立數學逐擺獨立毋管過去按怎,逐擺的機率攏仝款。本站逐个計算的基礎。讀規篇 →,閣逐个格仔的期望數上少5,意思是n ≥ 185檢定才有效,欲有路用愛閣較濟。共無仝轉輪的擺數攪做伙,佇精神上違反頭一个假設(你咧檢定的是一个混合,毋是一个轉輪)。荷官手路的效應會實際違反伊,會予χ²變大,煞無任何格仔佇物理上較有利。

輪盤的荷官手路輪盤逐擺獨立

Pearson佮蒙地卡羅

Karl Pearson佇1900年發表這个檢定,伊頭幾个算過的例內底,有一个是記錄落來的26,306擺蒙地卡羅輪盤,伊發現傷無均勻,袂當是運氣,就宣布「蒙地卡羅輪盤……毋是一个靠運氣的遊戲」。後來的作者認為,替報紙記錄開號的記者,有真濟是家己編的,這本身就是一課講資料來源的教訓。

檢定佮轉輪
1900

Pearson發表卡方適合度檢定,用蒙地卡羅的開號做例。

1900年代

開號資料予人懷疑;記錄的人看起來有捏造連續的結果。

1920年代

Fisher共自由度正式化;5%的慣例生根。

1940–50年代

統計學家用輪盤的開號做均勻性檢定的教科書資料。

1990年代

García-Pelayo一家人用真正記錄的資料應用這个方法,佇馬德里贏錢。

這馬

賭場佇家己的轉輪頂做仝款的檢定,當做例行的保養。

Pearson 1900年的檢定發現蒙地卡羅的開號傷無均勻;報紙的記錄員有真濟是家己編的。

蒙地卡羅的輪盤

一个真正的檢定:拉斯維加斯的自動轉輪

玩家定定懷疑自動轉輪會共球仔設備球仔沿球道、佮轉盤反方向射出去的細粒球仔。現代的球仔是ivorine抑是鐵氟龍,18–21 mm。讀規篇 →閃開大注。2017年有一个分析共這个懷疑提來檢定,對象是拉斯維加斯的Interblock無荷官雙零轉輪零號彼个青色的單一格仔,一賠一的注、打注佮欄注攏無包著;賭場優勢的來源。嘛叫做單零、0。讀規篇 →轉輪,押五个相連號碼的一段弧,就是轉輪計時的人會落的彼款注。299擺內底這段弧著29擺,期望是39.3擺,這款無夠,公平的轉輪大約4%的時會出現。38个格仔的卡方是45.29,自由度37:p = 16.5%。三个轉輪第二个1,204擺的樣本,χ² = 34.79,p = 57%,試過的任何長度的弧攏無顯著。兩个樣本合起來1,503擺,χ² = 41.75,p = 27%。結論是無控制球仔的證據。干焦看頭一个樣本會感覺可疑;是第二个共代誌定案。

樣本擺數χ²自由度p
頭一个29945.293716.5%
第二个,三个轉輪1,20434.793757%
兩个合起來1,50341.753727%
數字對彼个2017年的分析來;逐个p值攏是對伊的χ²算出來的。雙零轉輪有38个格仔,所以自由度是37。

卡方以外

若干焦懷疑一个格仔,二項檢定較有力。若懷疑一段弧,就用區段分析彼頁的區段轉輪區段轉輪頂連做伙的一弧格仔,佮落注桌面頂的一組號碼無仝。讀規篇 →z檢定。卡方是綜合檢定:伊共你講有物件無對,毋過無講是啥物。先用伊,才閣看。

區段分析

公式

χ² = Σᵢ (Oᵢ − Eᵢ)² / Eᵢ
Eᵢ = n / 37 · df = 36
臨界值:51.0(5%) · 58.6(1%)

問題

為啥物自由度是36,毋是37?

37个數加起來一定是n,所以干焦36个會當自由變。

偏差真大的轉輪χ²會是偌濟?

一个轉輪10,000擺內底有一个格仔25分之1,干焦彼个格仔的項就大約60;χ²大約100,p實際上是零。

我敢會使用200擺來做?

技術上會使,逐个格仔期望5.4擺。除非轉輪有一个格仔予人黏死,伊啥物攏揣袂出來。

笑詼漫畫

共驚奇的平方加起來。佮51.0比。

共驚奇的平方加起來。佮51.0比。

來源

  1. Pearson, K. “On the criterion that a given system of deviations from the probable…” Philosophical Magazine 50(302), 1900.
  2. Feller, W. An Introduction to Probability Theory and Its Applications, Vol. 1. Wiley,1968年第3版。賭徒破產佇第XIV章。
  3. Wizard of Odds. “Organic Roulette Experiment.” 2017年3月;2026年8月3日更新。
2026-09-28審閱模型:歐式、單零方法論 ↗來源 ↗