Faire und unfaire Spiele beurteilen

Stochastik Klasse 10
  • Wann ist ein Spiel fair?
  • Warum verliert man auf lange Sicht sicher, wenn der Erwartungswert negativ ist?

Schlau Fassung

Faire und unfaire Spiele beurteilen

  • Fair heißt: \(E(\text{Gewinn}) = 0\). Auf lange Sicht gewinnt und verliert niemand – der Vorteil liegt bei keiner Seite.
  • Ein Spiel fair machen heißt, Einsatz oder Auszahlung so zu wählen, dass der Erwartungswert null wird. Man setzt \(E = 0\) an und löst nach der gesuchten Größe auf.
  • Das Gesetz der großen Zahlen ist der Grund für die Sicherheit auf lange Sicht: Je mehr Spiele, desto näher liegt der tatsächliche Durchschnitt am Erwartungswert. Ein einzelner Abend sagt nichts, tausend Abende schon.
  • Deshalb gewinnt die Bank immer. Beim Roulette beträgt der Erwartungswert je Euro etwa \(-0{,}027\) €. Sie muss kein Glück haben, sie muss nur oft genug spielen lassen.
  • Der Spielerfehlschluss: Nach fünfmal Rot ist Schwarz nicht wahrscheinlicher. Die Kugel hat kein Gedächtnis – die Würfe sind unabhängig.

Aufgaben

  1. Einsatz 2 €, Gewinnwahrscheinlichkeit \(\frac{1}{4}\). Welche Auszahlung macht das Spiel fair?
    Lösung\(\frac{1}{4}(a-2) + \frac{3}{4}(-2) = 0 \Rightarrow a = 8\) €.
  2. Warum verliert man bei negativem Erwartungswert auf Dauer?
    LösungNach dem Gesetz der großen Zahlen nähert sich der Durchschnitt dem Erwartungswert an.
  3. Ist nach fünfmal Rot Schwarz wahrscheinlicher?
    LösungNein – die Drehungen sind unabhängig voneinander.

Weiterführende Aufgaben

  1. Simuliert 10 000 Roulette-Einsätze in einer Tabellenkalkulation und zeichnet den Verlauf des Durchschnittsgewinns. Was zeigt die Kurve?

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