DamiRocK

Случайное блуждание капитала: вероятность достичь 200 раньше нуля

В математической модели каждый независимый раунд меняет капитал на ±1. Начало 100, остановка при 0 или 200. Вероятность +1 равна 18/37 либо 18/38. Найдите вероятность верхней границы.

Условие

В математической модели каждый независимый раунд меняет капитал на ±1. Начало 100, остановка при 0 или 200. Вероятность +1 равна 18/37 либо 18/38. Найдите вероятность верхней границы.

Решение по шагам

Пусть hᵢ — вероятность достичь 200 раньше 0 из i. Тогда hᵢ = phᵢ₊₁ + qhᵢ₋₁, h₀=0, h₂₀₀=1. Для p≠q общее решение даёт hᵢ = (rⁱ − 1)/(r²⁰⁰ − 1), где r=q/p.

При i=100 знаменатель раскладывается, и h₁₀₀ = 1/(r¹⁰⁰ + 1). Для p=18/37 r=19/18, результат ≈ 0.00446628. Для p=18/38 r=10/9, результат ≈ 0.00002656. Даже небольшое отрицательное среднее одного шага сильно меняет вероятность далёкого успеха.

В симметричном случае p=q=1/2 предельное решение hᵢ=i/200, поэтому из середины вероятность 1/2. Это учебная модель независимого блуждания с фиксированным шагом.

Проверка результата

Граничные значения 0 и 1 выполнены; подстановка в разностное уравнение подтверждает формулу. Для p<1/2 ответ из середины меньше 1/2.

Типичная ошибка

Приравнивать вероятность успеха к 1/2 только из-за одинакового расстояния до границ.

Что даёт этот метод

Вероятности достижения находят через условие по первому шагу и граничные значения.

Дальше по теме

Теория вероятностей: другие задачи.

Следующие разборы

Условие адаптировано из открытого источника: Борис Демешев и участники, probability_dna, L1810. Решение, объяснение и проверка изложены редакцией damirock.com; это не официальный ключ преподавателя. CC BY 4.0. Вёрстка и обозначения адаптированы; числовые предпосылки указаны в условии.

Reading preferences

Appearance
Contrast
More options

Saved only in this browser. Your device’s reduced-motion setting is always respected. Browser zoom works throughout the site.