Pergunte ao Mago #120
A tabela a seguir mostra a probabilidade de se obter de 0 a 4 ases em uma mão totalmente aleatória.
Probabilidades de Ás — Mão Aleatória
| Ases | Fórmula | Combinações | Probabilidade |
|---|---|---|---|
| 0 | combin(48,5) | 1712304 | 0,658842 |
| 1 | combin(4,1)×combin(48,4) | 778320 | 0,299474 |
| 2 | combin(4,2)×combin(48,3) | 103776 | 0,03993 |
| 3 | combin(4,3)×combin(48,2) | 4512 | 0,001736 |
| 4 | combin(4,4)×combin(48,1) | 48 | 0,000018 |
| Total | 2598960 | 1 |
Somando os valores de 1 a 4 ases, vemos que a probabilidade de haver pelo menos um ás é de 0,341158. A probabilidade de haver dois ou mais ases é de 0,041684.
A probabilidade de haver pelo menos mais um ás, dado que há pelo menos um, pode ser reformulada pelo teorema de Bayes como probabilidade(dois ou mais ases dado pelo menos um ás) = probabilidade(dois ou mais ases)/probabilidade(pelo menos um ás) = 0,041684/ 0,341158 = 0,122185.
Para quem não se lembra bem do Teorema de Bayes, ele afirma que a probabilidade de A dado B é igual à probabilidade de A e B dividida pela probabilidade de B, ou seja, Pr(A dado B) = Pr(A e B)/Pr(B).
A próxima tabela mostra as combinações e a probabilidade para cada número de outros ases, dado que o ás de espadas foi removido do baralho.
Probabilidades do Ás — Mão sem Ás
| Ases | Fórmula | Combinações | Probabilidade |
|---|---|---|---|
| 0 | combin(3,0)×combin(48,4) | 194580 | 0,778631 |
| 1 | combin(3,1)×combin(48,3) | 51888 | 0,207635 |
| 2 | combin(3,2)×combin(48,2) | 3384 | 0,013541 |
| 3 | combin(3,3)×combin(48,1) | 48 | 0,000192 |
| Total | 249900 | 1 |
Isso mostra que a probabilidade de haver pelo menos mais um ás é de 0,221369.
Para nos divertirmos, vamos resolver a mesma questão usando o Teorema de Bayes. Suponha que mãos aleatórias sejam distribuídas até que uma contenha o ás de espadas. A probabilidade de haver pelo menos um ás adicional, dado que a mão contém o ás de espadas, pode ser reescrita como probabilidade(pelo menos dois ases dado que há um ás de espadas na mão). De acordo com o Teorema de Bayes, isso é igual a Probabilidade(a mão contém o ás de espadas e pelo menos mais um ás) / Pr(a mão contém o ás de espadas). Podemos decompor o numerador como Probabilidade(2 ases incluindo o ás de espadas) + Probabilidade(3 ases incluindo o ás de espadas) + Probabilidade(4 ases). Usando a primeira tabela, isso é igual a 0,039930×(2/4) + 0,001736×(3/4) + 0,000018 = 0,021285. A probabilidade de sair o ás de espadas é 5/52 = 0,096154. Portanto, a probabilidade de sair pelo menos dois ases, dado o ás de espadas, é 0,021285/0,096154 = 0,221369.
Assim, a probabilidade de se obter dois ou mais ases, dado que pelo menos um ás já está na mesa, é de 12,22%, e dado que o ás de espadas é de 22,14%.
Para dar outro exemplo, imagine que você vai à Jiffy Lube e eles oferecem duas promoções pelo mesmo preço. A promoção A consiste em verificar quatro peças e substituir apenas a primeira defeituosa encontrada. A promoção B consiste em verificar apenas um problema e consertá-lo, caso seja encontrado. Você não preferiria a promoção A? Seu carro chegou com o mesmo número de peças com defeito esperado, mas a probabilidade de encontrar um problema é maior na promoção A, e, portanto, você sairá com um número menor de peças com defeito esperado. Da mesma forma, um teste para qualquer ás provavelmente revelará o único ás, enquanto um teste para o ás de espadas não verifica os outros três naipes, tornando mais provável que sejam ases.
Vitórias esperadas = 2391/2 = 1195,5
Vitórias reais acima das expectativas = 107,5
Desvio padrão = sqrt(2391*(1/2)*(1/2)) = 24,45
Desvios padrão em relação às expectativas = (107,5 + 0,5)/24,45 = 4,4174
Probabilidade de 4,4174 desvios padrão ou mais = normsdist(-4,4174) = 0,000005 = 1 em 200.000