Ruletes laboratorija · Laboratorija · Statistika · 8 min

Hī kvadrāta tests

Standarta tests jautājumam „vai šie 37 trāpījumu skaiti ir tādi, kādus dotu godīgs rats?”

Īsā atbilde

χ² = Σ (novērotais − sagaidāmais)² / sagaidāmais pa visām 37 ligzdām. Salīdzini ar hī kvadrāta sadalījumu ar 36 brīvības pakāpēm, lai iegūtu p vērtību.

statistika
Σ (O−E)²/E
brīvības pakāpes
36
kritiskā vērtība pie 5%
51,0
kritiskā vērtība pie 1%
58,6

Aprēķins

Sagaidāmais trāpījumu skaits katrā ligzdāaprīkojumsLigzdaViens no 37 numurētajiem nodalījumiem uz rotora. Arī: slot, cup.Lasīt visu → ir n/37. Katrai ligzdai kāpini kvadrātā starpību starp novēroto un sagaidāmo un dali ar sagaidāmo; saskaiti 37 locekļus. Godīgs rats dod vērtības vidēji ap 36 (brīvības pakāpjulaboratorijaBrīvības pakāpesNeatkarīgo vērtību skaits statistikā. Hī kvadrāta testam ar 37 ligzdām tas ir 36, jo trāpījumu skaitu summai jāsakrīt ar kopskaitu.Lasīt visu → skaits) ar standartnovirzimatemātikaStandartnovirzeKvadrātsakne no dispersijas; rezultāta tipiskais attālums no sagaidāmās vērtības.Lasīt visu → aptuveni 8,5. Virs 51,0 rezultāts ir statistiski nozīmīgs 5% līmenī; virs 58,6 – 1% līmenī. Rata nobīdes analizators aprēķina šo statistiku un precīzu p vērtībulaboratorijap vērtībaVarbūtība novērot vismaz tik lielu novirzi kā novērotā, ja rats būtu godīgs.Lasīt visu → no regularizētās nepilnās gamma funkcijas.

n griezienusagaidāmais vienā ligzdāσ vienā ligzdāligzda pie +2σligzda pie +3σ
370103,11619
1000275,13742
37001009,9120130
10 00027016,2303319
37 000100031,210621094
σ ≈ √(n·p·(1−p)), kur p = 1/37. 1000 griezienos ligzda ar 37 trāpījumiem nav nekas īpašs; ligzdai ar 42 ir vērts savākt otru izlasi.

Izstrādāts piemērs

1000 griezienu. Trīsdesmit sešās ligzdās ir no 20 līdz 34 trāpījumiem; ligzdā 8 ir 41. Sagaidāmais ir 27,03. Ligzdas 8 loceklis vien ir (41 − 27,03)²/27,03 = 7,2. Pieņemsim, ka pārējo 36 locekļu summa ir 38 (tipiski). χ² = 45,2 ar 36 df, p ≈ 0,14. Nav statistiski nozīmīgs: godīgs rats tā uzvedas vienu reizi no septiņām. Ligzda 8 ir kandidāts, nevis atradums, un atbilde ir vēl tūkstotis griezienu.

Pieņēmumi

Neatkarīgi griezienimatemātikaNeatkarīgi griezieniKatram griezienam ir vienas un tās pašas varbūtības neatkarīgi no vēstures. Visu šīs vietnes aprēķinu pamats.Lasīt visu → un sagaidāmais skaits vismaz 5 katrā ligzdā, kas nozīmē n ≥ 185, lai tests vispār būtu derīgs, un daudz vairāk, lai tas būtu noderīgs. Griezienu apvienošana no vairākiem ratiem būtībā pārkāpj pirmo pieņēmumu (tu testē maisījumu, nevis ratu). Krupjē rokraksta efekts to pārkāptu faktiski un palielinātu χ², lai gan neviena ligzda fiziski nebūtu priviliģēta.

Ruletes krupjē rokrakstsNeatkarīgi ruletes griezieni

Pīrsons un Montekarlo

Kārlis Pīrsons (Karl Pearson) publicēja šo testu 1900. gadā, un viens no viņa pirmajiem izstrādātajiem piemēriem bija 26 306 pierakstīti Montekarlo ruletes griezieni, kurus viņš atzina par pārāk nevienmērīgiem, lai tā būtu nejaušība, un paziņoja, ka „Montekarlo rulete… nav nejaušības spēle”. Vēlāki autori secināja, ka žurnālisti, kas griezienus pierakstīja laikrakstam, daudzus no tiem bija izdomājuši, un tā ir atsevišķa mācība par datu izcelsmi.

Tests un rats
1900

Pīrsons publicē hī kvadrāta saskaņas testu ar Montekarlo griezieniem kā piemēru.

1900. gadi

Griezienu datus apšauba; šķiet, ka pierakstītāji sērijas ir safabricējuši.

1920. gadi

Statistiķis Fisher formalizē brīvības pakāpes; nostiprinās 5% vienošanās.

1940.–50. gadi

Statistiķi izmanto ruletes griezienus kā mācību grāmatu datus vienmērīguma testiem.

1990. gadi

Ģimene García-Pelayo izmanto šo metodi ar īstiem pierakstītiem datiem un laimē Madridē.

šodien

Kazino veic šo pašu testu saviem ratiem kā kārtējo apkopi.

Pīrsona 1900. gada tests atzina Montekarlo griezienus par pārāk nevienmērīgiem; laikraksta pierakstītāji daudzus no tiem bija izdomājuši.

Montekarlo rulete

Īsts tests: automātiskie rati Lasvegasā

Spēlētāji bieži tur aizdomās, ka automātisks rats novirza bumbiņuaprīkojumsBumbiņaMazā bumbiņa, ko palaiž pa celiņu pretēji rotora griešanās virzienam. Mūsdienu bumbiņas ir no materiāla ivorine vai teflona, 18–21 mm.Lasīt visu → prom no lielām likmēm. 2017. gada analīzē šīs aizdomas pārbaudīja Interblock bezkrupjē dubultās nullesratsNulleVienīgā zaļā ligzda, ko nenosedz neviena 1:1 likme, neviena duča vai kolonnas likme; kazino pārsvara avots. Arī: viena nulle, 0.Lasīt visu → ratiem Lasvegasā, liekot uz piecu blakus skaitļu loku – tādu likmi liek rata hronometrētājs (wheel clocker). 299 griezienos loks uzvarēja 29 reizes, nevis gaidītās 39,3 reizes; uz godīga rata šāds iztrūkums rodas apmēram 4% reižu. Hī kvadrāts visām 38 ligzdām bija 45,29 ar 37 brīvības pakāpēm: p = 16,5%. Otrā 1204 griezienu izlasē ar trim ratiem χ² = 34,79, p = 57%, un neviens pārbaudītais jebkāda izmēra loks nebija nozīmīgs. Abas izlases kopā – 1503 griezieni – deva χ² = 41,75, p = 27%. Secinājums bija: nav pierādījumu par virzīšanu. Pirmā izlase vien izskatījās aizdomīga; otrā to izšķīra.

izlasegriezieniχ²dfp
pirmā29945,293716,5%
otrā, trīs rati120434,793757%
abas150341,753727%
Skaitļi ir no šīs 2017. gada analīzes; katra p vērtība izriet no tās χ². Dubultās nulles ratam ir 38 ligzdas, tātad 37 brīvības pakāpes.

Ārpus hī kvadrāta

Vienai aizdomīgai ligzdai binomiālais tests ir jaudīgāks. Aizdomīgam lokam – sektoraratsSektorsBlakus esošu ligzdu loks uz rata – atšķirībā no skaitļu grupas uz likmju lauka.Lasīt visu → z tests lapā „Sektoru analīze”. Hī kvadrāts ir vispārējais tests: tas pasaka, ka kaut kas nav kārtībā, bet nepasaka, kas. Izmanto to vispirms, tad skaties sīkāk.

Sektoru analīze

Formula

χ² = Σᵢ (Oᵢ − Eᵢ)² / Eᵢ
Eᵢ = n / 37 · df = 36
kritiskās vērtības: 51,0 (5%) · 58,6 (1%)

Jautājumi

Kāpēc 36 brīvības pakāpes, nevis 37?

37 trāpījumu skaitu summai jābūt n, tāpēc brīvi mainīties var tikai 36.

Kādu χ² uzrādītu rats ar spēcīgu nobīdi?

Rats, kurā viena ligzda trāpa ar varbūtību 1/25, 10 000 griezienos dotu tikai šīs ligzdas locekli ap 60; χ² ap 100, p praktiski nulle.

Vai to var veikt ar 200 griezieniem?

Tehniski jā, ar sagaidāmo 5,4 katrā ligzdā. Tas neatklās neko, ja vien ratā kāda ligzda nav aizlīmēta ciet.

Mirklis humoram

Saskaiti pārsteigumu kvadrātus. Salīdzini ar 51,0.

Saskaiti pārsteigumu kvadrātus. Salīdzini ar 51,0.

Avoti

  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, 3. izd., 1968. Spēlmaņa izputēšana, XIV nodaļa.
  3. Wizard of Odds. “Organic Roulette Experiment.” 2017. gada marts; atjaunināts 2026. gada 3. augustā.
pārbaudīts 2026-09-28modelis: Eiropas rulete, viena nullemetodoloģija ↗avoti ↗