Verlust+Verlust=Gewinn: Ein Paradoxon (Teil 1)

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Manal11 Auf diesen Beitrag antworten »
Verlust+Verlust=Gewinn: Ein Paradoxon (Teil 1)
Meine Frage:
Hallo zusammen,

ich untersuche das Parrondo-Paradoxon, das folgendes behauptet:
In Bezug auf Glücksspiele steht Parrondos Paradoxon für das Phänomen, dass durch geeignete Kombinationen zweier für sich betrachtet unvorteilhafter Spiele A und B ein vorteilhaftes Spiel entstehen kann.
In Spiel A gewinnt bzw. verliert ein Spieler in jeder Runde mit gleicher Wahrscheinlichkeit einen Euro, zahlt aber eine (geringe) Spielgebühr, so dass das Spiel für ihn insgesamt unvorteilhaft ist.
In Spiel B, für das dieselbe Spielgebühr zu zahlen ist, gewinnt bzw. verliert der Spieler in jeder Runde ebenfalls einen Euro, jedoch hängt der Verlauf von Spiel B vom kumulierten Gewinn und Verlust des Spielers ab: Ist dieser durch Drei teilbar, so verliert der Spieler mit Wahrscheinlichkeit 9/10 einen Euro, entsprechend gewinnt er einen Euro lediglich mit der Wahrscheinlichkeit 1/10. Ist der bisher angesammelte Gewinn nicht durch Drei teilbar, so gewinnt er mit Wahrscheinlichkeit 3/4 und verliert mit Wahrscheinlichkeit 1/4. Auch Spiel B ist für den Spieler unvorteilhaft. Entscheidet man nun aber vor jeder Runde durch einen Münzwurf, ob A oder B gespielt wird, so wird das kombinierte Spiel vorteilhaft für den Spieler ? vorausgesetzt die Spielgebühr überschreitet einen bestimmten Betrag nicht.

Ich möchte nun Spiel A und Spiel B zunächst mathematisch aufschreiben.


Meine Ideen:
-Spiel A (Münzspiel):




-Spiel B:














Ist das so richtig?

edit Mathema: Zeilenumbrüche eingefügt
Manal11 Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Verlust+Verlust=Gewinn: Ein Paradoxon (Teil 1)
Kann mir keiner helfen? unglücklich
HAL 9000 Auf diesen Beitrag antworten »

1) Mir fällt als erstes auf, dass deine Zufallsgrößen im Gewinnfall 1 sind, im Verlustfall 0. Sollten sie in letzterem Fall nicht eher -1 sein?

2) So wie ich das verstehe, wird die Gebühr von einem "Extrakonto" beglichen, d.h., ist für diese Frage

Zitat:
Original von Manal11
jedoch hängt der Verlauf von Spiel B vom kumulierten Gewinn und Verlust des Spielers ab

NICHT relevant. Ich nehme zudem an, dass die Gebühr nur wenige Cent beträgt - und wenn man die Gebühr in den kumulierten Gewinn/Verlust mit einrechnet, entstehen i.a. nichtganze Zahlen, womit die Frage "durch 3 teilbar oder nicht" ziemlich sinnlos wäre.
Manal11 Auf diesen Beitrag antworten »

Ich danke dir für deine Antwort.
1) Danke! Ist mir nicht aufgefallen. Ist es sonst in Ordnung?
2) Man könnte ja eine ganze Zahl einsetzen, beispielsweise ein Euro. Wenn ich dreimal gewinne und dann auf Spiel B übergehe, dann wäre die 0 durch 3 teilbar (Gewinn=Auszahlung-Gewinn). Jetzt bin ich mir aber nicht sicher, ob man das mit oder ohne Extrakonto betrachtet. Bin vorher davon ausgegangen, dass es kein Extrakonto gibt.
HAL 9000 Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Manal11
Bin vorher davon ausgegangen, dass es kein Extrakonto gibt.

Dann klappt die Entscheidungsfindung in Methode B aber nur, wenn die Gebühren GANZZAHLIGE Euros sind. Damit wird das Spiel sinnlos:

Wenn man im besten Fall (ohne Kostenberücksichtigung) einen Euro gewinnt, aber IMMER (mindestens) einen Euro Gebühren bezahlen muss, dann merkt auch der dümmste Vollpfosten, dass er von diesem Spiel besser die Finger lässt
Manal11 Auf diesen Beitrag antworten »

Du hast recht. Es soll auch ein Verlustspiel sein.
Spiel A soll ein Verlustspiel sein und Spiel B soll ein Verlustspiel sein. Die Kombination der beiden Spiele soll aber ein Gewinnspiel sein. Man muss also erst zeigen, dass jedes dieser Spiele Verlustspiele sind und danach sollte man zeigen, dass die Kombination der beiden zu einem Gewinnspiel wird.
Aus diesem Grund wollte ich die Spiele erstmal definieren und versuchen zu zeigen, dass die beiden Spiele einzeln betrachtet Verlustspiele sind. Zuletzt betrachte ich dann Spiel C (Kombination von Spiel A und B) und versuche auch hier zu zeigen, dass es ein Gewinnspiel ist.
 
 
Huggy Auf diesen Beitrag antworten »

Dieses Paradoxon kannte ich noch gar nicht. Es genügt, die Spiele ohne Gebühr zu betrachten. Bei den Spielen A und B ist dann der Erwartungswert des Gewinns . Bei Spiel C bin ich auf einen Erwartungswert



gekommen. Diese Erwartungswerte beziehen sich auf die stationäre Wahrscheinlichkeitsverteilung auf den Zuständen bezüglich der Reste des kumulierten Gewinns bei Division durch .

Wenn man jetzt eine Gebühr hinzufügt, die aus einem separaten Topf bezahlt wird, haben die Spiele A und B einen negativen Erwartungswert. Das Spiel C hat einen positiven Erwartungswert, wenn die Gebühr kleiner ist.
Manal11 Auf diesen Beitrag antworten »

Wie kommst du auf den Erwartungswert von Spiel B und Spiel C? Ich verstehe das leider nicht ganz..
Huggy Auf diesen Beitrag antworten »

Es gibt bei den Spielen B und C 3 Zustände bezüglich des kumulierten Gewinns (ohne Gebühr), nämlich dass geteilt durch den Rest ergibt. Es sei nun die Wahrscheinlichkeit, dass man sich nach der Spielrunde im Zustand befindet. sei die Wahrscheinlichkeit zu Spielbeginn, also und . Ferner sei die Wahrscheinlichkeit für den Übergang aus dem Zustand in den Zustand . Diese Übergangswahrscheinlichkeiten ergeben sich aus den Spielregeln. Und es sei der Gewinn/Verlust bei diesem Übergang. Da der Gewinn/Verlust immer ist, ist für . sei die Zufallsvariable für den Gewinn in Runde .

Es ist dann







Bei der stationären Wahrscheinlichkeitsverteilung ist

Diese stationären Wahrscheinlichkeiten nenne ich einfach . Für sie gilt



Aus diesen 3 Gleichungen lassen sich zusammen mit die berechnen. Die Zufallsvariable für den Gewinn bei der stationären Wahrscheinlichkeitsverteilung sei . Es ist dann



Das war mein Rechengang.
HAL 9000 Auf diesen Beitrag antworten »

Klasse Idee, das Problem auf die Markov-Kette der Modulo-3-Spielstände zurückzuführen. Deren Ü-Matrix ist

,

zu der man dann die stationäre Verteilung berechnen kann.


Zitat:
Original von Huggy
Bei den Spielen A und B ist dann der Erwartungswert des Gewinns .

Bei Spiel B würde ich das etwas korrigieren: Es stimmt, dass ausgehend von der dort gültigen stationären Verteilung in den Modulo-3-Zuständen der erwartete Gewinn 0 ist. Für andere Anfangsverteilungen stimmt das aber nicht: Hier beim Spiel kann man ja davon ausgehen, dass man mit Gewinnsumme 0 startet, d.h., Start ist die Einpunktverteilung im Zustand . Und da läuft man die ersten Spiele (auch gebührenfrei) in einen negativen Erwartungswert hinein, der aber augenscheinlich irgendwann konvergiert, zu einem Grenzwert irgendwo in der Nähe von -0,5.
Manal11 Auf diesen Beitrag antworten »

Vielen Dank Huggy für deine ausführliche Erklärung. Da ich Markov-Ketten noch nicht kannte, hab ich einige Tage gebraucht, sorry. Meine Lösungen für die Spiele ohne Spielgebühr sind die Folgenden:
Spiel A:

Übergangsmatrix:


Stationäre Wahrscheinlichkeitsverteilung:


Erwarteter Gewinn von A:


Spiel B:

Übergangsmatrix:


Stationäre Wahrscheinlichkeitsverteilung:


Erwarteter Gewinn von B:


Spiel C:

Übergangsmatrix:


Stationäre Wahrscheinlichkeitsverteilung:


Erwarteter Gewinn von C:


Ich bin auch dabei die Spiele in Mathematica zu simulieren.

Meine Fragen sind nun die Folgenden:
1) Spiel A und Spiel B sind doch jetzt faire Spiele, da der erwartete Gewinn bei beiden 0 ist oder?
2) Reicht es aus anhand von Markov-Ketten zu zeigen, dass bei Spiel A und bei Spiel B (Gebühr =0) die erwarteten Gewinne gegen 0 konvergieren oder muss man das mit den Gesetzen der großen Zahlen zeigen?
3)Das waren nun die Markov-Ketten ohne Spielgebühr. Wie kann ich bei den Markov- Ketten mit Gebühr vorgehen? Ihr hattet gesagt, dass die Gebühr aus einem Extrakonto ausgezahlt werden muss. Wie binde ich das Extrakonto in die Spiele ein? Könntet ihr mir dafür ein Beispiel zeigen? Z.B für Spiel B?
HAL 9000 Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Manal11
1) Spiel A und Spiel B sind doch jetzt faire Spiele, da der erwartete Gewinn bei beiden 0 ist oder?

Spiel B kann man allenfalls "asymptotisch fair" nennen - siehe Anmerkung in meinem letzten Beitrag ganz unten. Startend mit Gewinnsumme 0 ist es für jeden endlichen Zeithorizont nachteilig für den Spielenden, d.h., nicht fair - selbst im gebührenfreien Fall. Allerdings hält sich die Verschuldung in Grenzen. Augenzwinkern

Zitat:
Original von Manal11
3)Das waren nun die Markov-Ketten ohne Spielgebühr. Wie kann ich bei den Markov- Ketten mit Gebühr vorgehen? Ihr hattet gesagt, dass die Gebühr aus einem Extrakonto ausgezahlt werden muss. Wie binde ich das Extrakonto in die Spiele ein?

Das ist doch nun eine leichte Fingerübung:

Wenn (egal ob nach Methode A,B oder das Mischspiel C) der erwartete gebührenfreie Gewinn nach Spielen ist, dann haben wir nach Einführung einer Einzelspielgebühr nur noch den mittleren Nettogewinn .

Bei C hat Huggy beispielsweise asymptotisch ermittelt, womit ist.
Manal11 Auf diesen Beitrag antworten »

Vielen Dank für die schnelle Antwort lieber Hal. smile

Zitat:
Spiel B kann man allenfalls "asymptotisch fair" nennen - siehe Anmerkung in meinem letzten Beitrag ganz unten. Startend mit Gewinnsumme 0 ist es für jeden endlichen Zeithorizont nachteilig für den Spielenden, d.h., nicht fair - selbst im gebührenfreien Fall. Allerdings hält sich die Verschuldung in Grenzen. Augenzwinkern


Ich habe deinen Beitrag

Zitat:
Original von HAL 9000
...
Bei Spiel B würde ich das etwas korrigieren: Es stimmt, dass ausgehend von der dort gültigen stationären Verteilung in den Modulo-3-Zuständen der erwartete Gewinn 0 ist. Für andere Anfangsverteilungen stimmt das aber nicht: Hier beim Spiel kann man ja davon ausgehen, dass man mit Gewinnsumme 0 startet, d.h., Start ist die Einpunktverteilung im Zustand . Und da läuft man die ersten Spiele (auch gebührenfrei) in einen negativen Erwartungswert hinein, der aber augenscheinlich irgendwann konvergiert, zu einem Grenzwert irgendwo in der Nähe von -0,5.


durchgelesen. Meinst du mit Anfangsverteilung, wenn man statt beispielsweise

annimmt? Gilt eigentlich

? Oder gilt das nicht?


Zitat:
Original von HAL 9000
...
Das ist doch nun eine leichte Fingerübung:

Wenn (egal ob nach Methode A,B oder das Mischspiel C) der erwartete gebührenfreie Gewinn nach Spielen ist, dann haben wir nach Einführung einer Einzelspielgebühr nur noch den mittleren Nettogewinn .

Bei C hat Huggy beispielsweise asymptotisch ermittelt, womit ist.


Was beschreibt bei deinen Formeln der Parameter a? Und wie kommst du auf
?

Manche Fragen sind wahrscheinlich nicht so schlau, deswegen tut es mir leid dafür. Ich will das aber unbedingt verstehen und insbesondere den mathematischen Teil, deswegen gebe ich mir auch sehr viel Mühe. Danke euch beiden. Mit Zunge
HAL 9000 Auf diesen Beitrag antworten »

Mit bezeichne ich die zufällige Gewinnsumme nach Spielen.

Huggy hat oben mit hingegen den Gewinnwert eines einzigen Spiels bezeichnet, und zwar im eingeschwungenen stationären Zustand der Markovkette .

Das sind zwei verschiedene Größen, die es sauber zu trennen gilt: Für sehr große gilt damit , im Fall von Methode C also , also asymptotisch eine lineare Funktion .

Warum der Offset ? Nun, der ist dem Anfangsverhalten geschuldet, wo wir eben NOCH NICHT im eingeschwungenen stationären Zustand der Markovkette sind. Schau dir schlicht an:

Wir starten mit Gewinnsumme und landen gemäß der von dir aufgestellten Ü-Matrix mit Wkt 3/10 in 1 und 7/10 in -1. Ergo ist also durchaus noch kein mittlerer Gewinn in diesem ersten Spiel!!!

Wie groß genau dieses ist, damit letztlich die Asymptotik gilt, wäre noch auszurechnen, da hab ich momentan keinen Plan (außer Simulation). Der genaue Wert ist letztlich auch nicht wichtig, was die langfristige Gewinnentwicklung angeht.
Manal11 Auf diesen Beitrag antworten »

Vielen Dank für deine Hilfe, HAL 9000.Freude Ich schau mir das mal an und falls ich eine Idee habe oder sonst noch fragen habe, melde ich mich wieder. Wünsche dir einen schönen Abend und einen guten Start in die Woche.
Manal11 Auf diesen Beitrag antworten »

Hallo,
ich habe das Spiel B mal mit Mathematica simuliert und habe die Graphen erhalten, die man auf dem Bild sieht. Rechts vom Bild ist jeweils der empirische Erwartungswert. Können solche Graphen überhaupt entstehen bei einer Spielgebühr von Null?
Manal11 Auf diesen Beitrag antworten »

Außerdem hätte ich noch eine andere Frage, die Zufallsvariable beschreibt ja die Zufallsvariable für den Gewinn in Runde . Was beschreibt dann ? Den Gewinn in der 0-ten Runde? ist ja der erwartete Gewinn nach der ersten Runde aber so wie die Zufallsvariable definiert ist, würde das heißen, dass das der erwartete Gewinn in der 0-ten Runde ist. Ich vermute das den Gewinn in der Runde beschreibt. Ist meine Vermutung richtig?
HAL 9000 Auf diesen Beitrag antworten »
voll daneben
Falls du dasselbe wie ich meinst, das habe ich oben erklärt:

Zitat:
Original von HAL 9000
Mit bezeichne ich die zufällige Gewinnsumme nach Spielen.

Also nicht Gewinn im -ten Spiel oder irgend etwas anderes. unglücklich

heißt in dem Sinne auch "nach 0 Spielen", mit anderen Worten "vor dem ersten Spiel", und damit (deterministisch) . Ich hatte eigentlich gedacht, dass ich das in meinem Beitrag 11.11. 14:36 ausreichend deutlich gemacht hatte - offenbar leider doch nicht.


Ich hab das ja auch nicht grundlos getan, sondern weil die Strategien B und C entscheidend von dieser Größe abhängen - muss ich daran wirklich erinnern?

Zitat:
Original von Manal11
In Spiel B, für das dieselbe Spielgebühr zu zahlen ist, gewinnt bzw. verliert der Spieler in jeder Runde ebenfalls einen Euro, jedoch hängt der Verlauf von Spiel B vom kumulierten Gewinn und Verlust des Spielers ab: Ist dieser durch Drei teilbar, so verliert der Spieler mit Wahrscheinlichkeit 9/10 einen Euro, entsprechend gewinnt er einen Euro lediglich mit der Wahrscheinlichkeit 1/10. Ist der bisher angesammelte Gewinn nicht durch Drei teilbar, so gewinnt er mit Wahrscheinlichkeit 3/4 und verliert mit Wahrscheinlichkeit 1/4.

Genau das meine ich doch mit , und das hat in der von dir beschriebenen Weise Einfluss auf das -te Spiel!!!


P.S.: Ich kritisiere andere hier im Forum oft, wenn sie mit Symbolen hantieren, die sie vorher nicht erklärt haben. Daher bin ich selbst darauf bedacht, nicht so schlampig vorzugehen. Aber ich kann natürlich wenig machen, wenn diese Symbolerklärungen dann nicht gelesen werden. unglücklich
Manal11 Auf diesen Beitrag antworten »
RE: voll daneben
Hallo Hal, danke für die ausführliche Antwort. Ich habe deine vorherigen Beiträge gelesen, aber war irgendwie verwirrt, weil Huggy hatte Xn als den Gewinn im n-ten Spiel beschrieben. Er meinte damit bestimmt auch die Gewinnsumme..


Der Erwartungswert E(X0)=-0,8 beschreibt dann, die erwartete Gewinnsumme vor dem ersten Spiel (also die Gewinnsumme für das erste Spiel) , oder?


Macht meine Simulation für das Spiel B für dich sinn? (Siehe meinen Beitrag von oben)..?

Danke für deine Hilfe. Ich schätze das echt sehr. geschockt
HAL 9000 Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Manal11
Der Erwartungswert E(X0)=-0,8 beschreibt dann, die erwartete Gewinnsumme vor dem ersten Spiel (also die Gewinnsumme für das erste Spiel) , oder?

Tut mir leid, ich kann dir erneut nicht folgen. Bei mir ist (das erwähne ich nun zum dritten Mal!) fest sowie darauf basierend die Gewinnsumme vom ersten bis zum ersten Spiel - mit anderen Worten - der Gewinnwert des ersten Spiels mit Erwartungswert (nach Methode C) wie oben erwähnt:

Zitat:
Original von HAL 9000
Ergo ist

Ich finde das langsam überhaupt nicht mehr komisch, dass de facto fortwährend meine Ausführungen von dir ignoriert bzw. derart falsch ausgelegt werden. Schreibe ich irgendwie in einer fremden Sprache? unglücklich

Zitat:
Original von Manal11
Ich habe deine vorherigen Beiträge gelesen, aber war irgendwie verwirrt, weil Huggy hatte Xn als den Gewinn im n-ten Spiel beschrieben.

Ok, dann wende dich an Huggy, wenn du seine Beiträge liest, aber meine nicht. Ist vielleicht die beste Lösung.
Manal11 Auf diesen Beitrag antworten »

Ich verstehe gerade nicht was passiert ist. geschockt
Ich habe erwähnt, dass ich Markov-Ketten erst vorkurzem gelernt habe. Das ich Dinge dann nicht so schnell verstehe, auch wenn ich sie gelesen habe, ist ganz normal. Wenn ich dich mit meinen Fragen nerve oder du dir denkst, das ist dir zu blöd, dann respektiere ich das…
HAL 9000 Auf diesen Beitrag antworten »

Das hat nichts mit Wissen über Markov-Ketten zu tun: Wenn ich zweimal erwähne, dass für mich der Ausgangspunkt ist vor dem ersten Spiel, dann ist logischerweise auch , denn welchen anderen Erwartungswert soll die Konstante 0 denn haben? Und da kommst du mit an - da kommt man sich schon ignoriert vor. Finger2


Nochmal ganz, ganz, ganz langsam - und das zum letzten Mal: Ich definiere die Zufallsgrößen

: Ausgangspunkt der Gewinnsumme vor allen Spielen, logischerweise

: Gewinnwert des 1.Spiels

: Gewinnsumme von 1.Spiel + 2.Spiel

: Gewinnsumme von 1.Spiel + 2.Spiel + 3.Spiel

: Gewinnsumme von 1.Spiel + 2.Spiel + 3.Spiel + 4.Spiel

....

: Gewinnsumme von 1.Spiel + 2.Spiel + ... .Spiel .

Soweit die Langfassung des eigentlich schon zum Verständnis reichenden

Zitat:
Original von HAL 9000
Mit bezeichne ich die zufällige Gewinnsumme nach Spielen.
Manal11 Auf diesen Beitrag antworten »

Sorry, das es so rüber kam aber war natürlich nicht meine Intention. Ich war einfach für den Moment verwirrt aber jetzt hab ich es verstanden, danke.
Was sagst du dazu?
Zitat:
Hallo, ich habe das Spiel B mal mit Mathematica simuliert und habe die Graphen erhalten, die man auf dem Bild sieht. Rechts vom Bild ist jeweils der empirische Erwartungswert. Können solche Graphen überhaupt entstehen bei einer Spielgebühr von Null?
Manal321 Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von HAL 9000
Mit bezeichne ich die zufällige Gewinnsumme nach Spielen.

Huggy hat oben mit hingegen den Gewinnwert eines einzigen Spiels bezeichnet, und zwar im eingeschwungenen stationären Zustand der Markovkette .

Das sind zwei verschiedene Größen, die es sauber zu trennen gilt: Für sehr große gilt damit , im Fall von Methode C also , also asymptotisch eine lineare Funktion .

Warum der Offset ? Nun, der ist dem Anfangsverhalten geschuldet, wo wir eben NOCH NICHT im eingeschwungenen stationären Zustand der Markovkette sind. Schau dir schlicht an:

Wir starten mit Gewinnsumme und landen gemäß der von dir aufgestellten Ü-Matrix mit Wkt 3/10 in 1 und 7/10 in -1. Ergo ist also durchaus noch kein mittlerer Gewinn in diesem ersten Spiel!!!

Wie groß genau dieses ist, damit letztlich die Asymptotik gilt, wäre noch auszurechnen, da hab ich momentan keinen Plan (außer Simulation). Der genaue Wert ist letztlich auch nicht wichtig, was die langfristige Gewinnentwicklung angeht.




Hallo Hal,

könntest du bitte auf das Offset genauer eingehen? Meine Berechnung sieht wie folgt aus:

Für Spiel C:

Sei die zufällige Gewinnsumme nach Spielen. Des Weiteren sei die stationäre Verteilung von , die den Gewinnwert eines einzigen Spiels bezeichnet. Damit gilt

.

Mit folgt

.

Wo liegt nun mein Denkfehler? Bzw. wie kommt der Parameter a ins Spiel? Ich wäre dir echt sehr dankbar, wenn du mir helfen könntest.
Manal3211 Auf diesen Beitrag antworten »

@Hal9000

Könntest du mir bitte sagen, wie du von auf kommst?

Das mit dem offset a verstehe ich bereits, aber ich verstehe nicht wie man E(Xn) herleiten kann. Wäre dir sehr dankbar, wenn du mir kurz antworten könntest. Das ist mir sehr wichtig :/
HAL 9000 Auf diesen Beitrag antworten »

Wie oft denn noch? Und das nach drei Monaten...

Vielleicht muss ich etwas weiter ausholen: Bei sogenannten ergodischen Markov-Ketten konvergiert die Verteilung der Zustandsgröße (wie hier ) immer gegen eine eindeutige stationäre Verteilung. Im vorliegenden Fall können wir aus dieser stationären Verteilung schlussfolgern

,

und diese Konvergenz findet auf eine Weise statt, dass die Abweichung durch eine geometrische Nullfolge begrenzt ist, d.h. es existieren sowie mit



mit . (Die genaue Gestalt von ist ziemlich kompliziert und hängt mit den Eigenwerten der Übergangsmatrix zusammen.) Summiert man diese Gleichung von bis , so erhält man unter Berücksichtigung von die Darstellung

,

und kann den "Offset" rechts abschätzen durch . Das bedeutet letztendlich, dass eine Cauchyreihe ist, deren Grenzwert bezeichne ich eben mit . Somit gilt im Grenzwert

,

und für große eben zumindest näherungsweise .


War das jetzt ausführlich genug breitgetreten?
Manal3211 Auf diesen Beitrag antworten »

Vielen Dank Hal! Das hilft mir schon sehr gut weiter. Ich verstehe fast alles, aber nur eine Sache nicht:

„und diese Konvergenz findet auf eine Weise statt, dass die Abweichung durch eine geometrische Nullfolge begrenzt ist, d.h. es existieren…“


Woher weißt du, dass die Abweichung durch eine geometrische Nullfolge beschränkt ist? Müsste man das nicht erst beweisen?
HAL 9000 Auf diesen Beitrag antworten »

Das habe ich hier angedeutet:

Zitat:
Original von HAL 9000
(Die genaue Gestalt von ist ziemlich kompliziert und hängt mit den Eigenwerten der Übergangsmatrix zusammen.)

Wenn ich das jetzt näher ausführen soll, wird das eine halbe Vorlesung über Markov-Ketten. Das wollte ich eigentlich nicht tun. Besorg dir entsprechend in die Tiefe gehende Literatur zu Markov-Ketten, ein wenig Vorkenntnisse aus der Linearen Algebra betreffend Diagonalisierung von Matrizen (Eigenwerte und Eigenvektoren) ist dabei sicher auch von Vorteil.

Bei der vorliegenden Ü-Matrix haben wir die drei Eigenwerte 1 (wie bei jeder stochastischen Matrix), sowie und . Dieses von mir genannte ist nun der Betrag des betragsmäßig zweitgrößten Eigenwertes, hier also .
Manal3211 Auf diesen Beitrag antworten »

Ich verstehe. Wie könnte ich dann die Aussage


„und diese Konvergenz findet auf eine Weise statt, dass die Abweichung durch eine geometrische Nullfolge begrenzt ist, d.h. es existieren…“

in einer wissenschaftlichen Arbeit sinnvoll begründen, ohne auf die Details von einzugehen? Hast du da eventuell ein Tipp für mich, was die Formulierung angeht?
Manal 321 Auf diesen Beitrag antworten »

Kann ich auch mit dem Hinweis meines Profs (siehe Bild 1), so vorgehen:


Für den erwarteten kumulierten Gewinn gilt (mit deinen Umformulierungen):


,

wobei gegen eine Konstante konvergiert, wie in der folgenden Abbildung zu sehen ist. (siehe Bild 2)


Für den erwarteten kumulierten Nettogewinn folgt somit



,

wobei die Spielgebühr in einer Spielrunde beschreibt.

Das heißt insbesondere, dass das Spiel C für sehr viele gespielte Runden fair ist, wenn









Mit der Aussage meines Profs. würde dann für folgendes gelten

, wobei . Passt das so?
HAL 9000 Auf diesen Beitrag antworten »

Ich bin einigermaßen erstaunt über deine Grafik. Anscheinend hat dein erw[n] nichts mit zu tun, denn ansonsten müsste sich die Linie bei 0 einpendeln, stattdessen scheint sie gegen zu konvergieren.

Mich beschleicht der leise Verdacht, dass dein erw[n] stattdessen ist. unglücklich
Manal 321 Auf diesen Beitrag antworten »

Vielen Dank für den Hinweis! Ich habe den Fehler gefunden! Ich hatte den Erwartungswert für EINE Runde in meiner Rechnung berücksichtigt. Ich habs nun verbessert (siehe Bild). Das bedeutet insbesondere, dass für sehr viele gespielte Runden die Spielgebühr je Runde gleich

sein muss. Passt das so?
HAL 9000 Auf diesen Beitrag antworten »

So hätte ich das schon eher erwartet. Aber plotte doch auch mal erw[t]-18/709*t, auch das müsste konvergieren, nur eben nicht gegen 0, sondern gegen jenes (was eine mathematisch stärkere Aussage ist als die Konvergenz der Differenzen gegen 0).
Manal 321 Auf diesen Beitrag antworten »

Okay hab, ich komme auf das folgende Ergebnis (siehe Bild). Das Ergebnis:


,

sagt mir also, wie hoch die Spielgebühr S je Runde bei n gespielten Spielrunden sein muss, damit das Spiel C fair ist. Sehr cool, danke smile
Manal 321 Auf diesen Beitrag antworten »

Die Spielgebühr in Abhängigkeit von der Spielrunde sieht man in der folgenden Abbildung. Das heißt also, wenn ich nur 5 Runden Spiele müsste mir der Spielmacher Geld zahlen zum spielen, damit das Spiel für mich fair wird.
Manal32 Auf diesen Beitrag antworten »

@Hal9000:

Ich habe eine Frage. Der erwartete kumulierte Gewinn von Spiel B konvergiert ungefähr gegen (siehe Bild).

Kann ich daraus schlussfolgern, dass Spiel B (ohne Spielgebühr) für sehr viele gespielte Spielrunden ein unvorteilhaftes Spiel ist?


Mein Prof. meinte, dass Spiel B ohne Spielgebühr trotzdem langfristig gesehen ein faires Spiel ist. Das kriege ich auch raus, wenn ich die stationäre Verteilung betrachte (siehe Bild 2).

Für mich bedeutet dies aber, dass Spiel B langfristig nur ein faires Spiel ist, wenn man die ersten 40-50 Runden nicht betrachtet. Wie siehst du das? Ich wäre dir sehr dankbar, wenn du mir deine Meinung dazu sagen könntest, weil mich das extrem verwirrt. traurig
HAL 9000 Auf diesen Beitrag antworten »

Natürlich ist es vorteilhaft, du darfst ja die (hier subtrahierte) Trendlinie nicht außer Acht lassen.

Die -0,5 bedeuten nur, dass bei einer EXAKTEN Gebühr von pro Spiel man langfristig bei diesem kumulierten Gesamtgewinn (d.h. also -verlust) landen würde, also unvorteilhaft. Dass das Spiel für immer vorteilhaft und für immer unvorteilhaft ist, war auch ohne diesen Offset ohnehin schon klar.
Manal322 Auf diesen Beitrag antworten »

Danke für die Antwort.

Du schreibst von Spiel C, so wie ich es verstehe, aber bei mir im Text ging es eigentlich um das Spiel B und da gilt für die stationäre Verteilung E(X)= 0.
HAL 9000 Auf diesen Beitrag antworten »

Das hab ich überlesen: Ich dachte, wir reden die ganze Zeit über C. Musst schon verzeihen, aber wenn du nach über drei Monaten Pause auf die ollen Kamellen zurückkommst, kann das schon mal passieren.

Zitat:
Original von Manal32
Mein Prof. meinte, dass Spiel B ohne Spielgebühr trotzdem langfristig gesehen ein faires Spiel ist.

Das ist eine Definitionsfrage: Wenn wir auch dort den kumulierten Gewinn mit bezeichnet, wann bezeichnet man dann ein Spiel als fair?

1) Wenn gilt?

2) Wenn gilt?

Im Sinne 1) ist Spiel B fair, im Sinne 2) nicht. D.h., bei endlichem Spielhorizont wirst du im Mittel mit Verlust abschließen, aber 1) sieht das dennoch als fair an, weil die Verluste beschränkt bleiben bzw. zumindest immer schwächer anwachsen - auch eine Sichtweise. Augenzwinkern
Manal3211 Auf diesen Beitrag antworten »

Okay, ich verstehe. Ich habe ein faires, unvorteilhaftes und vorteilhaftes Spiel wie folgt definiert (siehe Bild 1). In diesem Sinne ist doch das Spiel B unvorteilhaft, wenn die Spielgebühr Exakt g = 0 beträgt, oder?


Wenn man allerdings sehr viele Runden spielt und die Spielgebühr ungefähr 0 beträgt, so wird aus dem Spiel ein faires Spiel, was man auch in Abbildung 2 gut sehen kann.


Ich finde das erstaunlich, was eine kleine Veränderung ausmacht. Ich habe z.B berechnet, dass bei 100 000 Runden, die Spielgebühr je Runde sein muss, damit ein faires Spiel entsteht.
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