关于Random Walk比例游戏期望收益的直观理解困惑及矛盾点问询
关于Random Walk比例游戏期望收益的直观理解困惑及矛盾点问询
我最近碰到一个面试里的概率游戏问题,怎么想都绕不开其中的矛盾点,想请大家帮忙捋清楚:
这个游戏的规则是这样的:
- 一开始你有1枚可无限分割的硬币
- 每次抛一枚公平硬币:
- 掷出正面,你的现金直接翻倍
- 掷出反面,你的余额就减半
- 游戏可以无限玩下去
现在的问题是:无限玩下去之后,你的期望收益是多少?
我看到的标准解答是这样的:
第i次游戏后的期望收益 $\mathbb{E}[X_i] = \frac{1}{2}\frac{X_{i-1}}{2} + \frac{1}{2}2X_{i-1} = \frac{5}{4}X_{i-1}$,所以随着游戏次数n趋向于无穷,$\sum_{k=1}^{n} \left(\frac{5}{4}\right)^k$ 会趋向于无穷大,也就是说期望收益是无穷大。
但我从直观上完全没法接受这个结论,因为我觉得这本质上是一个基于2的幂次的简单随机游走:
- 把现金数转换成2的指数来看,初始状态是$2^0$,对应指数位置0
- 正面相当于指数+1,反面相当于指数-1,这就是个对称随机游走啊
- 对称随机游走的话,不管过多少步,期望位置应该还是初始的0,那对应的现金数就应该一直是$2^0=1$才对
这两种结论完全矛盾,我实在想不通自己的直觉哪里出错了,有没有人能帮我理清这个问题?
备注:内容来源于stack exchange,提问作者bluesquare
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