【老虎機設計】是一門很深的學問,要設計一款好玩且吸引玩家的老虎機,是每一個老虎機設計師或是機率工程師永遠的課題,目前還沒有任何人能明確地指出什麼樣的設計一定會好玩。 聖彼得堡悖論 博弈

普遍來說如果單獨把RTP取出來當成其中一個因子來看,RTP越低的遊戲通常越難吸引到玩家,反之RTP越高的遊戲通常越容易吸引到玩家。然而如果我們很極端地設計了一個RTP非常非常高的老虎機,甚至遠超過100,例如 RTP = 10,000 的老虎機,是不是就真的會吸引玩家一直瘋狂的來玩呢?


讓我們晚點再繼續討論上面的問題,先介紹今天的第二個標題:聖彼得堡悖論,首先來一段引言自維基百科的介紹:

聖彼得堡悖論是決策論中的一個悖論,由尼古拉一世·伯努利提出。1738年,丹尼爾·伯努利以效用理論來解答這個問題,因此形成預期效用理論。

1730年代,數學家丹尼爾·伯努利(Daniel Bernoulli)的堂兄尼古拉一世·伯努利,在致法國數學家皮耶·黑蒙·德蒙馬特的信件中,提出一個問題:擲硬幣,若第一次擲出正面,你就賺1元。若第一次擲出反面,那就要再擲一次,若第二次擲的是正面,你便賺2元。若第二次擲出反面,那就要擲第三次,若第三次擲的是正面,你便賺2*2元……如此類推,即可能擲一次遊戲便結束,也可能反覆擲沒完沒了。問題是,你最多肯付多少錢參加這個遊戲?

你最多肯付的錢應等於該遊戲的期望值:

這個遊戲的期望值是無限大,即你最多肯付出無限的金錢去參加這個遊戲。但是,你更可能只賺到1元,或者2元,或者4元等,而不可能賺到無限的金錢。那你為什麼肯付出無限的金錢參加遊戲呢?

丹尼爾·伯努利在1738年的論文裡,對這個悖論提出了解答,他以效用的概念,來挑戰以金額期望值為決策標準,論文主要包括兩條原理:

  1. 邊際效用遞減原理:一個人對於財富的占有多多益善,即效用函數一階導數大於零;隨著財富的增加,滿足程度的增加速度不斷下降,效用函數二階導數小於零。
  2. 最大效用原理:在風險和不確定條件下,個人的決策行為準則是為了獲得最大期望效用值而非最大期望金額值。

引言中的遊戲如果參加費10萬元,我想就很少人會願意玩了。把悖論中的遊戲概念套用到老虎機遊戲的設計,也就是設計了一款假設每次轉輪要花10萬元的老虎機,此老虎機每次轉輪有

1/2機率贏1元、1/4機率贏2元、1/8機率贏4元……1/2K機率贏2K-1

K = 2千萬就好,不用到無限大。那計算上每次轉輪的期望值是贏1千萬元,也剛好就是文章開頭所說的RTP = 10,000的老虎機。那為什麼這樣一款RTP高達10,000的老虎機竟然會不吸引玩家呢?

引言維基百科的解答,也就是

個人的決策行為準則是為了獲得最大期望效用值而非最大期望金額值。

以博弈業術語來解釋,就是玩家所追求的是以小博大,那種會有贏錢機會的感覺,通常也就是觸發免費遊戲後的內容所帶來的體驗,而非追求有最大RTP的博弈遊戲。

再更深入一點地引進Volatility來探討,吸引玩家的老虎機必須要有適當的Volatility模型,不是高也不是低。

  • 過高Volatility的博弈遊戲,聖彼得堡悖論就是一個極端的例子,即使有無限大的RTP也不吸引玩家。
  • 過低Volatility的博弈遊戲,最極端的例子就是你給賭場1000元賭場直接還你999元,RTP = 99.9 已經贏過市面上所有的博弈遊戲,但絕對沒人願意玩。

那麼到底什麼才是適當的Volatility模型,就如同文章開頭所說,目前還沒有任何人能明確地指出來。

這問題也沒有固定的最佳解,在不同的市場與不同的平台玩家的喜好都不太一樣,即使是相同市場相同平台,玩家的口味也是可能會隨著時間漸漸地改變,所以這真的是每一個老虎機設計師或是機率工程師永遠的課題。

 

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好賭書生

讚!小弟雖然是數學背景,但比起深奧的理論更喜歡這種淺顯易懂+有趣的故事!

史拉特小編

喜歡聽小故事!你我都好懂

匿名鄉民

花10萬元參加只贏1元的話 不是應該是1/2機率贏10萬分之1倍+1/4機率贏10萬分之2倍

1/2*1/100000+1/4+2/100000+……….

這樣要多小的機率才能回本…..

史拉特小編

參加費跟期望值應該要分開來說
參加費用10萬只是用來挑戰你的決策
不會因為你的參加費改變而讓這個遊戲的期望值有所浮動
期望值只是表達 當我玩這遊戲無限次的時候 我的報酬應該接近這個值
如果要討論只贏1元的機率來說 是1/2而已
這遊戲想討論的就是 在期望值這麼高的情況下 為什麼人不會選擇玩這遊戲
因為對人的決策來說 效用(也就是快樂)才是決策的標準
失去10萬元的不快樂 遠大於 總有一天我會得到很高報酬的快樂
所以正常人才不會選擇玩這遊戲
有輸有贏 以小博大 才是博弈精隨所在
我的理解是這樣
歡迎有問題再繼續討論喔 :目

Lambda

這個期望值看起來是這樣算沒錯:就是把每一個可能性乘上一旦發生的金額數值。
但實際的感受上,人是否只會在乎一旦事件發生時候,最大的兩個項(不是相乘的總和),也就是發生機率最大(1/2),跟拿到錢最大(2^K-1),所以真正感受上的期望值只會是1/2*1+1/(2^k)*(2^(k-1))=1/2+1/2=1。
所以感受期望值就只有1,我感覺就是任何要我拿出超過1塊錢的參加廢去玩這個遊戲,都是不合理的。因為任何人真正拿到的「值」,只會是期望值的計算方式裡面的其中一個項,不會是全部或部分的加總。
如果這個問題變成:擲N次硬幣,每次投出1就給那時候的次數的對應的2^K,但是遊戲並不於此時結束,而是把金額給到所有有擲出1的時候的那一次該給的2^K但是限制投擲上限。這樣人們願意付的參加費可以高很多。

Lambda

我用程式去跑上面邏輯,大部分或幾乎所有時候,平均投擲次數都出現在2上下(就結束),然後平均獲得大多在5上下,而不是一個不穩定的值(這不難想像)。
所以那個期望值是無限大的計算方式我覺得是跟無限的特性有關,這樣期望值不能這樣算。
就這個結果而言,任何玩家應該期待的次數是2,這樣對應的期望值是1/2*1+1/4*2=1塊,或是我算出來的平均期望值是5。
不管用哪一個,參加費用不能高出1或是5否則沒人想玩,這才是真正感受的值!

Lambda

更正,那個平均獲得,會在5.x~10.x之間。

Lambda

我剛又試著跑一千萬次,結果裡面確實有一次跑出了25個0之後才1,這樣玩家可以得到2^25=33554432塊
可是,這樣等於這一千萬次的平均也不過才14.609
所以玩家的期望值其實不是無限大,就14.6,我記得我有跑出來過19, 39之類的數字,當數量比較少的時候,運氣比較好碰到一個大的數字出現。但基本上,就是十幾就已經很多了。
所以我到wiki那個英文網頁看到原本的故事,說大多數的賓客,對於這個遊戲,甚至不願意花超過25塊,其實這個觀察倒是很符合實際的狀況,如果我建議任何人玩這遊戲應該花費的金額,我覺得不應該超過10塊。

史拉特小編

Hello Lambda!首先很高興你看完了我們的文章 甚至去對自己的理解做出闡述。
與你分享我的個人(非此文章作者或是網站的)觀點,首先當我們講到期望值,
其實已經有定義是試驗中每次可能的結果乘以其結果機率的總和。
實際感受上的話,我認為又可以講到客戶百百種,你想吸引到的客戶是哪一種。
客戶是人,感受會因為太多的因素所影響,
所以如果說感受上的期望值我覺得可能一個人就有一種公式。

遊戲的部分你設計的遊戲變成有多買保險(不會全有或全無)這樣遊戲的期望值就已經改變,
比較參加費上就失去意義。
其實這篇就是在說明數學上的期望值很高,但這個遊戲對於玩家參與意願是低的,
這也不會是SLOT公司願意推出的遊戲,因為當期望值高過於參加費的話,
在長期來看(遊玩次數無限多次),是會虧本的。

總結來說,這個故事是想探討說為什麼一個期望值可以趨近於無限大的遊戲,卻只能讓大家掏出十幾塊。
當玩家做了參加這個決策,代表玩家的感受就是效用白話來說就是快樂,只比十幾塊多一點點,但跟實際上期望值是天差地遠,也就是悖論想說明的事實。
謝謝你的用心留言:目

Lambda

我了解改變遊戲玩法期望值不同也不能比較的事情。

我意思是:這遊戲之所以弔詭,原因不是期望值高於參賽費,大家卻不願意參加。這關鍵點出在引入可投擲「無限多次」的新條件。也就是「無限」這性質引入之後產生的違反直覺的現象,讓這問題從推論的結果跟實際上大家反應不同。

假設把參加時間等條件都拉進去,就可以輕易推論出大家願意投入的金額。例如在一個賭場的雞尾酒餐,大家最多願意花三分鐘投擲硬幣。假設3秒投一次,這樣也只投擲了60次,也就是期望值是30塊。

所以這問題應該是試圖表達為何單純的期望值無法作為判斷玩家是否願意玩的基礎。但是為了製造一個不能用單純的期望值為判斷基礎的情境,卻引入了一個無限的概念,而這個概念應該是在一般任何遊戲裡面不會存在的條件—玩家可玩無限次數。

打雜小弟

哈囉,你的想法沒有錯, <時間>跟<無限> 確實是兩個蠻重要的因素

因此在文章中舉老虎機例子時,已經把<時間>跟<無限>這兩個因素都拿掉了
1. 老虎機玩一場就已經等於是原始悖論中全部狀況濃縮在一起了,拿掉<時間>的因素
2. 然後再把無限改成兩千萬種結果,拿掉<無限>的因素

但即使如此我相信還是沒有人願意玩,所以可以推知並非單純是這兩個因素讓玩家不願意玩

那到底是什麼原因呢?
其實答案也不是這篇文章的重點,因為早在3個世紀以前數學家就已經提出這個悖論並解答了。

這篇文章的重點開頭就已有點出來,是想藉由此悖論來讓設計者去思考高期望值是否就絕對是吸引玩家的武器

lambda

我可能還沒怎麼仔細算過老虎機的遊戲(僅略為看過這網站大部分的文),不太知道你說的1 裡面的濃縮是什麼意思。
然後我覺得兩千萬還是太多了。大多數玩家下場玩應該是不會碰到有這麼多的組合。
你說的3個世紀前的數學家對這悖論的解就是效用?這邊的效用是0?

lambda

話說我覺得期望值這概念還是可以考慮進去,但是要考慮有限時間的期望值
還有那個效用函數,看起來是沒有時間在裡面,但是如果加上時間,就可以用

lambda

還有我想知道volatility模型是什麼樣子?
我好像沒怎麼查到,只看到一堆描述

打雜小弟

1. 以一個正常老虎機來說,光是Spin 1次 主遊戲中 3 x 5 的轉輪就多達數億 ~ 數百億不同的結果
所以2千萬只是很小的一個數字,2千萬跟無限比較起來也是連蒼海之一粟都不如

2. 關於悖論本身的問題建議去查看Wiki或找其它資料,本篇並不討論悖論內容與解答

3. 關於Volatility的問題,請參考本站另一篇文章【老虎機專業術語解釋】,有更詳盡的說明