282842712474 发表于 2018-10-24 12:58:03

微信抢红包的概率分布

假如$N$个人的微信群,由其中某一个人开始发随机红包,总金额为100元(这个金额的具体数字应该不大重要),个数为$N$个。
也就是说,每个人都可以抢到红包,金额随机。

这里假设金额可以是任意位的有理数,不需要精确到“一分钱”。

然后要求抢到金额最多的那个人再次发红包,红包总金额必须为他抢到金额的$K$倍,依然$N$个随机红包,人人有份。
(在任意有理数的情况下,可以保证几乎没有两个人同时最多的情况)

问:当$K$为多少时,各人净收入达到一个动态均衡状态?
即如果不算刚开始的100元支出,那么各人的净收入期望应该为$100/N$ ,此时这个静态分布会是什么。
(只有这样这个游戏才可能无限玩下去)

KeyTo9_Fans 发表于 2018-10-24 13:24:13

如果要达到动态均衡状态,那么:

  当$N=1$时,$K=1$;

  当$N=2$时,$K=e/2\approx 1.359141$;

对于更大的$N$,精确答案比较难计算,

可以先粗略计算一下近似答案(小数点后$4$位数字有效,第$5$-$6$位小数仅供参考):

N        K
2         1.359138
3         1.770363
4         2.198043
5         2.631647
6         3.067746
7         3.505096
8         3.942886
9         4.380838
10         4.818819
11         5.256631
12         5.694577
13         6.132286
14         6.569824
15         7.007075
16         7.444206
17         7.881351
18         8.318236
19         8.754987
20         9.191809
21         9.628375
22         10.064600
23         10.500793
24         10.936771
25         11.373363
26         11.809293
27         12.245190
28         12.680790
29         13.117047
30         13.552568
31         13.987884
32         14.423397
33         14.859233
34         15.294289
35         15.729427
36         16.165332
37         16.600197
38         17.035288
39         17.470798
40         17.905530
41         18.340476
42         18.775998
43         19.210481
44         19.645826
45         20.080328
46         20.514952
47         20.950139
48         21.384695
49         21.820009
50         22.253982
51         22.689165
52         23.123789
53         23.558654
54         23.992812
55         24.427459
56         24.861534
57         25.296516
58         25.731115
59         26.165925
60         26.599787
61         27.034705
62         27.468571
63         27.903343
64         28.337519
65         28.771813
66         29.206339
67         29.639936
68         30.075003
69         30.509015
70         30.942707
71         31.377402
72         31.811750
73         32.245541
74         32.680302
75         33.114362
76         33.547838
77         33.982574
78         34.416184
79         34.850375
80         35.284756
81         35.718545
82         36.152887
83         36.586779
84         37.020968
85         37.455354
86         37.889208
87         38.323042
88         38.756465
89         39.191439
90         39.625015
91         40.059004
92         40.492812
93         40.926466
94         41.361140
95         41.794613
96         42.228592
97         42.662206
98         43.096638
99         43.530008
100         43.963620

lsr314 发表于 2018-10-24 15:41:41

本帖最后由 lsr314 于 2018-10-24 16:14 编辑

“每个人都可以抢到红包,金额随机”这句话可以有两个解释,以$N=2$为例(假设红包总金额为$1$):
第一种分配方法是在$(0,1)$之间选一个实数$x$,第一个人得$x$,第二个人得$1-x$;
另一种分配方法是两个人在$(0,1)$之间各选取一个实数,记为$x,y$,第一个人得$x/(x+y)$,第二个人得$y/(x+y)$。
这两种情况下,最大值的分布函数是不一样的,希望楼主明确一下。

mathe 发表于 2018-10-24 17:17:41

会均衡吗?直觉会波动很大

282842712474 发表于 2018-10-24 17:24:26

mathe 发表于 2018-10-24 17:17
会均衡吗?直觉会波动很大

会的,而且可以容易断定$K\in $。

比如$K=1$,那么拿最多的那个人把全部钱都发出来,这样子每次发的红包越来越小,最终发的红包总金额趋于0,各人的收益不均衡;

比如$K=N$,因为拿最多的那个人拿的钱肯定不少于$100/N$,所以他这次要发出的钱就不少于$100$了,这样每个人发出来的钱越来越多,整个系统是不平衡的。

=======

直觉上,只需要算出领到最多的那个人的钱的期望,然后100除以这个期望就等于$K$。
例如两个人时,最多的那个人至少有50块钱,至多100块钱,均匀的,所以均值是75块钱,那么$K\approx 100/75\approx 1.33$。
跟#2是结果接近。

282842712474 发表于 2018-10-24 17:26:29

lsr314 发表于 2018-10-24 15:41
“每个人都可以抢到红包,金额随机”这句话可以有两个解释,以$N=2$为例(假设红包总金额为$1$):
第一种 ...

在(0,1)中随机选N-1个点,然后划分为N段作为相应的的比例。

我觉得这个比较合理吧。其实我也在想微信的随机红包是什么分配原则...

lsr314 发表于 2018-10-24 18:11:37

282842712474 发表于 2018-10-24 17:26
在(0,1)中随机选N-1个点,然后划分为N段作为相应的的比例。

我觉得这个比较合理吧。其实我也在想微信 ...

问题是你怎么随机选这N-1个点?

mathe 发表于 2018-10-24 19:09:13

k太小会收敛到不均匀情况,k太大显然不平衡,但是临界点我觉得也是不平衡的

282842712474 发表于 2018-10-24 19:22:58

lsr314 发表于 2018-10-24 18:11
问题是你怎么随机选这N-1个点?

这N-1个点没有约束的呀,随便选N-1个点均匀随机数?

wayne 发表于 2018-10-25 08:38:29

微信红包并不是均匀分布,因为 要保证人人有钱可分,即不能出现 最后一个人没钱可分的情况,同时注意到微信红包数不是连续量,而是离散量。

毕啸天 通过发几亿个微信红包测试,发现了 微信红包的规律。
每个人当前能抢到的金额服从一个0.01到当前剩余均值两倍的左开右闭区间的均匀分布
https://www.bilibili.com/video/av16787449,视频 16:30开始给出答案
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