Лаборатория · Лаборатория · Статистика · 8 мин

Хи-квадрат тест

Стандартният тест за въпроса „такива ли 37 бройки би дало едно изправно колело?“

Кратък отговор

χ² = Σ (наблюдавано − очаквано)² / очаквано по всичките 37 гнезда. Сравнете с хи-квадрат разпределението с 36 степени на свобода, за да получите p-стойност.

статистика
Σ (O−E)²/E
df
36
критична стойност при 5%
51,0
критична стойност при 1%
58,6

Как се изчислява

Очакваната бройка за всяко гнездооборудванеГнездоЕдно от 37-те номерирани отделения на ротора. Също: slot, cup.Прочетете изцяло → е n/37. За всяко гнездо повдигнете на квадрат разликата между наблюдаваното и очакваното и я разделете на очакваното; съберете 37-те члена. Изправното колело дава стойности средно около 36 (броят на степените на свободалабораторияСтепени на свободаБроят на независимите стойности в една статистика. За хи-квадрат тест върху 37 гнезда той е 36, защото броят на попаденията трябва да дава общата сума.Прочетете изцяло →), със стандартно отклонениематематикаСтандартно отклонениеКорен квадратен от дисперсията; типичното разстояние на резултата от математическото очакване.Прочетете изцяло → около 8,5. Над 51,0 резултатът е значим на ниво 5%; над 58,6 – на ниво 1%. Анализаторът на отклонението на колелото изчислява статистиката и точната p-стойностлабораторияp-стойностВероятността да се наблюдава отклонение поне толкова голямо, колкото наблюдаваното, ако колелото беше изправно.Прочетете изцяло → чрез регуляризираната непълна гама-функция.

n завъртанияочаквано на гнездоσ на гнездогнездо при +2σгнездо при +3σ
370103,11619
1000275,13742
37001009,9120130
10 00027016,2303319
37 000100031,210621094
σ ≈ √(n·p·(1−p)) при p = 1/37. При 1000 завъртания гнездо с 37 попадения не е нищо особено; гнездо с 42 заслужава втора извадка.

Решен пример

1000 завъртания. Тридесет и шест гнезда имат между 20 и 34 попадения; гнездото на 8 има 41. Очакваното е 27,03. Само членът за гнездото на 8 е (41 − 27,03)²/27,03 = 7,2. Да приемем, че другите 36 члена дават сбор 38 (типично). χ² = 45,2 при 36 df, p ≈ 0,14. Не е значимо: изправно колело дава такъв резултат веднъж на седем пъти. Гнездото на 8 е кандидат, а не находка, и отговорът е още хиляда завъртания.

Допускания

Независими завъртанияматематикаНезависими завъртанияВсяко завъртане има едни и същи вероятности, независимо от историята. Основата на всяко изчисление в този сайт.Прочетете изцяло → и очаквани бройки от поне 5 на гнездо, което означава n ≥ 185, за да е тестът изобщо валиден, и много повече, за да е полезен. Обединяването на завъртания от различни колела нарушава първото допускане по същество (тествате смес, а не колело). Ефект от почерка на крупието би го нарушил на практика и би надул χ², без нито едно гнездо да е физически облагодетелствано.

Почерк на крупието в рулеткатаНезависими завъртания в рулетката

Пирсън и Монте Карло

Карл Пирсън (Karl Pearson) публикува теста през 1900 г. и един от първите му решени примери са 26 306 записани завъртания на рулетката в Монте Карло, които той намира за твърде неравномерни, за да са случайни, и заявява, че „рулетката в Монте Карло… не е хазартна игра“. По-късни автори заключават, че журналистите, записвали завъртанията за един вестник, са измислили много от тях, което само по себе си е урок за произхода на данните.

Тестът и колелото
1900

Пирсън публикува хи-квадрат теста за съгласие със завъртания от Монте Карло като пример.

1900-те години

Данните за завъртанията са поставени под съмнение; записващите явно са измисляли серии.

1920-те години

Фишер формализира степените на свобода; утвърждава се конвенцията за 5%.

1940-те – 50-те години

Статистиците използват завъртания на рулетка като учебникови данни за тестове за равномерност.

1990-те години

Семейство Гарсия-Пелайо прилага метода с реални записани данни и печели в Мадрид.

днес

Казината прилагат същия тест към собствените си колела като рутинна поддръжка.

Тестът на Пирсън от 1900 г. установява, че завъртанията в Монте Карло са твърде неравномерни; записвачите на вестника са измислили много от тях.

Рулетката в Монте Карло

Истински тест: автоматични колела в Лас Вегас

Играчите често подозират, че автоматично колело насочва топчетооборудванеТопчеМалкото топче, което се пуска по улея срещу посоката на ротора. Съвременните топчета са от айвърин или тефлон, 18–21 мм.Прочетете изцяло → далеч от големи залози. Анализ от 2017 г. проверил подозрението върху безкрупиерските колела с двойна нулаколелоНулаЕдинственото зелено гнездо, което не се покрива от никой залог 1:1, на дузина или на колона; източникът на предимството на казиното. Също: единична нула, 0.Прочетете изцяло → на Interblock в Лас Вегас, като заложил на дъга от пет съседни числа – видът залог, който прави наблюдател на колело. В 299 завъртания дъгата спечелила 29 пъти срещу очаквани 39,3 – недостиг, който изправно колело създава около 4% от времето. Хи-квадрат за всичките 38 гнезда бил 45,29 при 37 степени на свобода: p = 16,5%. Втора извадка от 1 204 завъртания на три колела дала χ² = 34,79, p = 57%, и нито една дъга с какъвто и да е изпробван размер не била значима. Двете извадки заедно, 1 503 завъртания, дали χ² = 41,75, p = 27%. Заключението било липса на доказателства за насочване. Само първата извадка изглеждала подозрителна; втората е това, което решава въпроса.

извадказавъртанияχ²dfp
първа29945,293716,5%
втора, три колела120434,793757%
двете150341,753727%
Стойностите са от този анализ от 2017 г.; всяка p-стойност следва от нейното χ². Колело с двойна нула има 38 гнезда, следователно 37 степени на свобода.

Отвъд хи-квадрат

За едно подозрително гнездо биномният тест е по-мощен. За подозрителна дъга – z-тестът за секторколелоСекторНепрекъсната дъга от гнезда на колелото, за разлика от група на таблото за залози.Прочетете изцяло → на страницата за анализ на секторите. Хи-квадрат тестът е общ тест: казва ви, че нещо не е наред, без да казва какво. Използвайте го първо, после търсете.

Анализ на секторите

Формула

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

Въпроси

Защо 36 степени на свобода, а не 37?

37-те бройки трябва да дават сбор n, така че само 36 могат да варират свободно.

Какво χ² би показало силно дефектно колело?

Колело с едно гнездо с вероятност 1/25 при 10 000 завъртания би дало само за това гнездо член около 60; χ² около 100, p практически нула.

Мога ли да го приложа към 200 завъртания?

Технически да, при очаквани 5,4 на гнездо. Няма да открие нищо освен колело със залепено гнездо.

Малко хумор

Съберете изненадите на квадрат. Сравнете с 51,0.

Съберете изненадите на квадрат. Сравнете с 51,0.

Източници

  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-то изд., 1968. Разорение на играча, глава XIV.
  3. Wizard of Odds. “Organic Roulette Experiment.” Март 2017 г.; обновено на 3 август 2026 г.
проверено 2026-09-28модел: европейска рулетка, една нуламетодология ↗източници ↗