期望值與彩券:用數學看懂一張彩券的價值
一張 50 元的彩券,在數學上到底「值」多少錢?要回答這個問題,機率論提供了一個很好用的工具:期望值。它不能告訴你這一張會不會中,卻能告訴你長期平均下來,每一張彩券能拿回多少。
本文先解釋期望值的意思,再拿今彩539實際算一次,最後談談該怎麼解讀這個數字。
期望值是什麼
期望值的算法是:把每一種可能結果的金額,乘上它發生的機率,再全部加起來。
舉個簡單的例子。假設有個遊戲,花 10 元擲一次骰子,擲出 6 點可以拿 30 元,其他點數沒有獎金。這個遊戲的期望值是 30 × 1/6 = 5 元。意思是如果重複玩非常多次,平均每次拿回 5 元,等於每次平均少掉 5 元。單獨某一次的結果只會是 0 元或 30 元,不會真的出現 5 元——期望值描述的是長期平均,不是單次結果。
實際算一次:今彩539
今彩539從 01–39 選 5 個號碼,每注 50 元,全部組合共 C(39,5) = 575,757 種。它的四個獎項都是固定金額,很適合拿來練習。先算每個獎項有幾種中獎組合:對中 k 個號碼的組合數是 C(5,k) × C(34,5−k),也就是從 5 個獎號中選 k 個,再從 34 個非獎號中選其餘的號碼。
| 獎項 | 中獎組合數 | 獎金 | 對期望值的貢獻 |
|---|---|---|---|
| 頭獎(中 5 個) | 1 | 8,000,000 元 | 約 13.89 元 |
| 貳獎(中 4 個) | 5 × 34 = 170 | 20,000 元 | 約 5.91 元 |
| 參獎(中 3 個) | 10 × 561 = 5,610 | 300 元 | 約 2.92 元 |
| 肆獎(中 2 個) | 10 × 5,984 = 59,840 | 50 元 | 約 5.20 元 |
每一列的貢獻是「組合數 × 獎金 ÷ 575,757」。四項加總:
(8,000,000 + 3,400,000 + 1,683,000 + 2,992,000) ÷ 575,757 = 16,075,000 ÷ 575,757 ≈ 27.9 元
也就是說,一張 50 元的今彩539,依獎金表估算的期望值約 27.9 元,大約是票價的五成六。順帶一提,中任何一個獎項的組合共有 1 + 170 + 5,610 + 59,840 = 65,621 種,中獎機率約 11.4%,其中絕大多數是 50 元的肆獎。
別忘了稅金
公益彩券每注獎金超過 5,000 元,須扣 20% 所得稅與 0.4% 印花稅,實領約 79.6%。今彩539的頭獎與貳獎都超過這個門檻,若以實領金額重算,期望值會降到約 23.9 元。以上是依獎金表所做的簡化估算,沒有考慮同期多注中頭獎時的分配規定,實際以台灣彩券官方公告為準。
為什麼期望值一定低於票價
這不是今彩539獨有的現象,而是所有彩券的共同結構。彩券的銷售金額只有一部分會作為獎金發出(公益彩券約六成上下,實際依各遊戲規範),其餘包含公益彩券盈餘與發行相關的成本。盈餘用於國民年金、全民健保準備與地方政府的社會福利支出,這也是「公益彩券」名稱的由來。
既然發出的獎金總額少於銷售總額,平均每一張彩券能拿回的金額,就必然低於票價。這是制度設計的結果,沒有任何選號方式可以改變它。
頭獎累積時,期望值會變高嗎
威力彩與大樂透的頭獎沒人中時會累積到下一期,這時候帳面上的期望值確實會隨著頭獎金額上升。但解讀時要注意三件事:
- 頭獎可能由多人均分:獎金越高,買的人越多,同時有多注中頭獎的機會也越高。
- 稅後金額較少:高額獎金實領約為 79.6%。
- 機率極低:威力彩頭獎機率是 1/22,085,448,大樂透是 1/13,983,816。期望值是「重複無數次」的平均,而一個人一生能買的注數,遠遠不足以讓這個平均值在自己身上實現。
所以對個人而言,最可能發生的結果始終是沒有中頭獎,這一點不會因為頭獎累積而改變。
常見問題
期望值比票價低,為什麼還是有人中大獎?
期望值是所有人、所有期數的平均。實際的分布非常不平均:極少數人拿到高額獎金,大多數彩券沒有中獎,平均起來才是那個數字。
多買幾注,可以提高期望值嗎?
不能。每一注的期望值相同,買 10 注的期望回收是 10 倍,成本也是 10 倍,回收的比例不變,預期的淨支出反而隨注數增加。
電腦選號和自己選號,期望值有差別嗎?
中獎機率完全相同。每一組號碼被開出的機會都一樣,與號碼是誰選的、怎麼選的無關。
小結
期望值讓我們用一個數字看清彩券的結構:長期平均拿回的金額低於票價,差額的一部分成為公益盈餘。它提醒我們,買彩券比較適合看成一筆娛樂支出,換取的是開獎前的期待與對公益的一點貢獻,而不是一項投資。請依自己的能力設定預算、理性購彩;未滿 18 歲不得購買或兌領彩券。
本文為一般性說明,開獎為隨機結果,任何統計都無法預測下一期號碼。實際規則、獎金與開獎時間以主辦單位公告為準。未滿 18 歲不得購買或兌領彩券。