Laboratorium ruletki · Laboratorium · Statystyka · 8 min

Test chi-kwadrat

Standardowy test na pytanie „eli tych 37 liczb to je to, co by dało rzetelne koło?”

Krōtko ôdpowiydź

χ² = Σ (zaôbserwowane − ôczekiwane)² / ôczekiwane bez wszyjske 37 przegrōdek. Porōwnej z rozkładym chi-kwadrat ô 36 stopniach swobody, coby dostać wartość p.

statystyka
Σ (O−E)²/E
df
36
krytyczno przi 5%
51,0
krytyczno przi 1%
58,6

Jak to ôbliczyć

Ôczekiwano liczba na przegrōdkasprzyntPrzegrōdkaJedna z 37 numerowanych przegrōdek na rotorze. Tyż: slot, miseczka.Czytej cŏłość → to je n/37. Dlŏ kożdyj przegrōdki podnieś do kwadratu rōżnica miyndzy zaôbserwowanōm a ôczekiwanōm i podziel bez ôczekiwanõ; zsumuj 37 czynnikōw. Rzetelne koło dŏwŏ strzednio wartości kole 36 (liczba stopni swobodylaboratoriumStopnie swobodyLiczba niyzależnych wartości w statystyce. Przi teście chi-kwadrat na 37 przegrōdkach to je 36, bo liczebności muszōm sie zsumować do cŏłości.Czytej cŏłość →), z ôdchylyniym standardowymmatymatykaÔdchylynie standardowePiyrwiastek z wariancji; typowo ôdległość wyniku ôd ôczekiwanyj wartości.Czytej cŏłość → kole 8,5. Nad 51,0 je istotne na poziōmie 5%; nad 58,6 na poziōmie 1%. Analizatōr skrziwiynio koła ôblicza statystyka i dokładno wartość plaboratoriumWartość pPrawdopodobiyństwo, iże uwidzisz ôdchylynie przinajmnij tak srogie jak zaobserwowane, jeźli koło byłoby rzetelne.Czytej cŏłość → z regularyzowanyj niypołnyj funkcyje gamma.

n spinōwôczekiwane na przegrōdkaσ na przegrōdkaprzegrōdka na +2σprzegrōdka na +3σ
370103,11619
1 000275,13742
3 7001009,9120130
10 00027016,2303319
37 0001 00031,21 0621 094
σ ≈ √(n·p·(1−p)) przi p = 1/37. Przi 1 000 spinach przegrōdka z 37 trefiyniami niy je niczym ôsobliwym; przegrōdka ze 42 je wŏrt drugij prōby.

Przikłŏd krok po kroku

1 000 spinōw. Trzidziści szejś przegrōdek mŏ ôd 20 do 34 trefiyń; przegrōdka 8 mŏ 41. Ôczekiwane je 27,03. Sōm czynnik przegrōdki 8 to je (41 − 27,03)²/27,03 = 7,2. Przijmijmy, iże ôstatnie 36 czynnikōw dŏwŏ spōłem 38 (typowo). χ² = 45,2 przi 36 df, p ≈ 0,14. Niyistotne: rzetelne koło robi to rŏz na siedym razy. Przegrōdka 8 to je kandydatka, a niy znŏlezisko, a ôdpowiydziōm je dalszy tysiōnc spinōw.

Założynia

Niyzależne spinymatymatykaNiyzależne spinyKożdy spin mŏ te same prawdopodobiyństwa, niy ważne, co bōło przedtym. Podstawa kożdego wyliczynio na tyj zajcie.Czytej cŏłość → i ôczekiwane liczby co nojmynij 5 na przegrōdka, co znaczy n ≥ 185, coby test w ogōle bōł ważny, i moc wiyncyj, coby bōł użyteczny. Miyszanie spinōw z rōżnych kōł łamie piyrsze założynie co do ducha (testujesz miyszanka, a niy koło). Efekt sygnatury krupiyra łamałby je naprŏwdã i podniōsłby χ², chocia żŏdno przegrōdka niy byłaby fizycznie faworyzowano.

Sygnatura krupiyraNiyzależne spiny w ruletce

Pearson i Monte Carlo

Karl Pearson ôpublikowŏł tyn test w 1900 roku, a jednym z jego piyrszych przikładōw było 26 306 zapisanych spinōw ruletki z Monte Carlo, kere uznŏł za fest za mało rōwnomierne, coby to bōł przipadek, i ôgłosiōł, iże „ruletka w Monte Carlo… niy je grōm losowōm”. Niyskorsi autorzy doszli do tego, iże gazeciŏrze, kerzy zapisowali spiny dlŏ gazety, moc z nich wymyślili, co samo w sobie je lekcyjōm ô pochodzyniu danych.

Test i koło
1900

Pearson publikuje test zgodności chi-kwadrat ze spinami z Monte Carlo jako przikładym.

lata 1900.

Dane ô spinach sōm podważōne; zapisujōncy wyglōndajōm na takich, co zmyślili seryje.

lata 1920.

Fisher formalizuje stopnie swobody; kōnwyncyjŏ 5% sie przijmuje.

lata 1940.–50.

Statystycy używajōm spinōw ruletki jako podryncznikowych danych do testōw rōwnomierności.

lata 90.

Familijŏ García-Pelayo używŏ metody na prawdziwych zapisanych danych i wygrywŏ w Madrycie.

dzisiej

Kasyna robiōm tyn sōm test na swojich kołach w ramach zwykłyj kōnserwacyje.

Test Pearsona z 1900 roku uznŏł spiny z Monte Carlo za fest niyrōwne; zapisujōncy z gazety moc z nich wymyślili.

Ruletka w Monte Carlo

Prawdziwy test: automatyczne koła w Las Vegas

Grŏcze czynsto podyjrzywajōm, iże automatyczne koło ôdciōngŏ kulkãsprzyntKulkaMało kulka puszczano po torze przeciwnie do rotora. Dzisiejsze kulki sōm z ivorine abo z teflōnu, 18–21 mm.Czytej cŏłość → ôd srogich zakładōw. Analiza z 2017 roku wystawiōła te podyjrzynie na prōba na kołach Interblock z podwōjnym zerymkołoZeroJedyno zielōno przegrōdka, kerõ niy pokrywŏ żŏdno szansa prosto, tuzin ani kolumna; źrōdło przewŏgi kasyna. Tyż: pojedyncze zero, 0.Czytej cŏłość → bez krupiyra w Las Vegas, stawiajōnc na łuk piyńciu sōmsiednich numerōw, taki zakłŏd, jaki robi ftoś, fto miyrzi koło. W 299 spinach łuk wygrŏł 29 razy przi ôczekiwanych 39,3, to je brak, kery rzetelne koło dŏwŏ w kole 4% przipadkōw. Chi-kwadrat bez wszyjske 38 przegrōdek wynosiōł 45,29 przi 37 stopniach swobody: p = 16,5%. Drugo prōba 1 204 spinōw na trzech kołach dała χ² = 34,79, p = 57%, i żŏdyn sprōbowany łuk żŏdnyj dugości niy bōł istotny. Ôbie prōby spōłem, 1 503 spiny, dały χ² = 41,75, p = 27%. Werdykt: żŏdnego dowodu na sterowanie. Sama piyrszo prōba wyglōndała podyjrzanie; rozstrzygła to dopiyro drugo.

prōbaspinyχ²dfp
piyrszo29945,293716,5%
drugo, trzi koła1 20434,793757%
ôbie1 50341,753727%
Liczby sōm z tyj analizy z 2017 roku; kożdo wartość p wynikŏ ze swojigo χ². Koło z podwōjnym zerym mŏ 38 przegrōdek, tōż 37 stopni swobody.

Wiyncyj niż chi-kwadrat

Dlŏ jednyj podyjrzanyj przegrōdki mocniyjszy je test dwumianowy. Dlŏ podyjrzanego łuku: test z dlŏ sektorakołoSektorCiōngły łuk przegrōdek na kole, w ôdrōżniyniu ôd grupy na polu zakładōw.Czytej cŏłość → na zajcie ô analizie sektorōw. Chi-kwadrat to je test ôgōlny: gŏdŏ, iże cosik niy je w porzōndku, ale niy gŏdŏ co. Użyj go piyrwyj, potym szukej.

Analiza sektorōw

Wzōr

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

Pytania

Czamu 36 stopni swobody, a niy 37?

37 liczb musi dać spōłem n, tōż ino 36 może sie swobodnie zmiyniać.

Jaki χ² pokŏże fest skrziwiōne koło?

Koło z jednōm przegrōdkōm na 1/25 przi 10 000 spinach dałoby sōm czynnik tyj przegrōdki kole 60; χ² kole 100, p we praktyce zero.

Eli moga to zrobić na 200 spinach?

Formalnie ja, przi ôczekiwanych 5,4 na przegrōdka. Niy wykryje nic poza kołym z przegrōdkōm zaklejōnōm na amyn.

Chwila ôddychu

Zsumuj podniesiōne do kwadratu niyspodzianki. Porōwnej z 51,0.

Zsumuj podniesiōne do kwadratu niyspodzianki. Porōwnej z 51,0.

Źrōdła

  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. wyd., 1968. Ruina grŏcza, rozdziŏł XIV.
  3. Wizard of Odds. „Organic Roulette Experiment”. Marzec 2017; aktualizacyjŏ: 3 siyrpnia 2026.
przejzdrzane 2026-09-28model: europejski, pojedyncze zerometodologijŏ ↗źrōdła ↗