확률·통계 · 입문 · 읽는 데 6분

기대값으로 따져 보는 뽑기·복권의 손익

기대값의 정의와 계산법, 간단한 게임과 로또 고정 당첨금으로 본 손익, 그리고 기대값만으로 판단하면 안 되는 이유를 정리합니다.

글 다셈지기 · 게시

기대값은 “평균적으로 얻는 값”이다

기대값은 일어날 수 있는 각 결과에 그 결과의 확률을 곱해 모두 더한 값입니다. 같은 시도를 아주 많이 반복했을 때 한 번당 평균적으로 얻게 되는 값이라고 이해하면 됩니다.

주사위 하나를 던질 때 눈의 기대값은 (1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6) ÷ 6 = 3.5입니다. 실제로 3.5가 나오는 일은 없지만, 수천 번 던진 평균은 3.5에 가까워집니다.

손익 게임에 적용하기

참가비 1,000원을 내고 주사위를 던져 6이 나오면 5,000원을 받는 게임을 생각해 봅시다. 받는 돈의 기대값은 5,000 × 1/6 ≈ 833원이고, 참가비를 빼면 한 판당 약 −167원입니다.

기대값이 음수라는 것은 이 게임을 오래 반복할수록 평균적으로 돈을 잃는다는 뜻입니다. 운영하는 쪽이 늘 이익을 보는 게임은 대부분 이런 구조입니다.

결과확률받는 돈확률 × 받는 돈
6이 나옴1/65,000원약 833원
그 외5/60원0원
합계 − 참가비약 −167원

로또를 고정 당첨금으로만 계산하면

로또 6/45에서 4등(50,000원)과 5등(5,000원)은 당첨금이 정해져 있습니다. 이 두 등수만 계산하면 1게임당 기대값은 50,000 × 11,115/8,145,060 + 5,000 × 182,780/8,145,060 ≈ 68.2원 + 112.2원 = 약 180원입니다.

1~3등 당첨금은 회차별 판매액과 당첨자 수에 따라 달라지므로 여기서는 제외했습니다. 그 몫을 더해도 1,000원짜리 게임의 기대값은 일반적으로 구매 가격보다 낮습니다.

기대값만 보면 안 되는 이유

기대값은 평균일 뿐, 한 번의 결과가 어떻게 흩어지는지는 알려 주지 않습니다. 기대값이 같아도 “항상 100원 받기”와 “1% 확률로 10,000원 받기”는 체감이 전혀 다릅니다.

가챠에서는 “기대 뽑기 횟수 × 1회 비용”이 기대 비용입니다. 하지만 운이 나쁜 쪽에서는 기대 비용의 몇 배가 들 수 있으므로, 천장이나 목표 확신 수준을 함께 따져 예산을 잡아야 합니다.

자주 묻는 질문

기대값이 음수인 게임은 무조건 손해인가요?

한 번의 결과는 이득일 수도 있습니다. 다만 반복할수록 평균 결과가 기대값에 가까워지므로 장기적으로는 손해에 수렴합니다.

기대값과 확률은 어떻게 다른가요?

확률은 어떤 일이 일어날 가능성이고, 기대값은 그 가능성에 결과의 크기(금액 등)를 곱해 합친 평균값입니다.

참고 자료

직접 계산해 보기

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