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麻將數學

麻將機率與期望值:從起手 13 張到每次出牌的數學拆解

骰子與大富翁棋盤特寫,象徵機率與期望值

多數人談麻將機率,停在「兩面聽比嵌張好」這類口訣。口訣沒錯,但它回答不了真正困難的問題:好多少?值不值得為它放棄打點?這篇專欄把每一次出牌拆成可計算的三個量——進張數、和牌機率、期望值——並讓每個數字都可以自己驗算。

一、牌山的基本盤:136 張牌告訴你什麼

先固定討論範圍:本文以 34 種牌(萬、筒、索各 9 種,加 7 種字牌)每種 4 張、共 136 張,不含花牌,起手 13 張為準。這是日式麻雀與多數去花規則共通的基礎;含花牌的規則,牌山多出的花牌不影響下面的組合計算,只影響牌山長度。

從 136 張中隨機取 13 張,有幾個直接可算的事實:

  • 指定的某一種牌(例如一萬)出現在起手中至少一張的機率約 33.4%。算法是 1 − C(132,13) ÷ C(136,13),也就是「13 張全部避開這 4 張」的補集。
  • 起手平均包含約 11.4 種不同的牌,也就是 13 張牌裡平均有約 1.6 張是「重複的牌」。
  • 起手平均約有 1.55 種牌湊成對子以上(每一種牌至少 2 張的機率為 4.56%,乘以 34 種)。其中恰好是對子的機率為 4.29%,刻子(3 張)為 0.26%,四張全在手上的機率只有約 0.005%。

這些數字說明一件事:起手的「天然對子」其實不多。想靠起手對子直接成型的牌型,本來就是少數;多數牌局的對子、搭子,是靠後續摸牌與選擇製造出來的。這也是為什麼後面「進張數」比「手上現成的牌」更值得計算。

二、進張數:把聽牌效率變成可比較的數字

進張數(也叫有效牌數)指的是:還有幾張牌摸到之後,可以讓你的手牌更接近和牌。進張數的上限由牌型決定,因為每種牌只有 4 張:

聽牌形例子進張數上限為什麼
兩面手持 4、5 萬,等 3 或 6 萬8 張3 萬 4 張 + 6 萬 4 張
嵌張手持 4、6 萬,等 5 萬4 張只有一種牌可進
邊張手持 1、2 萬,只等 3 萬4 張只有一種牌可進
雙碰手持兩組對子,等其中一對的第三張4 張兩種牌各剩 2 張
單騎單吊一張牌,等另一張相同的3 張手上已有 1 張,剩 3 張

上限是「完全沒有看見任何相關牌」的情況。自己手上握有、場上已打出或被碰走的同種牌,都要從上限中扣除。

這張表直接解釋了「兩面比嵌張好」:上限差一倍。但它同時埋了一個陷阱——上限不等於實際。一個看似兩面的聽牌,若 3 萬已被打出兩張、6 萬被別家碰走,實際進張可能只剩 3 張,比一個完全沒被看見的嵌張還差。進張數必須每一巡重新數。

三、從進張數到和牌機率:超幾何分佈

知道有幾張牌可進,下一個問題是「在還剩 k 次摸牌的情況下,摸到至少一張的機率」。這是標準的超幾何問題:從 U 張「你看不見的牌」中,不放回地抽 k 張,其中有 n 張是你的進張。

所謂「你看不見的牌」,包含牌山,也包含另外三家藏在手裡的牌。因為你對他們手牌沒有任何資訊,從你的角度看,這些牌與牌山裡的牌在統計上是對稱的,所以可以合併成同一個池子。起手時 U = 136 − 13 = 123。公式為:

P(至少摸到一張) = 1 − [ (U−n)(U−n−1)…(U−n−k+1) ] ÷ [ U(U−1)…(U−k+1) ]

以 U = 123 代入,得到下表(單位:%):

進張數 n摸 1 次摸 5 次摸 9 次摸 12 次摸 18 次
2 張1.68.014.218.627.2
4 張3.315.526.534.047.3
8 張6.529.046.657.172.9

日式規則的活牌山約 70 張,每家一局約摸 17 至 18 次;其他規則略有差異。此表只計自己摸牌,不含別家打出的牌,因此是和牌機率的保守估計。

從這張表可以讀出三個有用的結論:

  1. 進張數翻倍,機率並不翻倍。摸 9 次時,8 張進張是 46.6%,4 張是 26.5%,比值約 1.76 倍而非 2 倍。進張越多,邊際效益越遞減。
  2. 時間是資源。同樣是 4 張進張,摸 5 次只有 15.5%,摸 18 次則接近 47.3%。晚巡才聽牌的手,必須用更多進張或更高打點補回來。
  3. 資訊會改變分母。假設你已看見 33 張與你無關的牌,U 從 123 降到 90,8 張進張摸 5 次的機率由 29.0% 升到 37.9%。前提是看到的牌都不是你的進張;若看見的恰好是你要的牌,分子也跟著縮小,機率會下降。

四、期望值:把輸贏換算成同一把尺

知道了和牌機率,還缺一個把「攻」與「守」放在同一把尺上的工具,那就是期望值:

期望值 = Σ(事件發生的機率 × 該事件的得失點數)

下面是一個示意用的假設例子(數字為舉例,並非統計實測):你的手牌已聽牌,和牌價值 3,900 點。你估計這一局最終能和牌的機率為 30%;但若硬打下去,放銃給別家的機率為 15%,放銃的平均損失為 5,800 點。

推進的期望值 = 0.30 × 3,900 − 0.15 × 5,800 = 1,170 − 870 = +300 點

結果略為正,推進是可以接受的選擇。但注意它對放銃機率非常敏感:只要放銃機率從 15% 升到 25%,期望值就變成 1,170 − 1,450 = −280 點,應該改為棄牌。這個例子的損益兩平點是放銃機率 ≈ 1,170 ÷ 5,800 ≈ 20.2%。

這就是期望值思維的價值:它不告訴你「該不該拚」,而是告訴你拚到什麼條件就不該拚。在牌桌上,你不需要精確算出 20.2%,但需要知道自己的判斷落在損益兩平點的哪一側。

提醒真實牌局的期望值還要考慮順位(尤其是有順位加減分的規則)、場上形勢與別家的聽牌狀況,單看點數期望值只是第一層近似。本文用點數期望值,是因為它最容易被驗算。

五、三個最常見的機率誤解

1. 賭徒謬誤:「這張牌很久沒出現,應該快來了」

摸牌是從剩餘的牌中抽取,每一張未見的牌被抽到的機會相同。「很久沒出現」本身不構成資訊;真正構成資訊的是「已經被看見的牌」——因為被看見的牌會縮小分母或分子。兩者要分開:時間長短不改變機率,看見哪些牌才會改變機率。

2. 進張數最多的一定最好

進張數只衡量速度。一個 8 張進張的平和型聽牌,與一個 4 張進張但打點高一倍的嵌張聽牌相比,用上一節的期望值公式計算,後者不一定輸。比較方式永遠是 機率 × 價值,而不是單看其一。

3. 把「牌山裡還有」與「別家手上沒有」畫上等號

你的進張可能被別家握在手中。若某家明顯在做你需要的花色,這個花色在牌山中的實際比例會低於「看不見的牌」池子所顯示的比例。第三節的計算是在「完全無資訊」下的基準,一旦你有理由相信某種牌被別家集中持有,就應該把進張數往下調整。

六、把計算變成習慣:出牌前的三個數字

牌桌上不可能每次都做精確的超幾何計算,但可以訓練一個簡化的流程。每次出牌前,只問自己三個問題:

  1. 這個選擇的進張數是多少?(扣掉自己手上與場上已見的牌)
  2. 還剩大約幾巡?用上面的表快速判斷機率落在哪一個區間。
  3. 放銃風險大約是我和牌價值的多少倍?只要放銃的預期損失遠大於和牌的預期收益,就該認真考慮棄牌。

賽後複盤時,挑出一兩個你覺得「憑感覺」的決定,用這三個數字重算一次。一開始會很慢,但數十局之後,你對機率區間的直覺就會被校準,而這正是計算最終想換到的東西。

想看更多單一主題的深入分析,可以延伸閱讀站內關於聽牌機率計算、牌效率策略與吃碰槓的期望值的文章。

黃
黃嘉明
麻將策略研究員

從事麻將策略與機率研究逾20年,系統化分析各地麻將規則差異對策略選擇的影響。

常見問題

麻將起手 13 張平均有幾組對子?

以 136 張牌(34 種各 4 張)計算,起手平均約有 1.55 種牌湊成對子以上,其中恰好為對子的單一牌種機率約 4.29%。對子本來就不多,多數成型的牌是靠後續摸牌與取捨建立的。

進張數怎麼算最準?

以該聽牌形的理論上限(兩面 8 張、嵌張與邊張 4 張、雙碰 4 張、單騎 3 張)扣掉自己手上、場上已打出與被碰走的同種牌,每巡重新計算一次。

計算和牌機率時,別家手牌要不要排除?

沒有額外資訊時不需要。對你而言別家手牌與牌山在統計上是對稱的,可以併入同一個未見牌池。若有理由相信某家集中持有你需要的牌,就應往下調整進張數。

期望值為正就一定要推進嗎?

不一定。本文用的是點數期望值,真實牌局還要考慮順位、場上形勢與別家聽牌狀況。期望值的用途是找出『拚到什麼條件就不該拚』的損益兩平點。

資料來源與說明

  • 牌數與組合:以 34 種牌 × 4 張 = 136 張、起手 13 張,用超幾何分佈(組合數)自行推導,可用任何程式驗算。
  • 和牌機率表:以 U = 123 與 U = 90 代入本文公式計算,僅計自己摸牌。
  • 第四節的點數與機率為示意用假設數字,並非統計實測結果。