骰子平均值計算器
計算任意數量相同公平骰子的期望平均值、變異數、標準差與總點數範圍。
計算擲骰統計量
輸入擲出的骰子數量,以及每顆骰子上等機率出現的面數。
關於骰子平均值與期望值
公平骰子的平均值就是期望值,代表大量獨立投擲結果的長期平均。對於面值從 1 到 s 且各面等機率的骰子,將所有面值相加再除以 s,等差級數可化簡為 (s + 1) / 2。投擲 n 顆相同骰子時,期望值可相加,因此總點數的期望為 n(s + 1) / 2。兩顆標準六面骰子的平均總點數便是 7,儘管任何一顆都不可能擲出 3.5。
期望值不是預測每次都會擲出平均數,而是機率分布的平衡點。接近中心的總點數通常比極端值有更多組合方式。兩顆六面骰子擲出 7 有六種組合,而 2 和 12 各只有一種。隨著獨立骰子數量增加,總點數會更集中在平均值附近,分布呈現鐘形。
變異數衡量結果與期望值之間距離平方的平均值。單顆公平 s 面骰子的變異數為 (s² - 1) / 12。獨立骰子的變異數可相加,因此 n 顆相同骰子的變異數為 n(s² - 1) / 12。標準差是變異數的平方根,以與總點數相同的單位表示典型分散程度。骰子越多,絕對標準差越大,但它隨 n 的平方根成長,平均值則隨 n 線性成長,所以相對變異會降低。
最小可能總點數為 n,因為每顆骰子都可能出現 1;最大值為 ns,因為每顆都可能擲出最高面值。本計算器假設骰子面值是從 1 開始的連續整數、各面等機率,且投擲互相獨立。偏骰、自訂面值、重擲規則、爆骰、優勢機制、捨棄結果或修正值,都需要不同的機率模型。
骰子平均值適合桌遊設計、期望傷害分析、模擬核對、課堂機率練習,以及不同隨機系統的比較,但本身無法顯示每個總點數的機率。兩組骰子可能期望值相同,範圍與分散程度卻不同,結果集中在平均值附近的穩定性也會改變。判斷兩種機制是否相似前,應同時比較期望值、變異數、標準差、最小值及最大值。若要精確的目標機率,應列舉可能結果或進行摺積運算,而非只依賴平均值。
骰子平均值範例
| 骰子組合 | 期望平均值 | 範圍與分散程度 |
|---|---|---|
| 2d6 | 7 | 總點數範圍為 2 至 12,變異數為 35/6。 |
| 3d8 | 13.5 | 總點數範圍為 3 至 24,變異數為 15.75。 |
| 1d20 | 10.5 | 單顆二十面骰子的點數範圍為 1 至 20。 |
如何計算骰子平均值
- 輸入此次投擲中相同公平骰子的數量。
- 輸入每顆骰子連續編號的面數。
- 選擇「計算骰子平均值」,求出期望總點數與分散程度。
- 評估骰子組合時,將平均值與最小值、最大值、變異數及標準差一併比較。
骰子平均值常見問題
為什麼 d6 的平均值是 3.5?
將六個等機率面值相加再除以六:21 / 6 = 3.5。即使每次投擲都是整數,期望值仍可以是小數。
2d6 的平均值是多少?
每顆 d6 的期望值是 3.5,因此兩顆獨立骰子的平均總點數為 7。7 也是最可能出現的單一總點數。
增加骰子會降低隨機性嗎?
絕對分散程度會增加,但相對於逐漸增大的平均值,結果會更集中。因此,以期望總點數的百分比衡量,大量骰子的結果更容易預測。
可以用這個計算器分析偏骰嗎?
不行。公式假設各面等機率且投擲獨立。偏骰需要各面的機率,並以加權方式計算期望值。
修正值如何改變平均值?
固定修正值會讓期望值、最小值與最大值平移相同數值,但不會改變變異數或標準差,因為隨機分散程度不變。