Les premiers pas du calcul des chances

L'évaluation et la mesure des risques font largement appel aux outils probabilistes et statistiques et, historiquement, les premiers éléments de conceptualisation dans ce domaine sont souvent associés aux jeux de hasard, qui ont servi (et servent toujours !) de cas d'école. La première ébauche de théorie des probabilités est généralement attribuée à Pascal et à Fermat, sur la base du témoignage de leurs échanges épistolaires au milieu du 17ème siècle.

Bon nombre de leurs travaux sont nés de questions soulevées par un joueur impénitent, le chevalier de Méré, passé à la postérité pour son habitude de proposer toutes sortes de paris aux personnes qu'il rencontrait. Ainsi, on pourra reconnaître dans la correspondance suivante (extraits de lettre de Pascal à Fermat, du 29 juillet 1654) les prémices d'une évaluation de risques financiers : "Je n'ai pas le temps de vous envoyer la démonstration d'une difficulté qui étonnait fort M. de Méré, car il a très bon esprit, mais il n'est pas géomètre (c'est, comme vous savez, un grand défaut) (…) Il me disait donc qu'il avait trouvé fausseté dans les nombres par cette raison : si on entreprend de faire un six avec un dé, il y avantage de l'entreprendre en 4. Si on entreprend de faire sonnés avec deux dés, il y a désavantage de l'entreprendre en 24. Et néanmoins 24 est à 36 (qui est le nombre des faces de deux dés) comme 4 à 6 (qui est le nombre des faces d'un dé). Voilà qui était son grand scandale qui lui faisait dire hautement que les propositions n'étaient pas constantes et que l'arithmétique se démentait".

En langage moderne, il est donc question de paris basés sur le résultat du lancement d'un ou deux dés, avec une mise de départ des deux joueurs d'un ecu (European Currency Unit, devenue comme chacun sait l'euro en 1999) : dans le pari à un dé, si le chevalier de Méré obtenait au moins un 6 en 4 coups, il emportait les deux ecus (sinon c'est l'autre parieur qui les empochait). Dans le pari à deux dés, il lui fallait obtenir au moins un double 6 en 24 coups pour emporter la mise. La légende veut qu'il fît fortune grace au pari à un dé, mais qu'il perdît cette fortune avec le pari à deux dés.

Les calculs réalisés par Pascal permettent de comprendre pourquoi : la probabilité de gagner le pari à un dé vaut :
1 - (5/6)4 ~ 0,518, tandis que celle du pari à deux dés est de : 1 - (35/36)24 ~ 0,491. Le chevalier de Méré n'était peut-être pas "géomètre", mais probablement curieux et observateur. A défaut de disposer de formules analytiques d'évaluation de ses chances de gain, on peut imaginer compte tenu de son penchant compulsif pour le jeu, qu'il pratiquait avant l'heure la loi des grands nombres et la méthode de Monte Carlo, constatant par répétition d'un grand nombre de paris que le jeu avec un dé lui était en moyenne favorable. Peut-être aurait-il été mieux inspiré de poursuivre dans cette voie pour évaluer son risque avec deux dés, plutôt que de se laisser abuser par la tentation d'une règle de trois hasardeuse : en lançant deux dés, il y a 36 issues, soit 6 fois plus qu'en lançant un seul dé. Puisqu'il est avantageux de parier sur l'apparition d'un six en lançant un dé 4 fois de suite, il doit être avantageux de miser sur l'apparition d'un double-six en lançant deux dés 4 × 6 = 24 fois de suite. En réalité, c'est faux, comme le montre le calcul de Pascal.


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