Mega-Sena: Um estudo sobre probabilidades e combinações

Todos os anos, milhões de pessoas investem seus recursos financeiros apostando na mega-sena acreditando que as probabilidades estão a seu favor. Segundo uma base, desde o ano de 1996, houveram mais de 6.203.412.494 de apostas até o ano de 2023. Nesse sentido, decidi levantar algumas questões como:

  1. Quais são as reais probabilidades de vitória de todas as categorias de apostas que envolvem a mega-sena, como a quina, quadra e todas as faixas de dezenas?
  2. Existe alguma real vantagem financeira em fazer apostas com mais dezenas?
  3. Quanto dinheiro seria necessário investir para aumentar ao máximo as chances de uma vitória provavelmente certeira?

Regras do Mega-Sena

O conjunto de cada volante é composto por 60 números (chamados de dezenas), das quais o jogador deve escolher uma quantidade X para realizar um jogo que pode variar de 6 a 20 dezenas.

Um jogo padrão (ou simples) consiste em escolher 6 dezenas e a cada número adicional escolhido, você aumenta suas chances de vitória, ao passo que também aumenta o custo da aposta progressivamente. 

Se o apostador, por exemplo, escolher 15 números, ele ganhará se 6 dentre esses 15 números forem os sorteados. Há prêmios também para a quina (5 acertos) e a quadra (4 acertos) que são menores obviamente.

Você pode deixar que o sistema escolha os números para você (Surpresinha) e/ou concorrer com a mesma aposta por 2, 4 ou 8 concursos consecutivos (Teimosinha).

A forma mais acessível de incrementar a probabilidade de vencer é apostar em bolões da Mega-Sena.


Premiação

O prêmio bruto corresponde a 43,35% da arrecadação. Dessa porcentagem:

  • 35% são distribuídos entre os acertadores dos 6 números sorteados (Sena);
  • 19% entre os acertadores de 5 números (Quina);
  • 19% entre os acertadores de 4 números (Quadra);
  • 22% ficam acumulados e são distribuídos aos acertadores dos 6 números nos concursos de final 0 ou 5.
  • 5% ficam acumulados para a primeira faixa – sena – do último concurso do ano de final 0 ou 5 (Mega da Virada).

Estruturando o cálculo da probabilidade

Em primeiro lugar, como calculamos a probabilidade de vitória de cada tipo de jogo levando em consideração desde o jogo mais simples até os jogos com mais dezenas?

Como não importa a ordem em que esses números são sorteados, o cálculo da quantidade total de resultados possíveis é feito por meio de uma combinação de 60 elementos tomados 6 a 6 até 20 a 20.

Dessa forma, a seleção do conjunto {1, 2, 3, 4, 5, 6} para essa análise, significa o mesmo que {2, 3, 4, 1, 5, 6} assim como a seleção do conjunto {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20} significa o mesmo que {2, 3, 4, 1, 5, 6, 20, 17, 10, 9, 8, 7, 16, 14, 15, 18, 19, 11, 12, 13}

Então primeiro calculamos quantas combinações podemos formar escolhendo 6 números entre as 60 possibilidades e a partir dai, extrapolamos para os jogos com mais dezenas.

Para calcular as combinações, dentro da matemática probabilística, utilizamos uma fórmula de combinação simples (análise combinatória):

Para realizar o cálculo de probabilidade de um jogo simples, temos então:

O resultado é 50.063.860, isso significa que existem 50.063.860 de possibilidades de se fazer um jogo com 6 números num volante de 60 números, ou seja, ao fazer um jogo simples, você tem 1 chance de vitória em 50.063.860, o que dá 0,000002% de probabilidade de vitória.

Mas isso é para um jogo simples, e como calculamos a probabilidade para as demais variáveis do jogo?

Dentro da categoria da sena, se formos realizar um jogo com 7 dezenas por exemplo, que é o próximo nível, se conseguirmos calcular quantas vezes maior é a probabilidade de vitória, basta dividirmos a probabilidade total do jogo simples por essa grandeza.

Calculamos então a combinação de 7 em 6 ou seja, quantas combinações de 6 números podem ser feitas com 7 números e temos C 7,6 = 7, onde a probabilidade de vitória de um jogo com 7 dezenas é 7 vezes maior do que um simples jogo com 6 dezenas.

Já para calcular a probabilidade de se ganhar na quina ou na quadra, como nós precisamos de menos números para ganhar, significa que temos um saldo positivo de probabilidades dentro de cada categoria com a mesma dezena que fazemos o jogo da sena, então é mais fácil de se obter a vitória probabilisticamente (o prêmio em dinheiro também é menor).

Nesse caso temos para um jogo de 7 dezenas na quina a seguinte fórmula:

(C 7,5 = 21) x (C (60-7), 1 = 53) = 1.113, em seguida 50.063.860/1.113 resultando em 44.981 combinações possíveis, ou seja, 1 chance de vitória em 44.981 ou uma probabilidade de vitória de 0,00222% que é 1.113 maior do que um jogo simples da sena.

A partir dessa fórmula, como resultado final, calculando a probabilidade de vencer cada categoria (sena, quina e quadra) para todas as faixas de dezenas, temos a seguinte tabela, onde:

  • Margem de grandeza: quantas vezes a probabilidade de vencer é maior do que um jogo simples da sena
  • Probabilidade: Qual é a probabilidade de vencer, realizando um jogo com a quantidade de dezenas e categoria determinada (em porcentagem)
  • Chances de ganhar: Qual é o número de combinações possíveis de se fazer realizando um jogo com a quantidade de dezenas e categoria determinada.

É interessante observar algumas coisas como o poder probabilístico de um jogo com 20 dezenas, que apesar se possui apenas 16 números a mais, aumenta suas chances de vitória em 38.760 vezes de ganhar a sena e reduz as possibilidades de combinações da quadra em apenas 13! É sem dúvidas o jogo mais poderoso.

Abaixo é possível observar como cada número de dezena adicional aumenta progressivamente a probabilidade de vitória.

Vale mais a pena financeiramente fazer apostas com mais dezenas?

Quando se vai fazer um jogo, você escolhe quantas dezenas quer apostar. Ao escolher o menor número possível que é 6, conhecido como jogo simples, o preço do bilhete na lotérica é de R$4,50.

Ao tentar fazer um jogo com mais dezenas, o preço é mais caro e o motivo desse valor mais caro, é que ele segue uma ordem de grandeza proporcional à sua probabilidade de vitória como é possível perceber abaixo:

Um jogo com 7 dezenas te dá 7 vezes mais chances de vitória do que um jogo de 6, assim como um jogo de 8 dezenas te dá 28 vezes mais chances de vitória do que um de 6 e assim vai…

É interessante observar que antes de 2022 só era possível apostar até 15 dezenas e o jogo foi atualizado, saindo uma notificação no diário oficial aumentando o teto para 20 dezenas.

em meio a tantos números pode surgir a dúvida sobre o que é mais vantajoso estatisticamente falando, fazer diversos jogos simples ou investir direto em um jogo mais caro? Existe real vantagem financeiramente?

Como é possível observar na tabela, o preço de cada aposta é exatamente o valor de um bilhete simples multiplicado pela grandeza de probabilidades, nesse sentido, uma aposta com 10 dezenas, aumenta 210 vezes a sua probabilidade de vitória e portanto é 210 vezes mais caro do que um bilhete simples.

210 x R$4,50 = R$945,00

A resposta então é que não é mais vantajoso financeiramente fazer jogos com mais dezenas, pois estatisticamente o resultado é o mesmo, ou seja, pagar R$945,00 para fazer uma aposta com 10 dezenas garante a mesma probabilidade estatística de vitória do que fazer 210 apostas pagando R$4,50.

Quanto dinheiro é necessário investir para se obter 100% de chances de vitória e qual é o retorno sobre o investimento (ROI)?

É claro que na prática comprar todos os bilhetes para obter esse resultado seria impossível, não por questões financeiras, mas pelo simples fato de que não é possível impedir que as pessoas também comprem outros bilhetes (e provavelmente não é permitido pela regulamentação também), mas aqui iremos trabalhar no campo teórico.

Sabendo o preço de um bilhete de jogo básico e sua probabilidade de vitória, basta fazer uma regra de 3 onde:

Na segunda tabela é possível obter uma validação onde 100% de probabilidade de vitória batem com o número total de combinações de um jogo simples.

A resposta é que seria necessário investir em média R$ 225.287.370,00 para se obter 100% de chances de vitória.

Esse investimento valeria a pena?

Observando uma tabela com os 10 maiores prêmios acumulados da mega-sena, é possível verificar que os valores são sempre superiores a R$ 225.287.370,00, nesses casos haveria um roi positivo em todos os casos.

Porém essa não é a realidade para todos os concursos. Em caso de prêmios individuais por exemplo, conseguimos ver uma queda nítida e repentina nos valores das premiações e a partir da segunda premiação, já seria um prejuízo constatado.

Referências:

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Alexandre Polselli
Alexandre Polselli

Escrevo artigos e desenvolvo projetos nas minhas áreas de maior interesse: Data Science, Data Analytics, Estatística e Probabilidade, Inteligência Artificial e Machine Learning.

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