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独立事件概率公式大全,全概率公式和贝叶斯公式的推导

时间:2023-05-05 16:19:05 阅读:251707 作者:678

全概率公式和贝叶斯公式主要用于计算比较复杂事件的概率,   它们实质上是加法公式和乘法公式的综合运用.

全概率公式:

加法公式 P(A+B)=P(A)+P(B)  A、B互斥       乘法公式 P(AB)=P(A)P(B|A)   P(A)>0 

例:有三个箱子,分别编号为1,2,3,1号箱装有1个红球4个白球,2号箱装有2红3白球,3号箱装有3红球.  某人从三箱中任取一箱,从中任意摸出一球,求取得红球的概率.

解:记Ai={球取自i号箱},      i=1,2,3;B={取得红球}  , B发生总是伴随着A1,A2,A3 之一同时发生,A1+A2+A3=S(样本空间)

即        B=A1B+A2B+A3B,

且       A1B、A2B、A3B两两互斥, P(B)=P(A1B)+P(A2B)+P(A3B), 每一项用乘法公式带入得 P(B)=8/15

将此例中所用的方法推广到一般的情形,就得到在概率计算中常用的全概率公式

在较复杂情况下直接计算P(B)不易,但B总是伴随着某个Ai出现,适当地去构造这一组Ai往往可以简化计算

我们还可以从另一个角度去理解

某一事件B的发生有各种可能的原因(i=1,2,…,n),如果B是由原因Ai所引起,则B发生的概率是 P(BAi)=P(Ai)P(B|Ai)

每一原因都可能导致B发生,故B发生的概率是各原因引起B发生概率的总和,即全概率公式.

由此可以形象地把全概率公式看成为

“由原因推结果”,每个原因对结果的发生有一定的“作用”,即结果发生的可能性与各种原因的“作用”大小有关.全概率公式表达了它们之间的关系.

 

贝叶斯定律的理解:实际中还有下面一类问题,是“已知结果求原因”

例如,有一个病人高烧到40度(记为事件A),医生要确定他患何种疾病,则必须考虑病人可能得的疾病B1,B2,...,Bn,假定一个病人不会同时得几种疾病,即事件B1,B2,B...Bn互不相容,医生可以凭以往的经验估计出他得各种病的概率P(Bi)(i=1,2,..,n), 这通常称为先验概率.进一步要考虑的是一个人高烧到40度时,他得这种病时的可能性,即P(Bi|A)(i=1,2,...,n)的大小,它可由贝叶斯公式算得,这个概率表示在获得新的信息(病人高烧40度)后,病人得B1,B2,...,Bn这些疾病的可能性大小,这通常称为后验概率,有了后验概率,就为医生的诊断提供了重要依据。若我们把A视为观察的“结果”,把B1,B2,...,Bn理解为“原因”,则贝叶斯公式反映了“因果”的概率规律,并做出了“有因溯果”的推断。

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