条件概率的深化__积事件的概率_贝叶斯公式

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条件概率 全概率公式 贝叶斯公式

条件概率 全概率公式 贝叶斯公式

条件概率全概率公式贝叶斯公式条件概率、全概率公式和贝叶斯公式是概率论中重要的概念和公式,它们在统计学、机器学习、人工智能等领域有着广泛的应用。

本文将分别介绍条件概率、全概率公式和贝叶斯公式,并且通过实际例子来说明它们的应用。

一、条件概率条件概率是指在已知事件B发生的前提下,事件A发生的概率。

用数学符号表示为P(A|B),读作“A在B条件下的概率”。

条件概率的计算公式为:P(A|B) = P(A∩B) / P(B)其中,P(A∩B)表示事件A和事件B同时发生的概率,P(B)表示事件B发生的概率。

条件概率的计算可以通过实际样本数据来估计。

例如,某个电商平台根据用户的购买记录,统计出用户A购买商品B的概率为0.3,即P(B|A) = 0.3。

这意味着在已知用户A购买商品B的前提下,用户A购买商品B的概率为0.3。

二、全概率公式全概率公式是指当事件A可由多个互斥事件B1、B2、B3...Bn组成时,可以通过对这些事件的概率进行求和来计算事件A的概率。

全概率公式可以表述为:P(A) = P(A|B1)P(B1) + P(A|B2)P(B2) + P(A|B3)P(B3) + ... + P(A|Bn)P(Bn)其中,B1、B2、B3...Bn是互斥事件,且它们的并集为样本空间。

举个例子,假设某地有三家运营商A、B、C,分别占据市场份额的30%、40%和30%,且它们的服务质量存在差异。

现在要计算某用户在这三家运营商中选择运营商A的概率。

根据用户的反馈数据,用户选择运营商A的概率分别为0.2、0.3和0.4。

根据全概率公式,可以计算出用户选择运营商A的概率为:P(A) = P(A|B1)P(B1) + P(A|B2)P(B2) + P(A|B3)P(B3) = 0.2*0.3 + 0.3*0.4 + 0.4*0.3 = 0.34即用户选择运营商A的概率为0.34。

三、贝叶斯公式贝叶斯公式是指在已知事件B发生的条件下,事件A发生的概率可以通过条件概率和全概率公式来计算。

条件概率 乘法公式 全概率公式 贝叶斯公式

条件概率 乘法公式 全概率公式 贝叶斯公式
n), 则 P ( A) P ( A B1 ) P ( B1 ) P ( A B2 ) P ( B2Bn )
称为全概率公式.
B2
A
B1
Bn1 Bn
B3
证 因为
A AS A( B1 B2 Bn )
B2
A
B1
Bn1 Bn
那么, 全概率公式和贝叶斯公式变为
P ( A) P ( A B ) P ( B ) P ( A B ) P ( B ),
P( A B )P(B ) P ( AB ) . P ( B A) P ( A) P ( A B ) P ( B ) P ( A B ) P ( B )
例5
某电子设备制造厂所用的元件是由三家
打破”.以B表示事件“透镜落下三次而未打破 ” .
因为B A1 A2 A3 , 故有 P ( B ) P ( A1 A2 A3 ) P ( A3 A1 A2 ) P ( A2 A1 ) P ( A1 ) 7 1 9 1 1 1 2 10 10
P ( B1 ) 0.3,
P ( B2 ) 0.5,
P ( B3 ) 0.2,
P ( A B1 ) 0.02, P ( A B2 ) 0.01, P ( A B3 ) 0.01, 故 P ( A) P ( A B1 ) P ( B1 ) P ( A B2 ) P ( B2 ) P ( A B3 ) P ( B3 )
例4 设某光学仪器厂制造的透镜, 第一次落下 时打破的概率为1/2, 若第一次落下未打破, 第二次 落下打破的概率为7/10, 若前两次落下未打破, 第三 次落下打破的概率为9/10. 试求透镜落下三次而未 打破的概率.(积事件概率) 解 以Ai ( i 1,2,3,4)表示事件“透镜第 i次落下

概率论全概率公式和贝叶斯公式

概率论全概率公式和贝叶斯公式

概率论全概率公式和贝叶斯公式概率论是数学的一门分支,主要研究以概率为基础的随机现象和数学模型,以及这些模型的性质和应用。

全概率公式和贝叶斯公式是概率论中两个重要的基本定理,本文将深入探讨这两个公式的概念、原理和应用。

一、全概率公式(Law of Total Probability)全概率公式是概率论中一个非常基本且有用的公式,它给出了一个事件的概率如何通过其他相关事件的概率来进行计算。

假设有一组互斥和完备的事件{B₁,B₂,B₃,...,Bₙ},即这些事件是两两不重叠且一起构成了样本空间Ω,那么对于任意一个事件A,其概率可以表示为:P(A)=P(B₁)P(A,B₁)+P(B₂)P(A,B₂)+P(B₃)P(A,B₃)+...+P(Bₙ)P(A,Bₙ)其中,P(A)表示事件A的概率,P(B₁)、P(B₂)、P(B₃)、..、P(Bₙ)表示事件{B₁,B₂,B₃,...,Bₙ}的概率,P(A,B₁)、P(A,B₂)、P(A,B₃)、..、P(A,Bₙ)表示在事件{B₁,B₂,B₃,...,Bₙ}发生的条件下,事件A发生的概率。

全概率公式实际上是根据概率的加法规则推导出来的,它将事件A的概率分解为在不同条件下的概率。

通过求解这些条件概率,可以更加准确地计算事件A的概率。

全概率公式的应用非常广泛,例如在实际生活中,我们可能会遇到一些情况,我们对一些事件的概率不清楚,但是我们对一些互斥且完备的事件的概率有一些了解,利用全概率公式,我们可以通过这些已知的概率来推导出我们所关心的事件的概率。

二、贝叶斯公式(Bayes' theorem)贝叶斯公式是概率论中一个非常重要的公式,它描述了在已知事件B发生后,事件A发生的概率。

对于两个事件A和B,其中事件B发生的条件下,事件A发生的概率可以表示为:P(A,B)=P(B,A)P(A)/P(B)其中,P(A,B)表示在事件B发生的条件下,事件A发生的概率;P(B,A)表示在事件A发生的条件下,事件B发生的概率;P(A)表示事件A的概率;P(B)表示事件B的概率。

全概率公式和贝叶斯公式

全概率公式和贝叶斯公式

全概率公式和贝叶斯公式全概率公式(Law of Total Probability)和贝叶斯公式(Bayes' theorem)是概率论中的两个重要公式,用于计算复杂概率问题的解法。

在本文中,我们将详细介绍这两个公式的含义、推导过程和应用。

一、全概率公式(Law of Total Probability)设A是样本空间S的一个非空子集,B1,B2,...,Bn是样本空间的一个划分,即B1,B2,...,Bn两两互不相交,且它们的并集是整个样本空间S。

则对任何事件A,有如下公式成立:P(A)=P(A,B1)P(B1)+P(A,B2)P(B2)+…+P(A,Bn)P(Bn)其中,P(A,Bi)是条件概率,表示在事件Bi发生的条件下事件A发生的概率;P(Bi)是事件Bi的概率。

由概率的加法公式可知,P(A)=P(A∩B1)+P(A∩B2)+…+P(A∩Bn)利用条件概率的定义,P(A,Bi)=P(A∩Bi)/P(Bi),将其带入上式中,有P(A)=P(A∩B1)/P(B1)P(B1)+P(A∩B2)/P(B2)P(B2)+…+P(A∩Bn)/P(B n)P(Bn)全概率公式的应用非常广泛。

例如,在医学诊断中,假设其中一种疾病的发病率与其中一种基因的突变有关,而该基因的突变状态是未知的。

根据现有的数据,可以计算出在其中一种突变状态下患病的概率。

全概率公式可以用来计算该疾病的总发病率,从而为医学诊断提供帮助。

二、贝叶斯公式(Bayes’ theorem)贝叶斯公式是概率论中的另一个重要公式,是在已知条件下计算事件的条件概率的一种方法。

该公式基于贝叶斯理论,可以通过已知的事实来更新假设的概率。

设A是样本空间S的一个非空子集,B1,B2,...,Bn是样本空间的一个划分。

则根据贝叶斯公式,对任何事件A和事件Bi有如下公式成立:P(Bi,A)=P(A,Bi)P(Bi)/[P(A,B1)P(B1)+P(A,B2)P(B2)+…+P(A,Bn)P(Bn)]其中,P(Bi,A)是在事件A发生的条件下事件Bi发生的概率,称为后验概率;P(A,Bi)是在事件Bi发生的条件下事件A发生的概率,称为似然函数;P(Bi)是事件Bi的概率,称为先验概率。

第10讲 条件概率 (III) 全概率公式 贝叶斯公式

第10讲 条件概率 (III) 全概率公式 贝叶斯公式

概率论与数理统计主讲:四川大学四川大学第10讲条件概率(III): 全概率公式贝叶斯公式1§1.5 条件概率四川大学第10讲条件概率(III): 全概率公式贝叶斯公式3第10讲条件概率(III)全概率公式贝叶斯公式四川大学四川大学第10讲条件概率(III): 全概率公式贝叶斯公式4四川大学第10讲条件概率(III): 全概率公式贝叶斯公式5在前面两讲,我们讲了条件概率和乘法公式。

现在来讲全概率公式和贝叶斯公式()()(|)P AB P A P B A =(()0)P A >(一)全概率公式四川大学第10讲条件概率(III): 全概率公式贝叶斯公式6A ()(|)B P A B1AB 2AB 3AB 4AB 5AB )B1AB2AB 3AB 4AB 5AB四川大学第10讲条件概率(III): 全概率公式贝叶斯公式11全概率公式的意义事件A 的发生有各种可能的原因B i (i =1,…,n )。

如果A 是由原因B i 引起,则A 发生的概率为()()(|)i i i P AB P B P A B 每一个原因都可能导致A 发生,故A 发生的概率是全部原因引起A 发生的概率的总和,即为全概率公式。

由此可以形象地把全概率公式看成是“由原因推结果”的公式,每个原因对结果的发生有一定的作用,结果发生的可能性与各种原因的作用大小有关,全概率公式就表达了它们之间的关系。

四川大学四川大学第10讲条件概率(III): 全概率公式贝叶斯公式12在很多实际问题中,P (A )不容易直接求得,但却容易找到S 的一个划分B 1, B 2,…, B n ,且P (B i )和P (A |B i )容易求得,那么就可以用全概率公式求出P (A )。

使用全概率公式的关键是作出S 的一个划分。

何时用全概率公式求A 的概率?四川大学1()()(|)ni i i P A P B P A B ==∑四川大学第10讲条件概率(III): 全概率公式贝叶斯公式16例2 有12个足球都是新球,每次比赛时取出3个,比赛后又放回去,求第三次比赛时取到的3 个足球都是新球的概率。

条件概率与概率的三个基本公式

条件概率与概率的三个基本公式

球”, 则事件 A “第一次取到黑球”, 事件 B “第二次取到黑球”. (1)法一 已知第一次取到白球,那么袋中剩 4 个球,其中 2 个
白球, 2 个黑球,则已知第一次取到白球的条件下,第二次取到的是黑
球的概率为
P(B |
A)
2
1

42
法二 由古典概率知 P( A) 3 , P( AB) P31 P21 3 .
注意 ① P(B) 表示“事件 B 发生”的概率,计算时,是
在整个样本空间 上考察事件 B 发生的概率;②而 P(B | A)
为已知事件 A 发生的条件下,事件 B 发生的条件概率,计算 时,实际上仅限于在事件 A 发生的范围内,来考察事件 B 的 概率.一般地, P(B | A) P(B) .
§1.4 条件概率与概率的三个基本公式
条件概率是概率论的基本概念之一,同时又是计算概率 的重要工具.概率的三个基本公式(乘法公式、全概率公式
和贝叶斯 (Bayes) 公式)都建立在条件概率的概念之上.本
节重要学习以下内容: 一、条件概率
二、乘法公式
三、全概率公式
四、贝叶斯(Bayes)公式
第一章 随机事件与概率 1
3 这是因为事件 A 的发生,排除了 bb 发生的可能性,这时样本空间 也 随 之 缩 小 为 A , 而 在 A 中 事 件 B 只 含 2 个 样 本 点 , 故 P(B | A) 2 . 事实上,以上条件概率还可写成
3 P(B | A) 2 2 / 4 P( AB) . 3 3 / 4 P( A)
公式(1.5)和(1.6)都称为两个事件积的概率的乘法公式.这 两个乘法公式还可推广到有限个事件积的概率的情形:
设 A1, A2 , , An 是任意 n 个事件,且 P( A1A2 An ) 0 ,则 P( A1A2 An ) P( A1)P( A2 | A1)P( A3 | A1A2 ) . P( An | A1A2 An1)

条件概率的深化积事件的概率贝叶斯公式

条件概率的深化积事件的概率贝叶斯公式

条件概率的深化积事件的概率、全概率公式、贝叶斯公式山东省莱芜市第一中学刘志1.积事件的概率公式由条件概率定义P(B|A)=P(AB)/P(A),P(A)>0,两边同乘以P(A)可得P(AB)=P(A)P(B|A),由此可得定理1(积事件的概率)设P(A)>0,则有P(AB)=P(A)P(B|A)易知,若P(B)>0,则有P(AB)=P(B)P(A|B)乘法定理也可推广到三个事件的情况,例如,设A,B,C为三个事件,且P (AB)>0,则有P(ABC)=P(C|AB)P(AB)=P(C|AB)P(B|A)P(A)一般地,设n个事件为A1,A2,…,A n,若P(A1A2…A n-1)>0,则有P(A1A2…A n)=P(A1)P(A2|A1)P(A3|A1A2)…P(A n|A1A2…A n-1).事实上,由A1⊃A1A2⊃…⊃A1A2…A n-1,有P(A1)≥P(A1A2)≥…≥P(A1A2…A n-1)>0故公式右边的条件概率每一个都有意义,由条件概率定义可知P (A 1)P (A 2|A 1)P (A 3|A 1A 2)…P (A n |A 1A 2…A n -1)=P (A 1))()()()()()(1212121321121-⋅⋅⋅n n A A A P A A A P A A P A A A P A P A A P =P (A 1A 2…A n )例1. 一批彩电,共100台,其中有10台次品,采用不放回抽样依次抽取3次,每次抽一台,求第3次才抽到合格品的概率.解 设A i (i =1,2,3)为第i 次抽到合格品的事件,则有)(321A A A P =)()()(21312A A A P A A P A P =10/100·9/99·90/98≈.例2. 设盒中有m 只红球,n 只白球,每次从盒中任取一只球,看后放回,再放入k 只与所取颜色相同的球.若在盒中连取四次,试求第一次,第二次取到红球,第三次,第四次取到白球的概率.解 设R i (i =1,2,3,4)表示第i 次取到红球的事件,i R (i =1,2,3,4)表示第i 次取到白球的事件.则有.32)()()()()(32142131214321kn m kn k n m n k n m k m n m m R R R R P R R R P R R P R P R R R R P +++⋅++⋅+++⋅+== 2.全概率公式定义,样本空间的划分:设Ω为样本空间,A 1,A 2,…,A n 为Ω的一组事件,若满足1°A i A j =?, i ≠j ,i ,j =1,2,…,n , 2° ni i A 1= =Ω,则称A 1,A 2,…,A n 为样本空间Ω的一个划分. 例如:A ,A 就是Ω的一个划分.若A 1,A 2,…,A n 是Ω的一个划分,则对每次试验,事件A 1,A 2,…,A n 中必有且只有一个发生.定理2(全概率公式) 设B 为样本空间Ω中的任一事件,A 1,A 2,…,A n为Ω的一个划分,且P (A i )>0 (i =1,2,…,n ),则有()P B =[]12()n P B A A A =12()n P BA BA BA =12()()()n P BA P BA P BA +++=P(A 1)P (B |A 1)+P (A 2)P (B |A 2)+…+P (A n )P (B |A n )=.)()(1∑=ni i i A B P A P即:()P B =.)()(1∑=ni i i A B P A P 称上述公式为全概率公式.全概率公式表明,在许多实际问题中事件B 的概率不易直接求得,如果容易找到Ω的一个划分A 1,…,A n ,且P (A i )和P (B |A i )为已知,或容易求得,就可以求出P (B ).例3、(导学案第42页变式3) 1号箱中有2个白球和4个红球,2号箱中有5个白球和3个红球,现随机地从1号箱中取出一球放入2号箱,然后从2号箱随机取出一球,问(1)从1号箱中取出的是红球的条件下,从2号箱取出红球的概率是多少 (2)从2号箱取出红球的概率是多少分析:从2号箱取出红球,有两种互斥的情况:一是当从1号箱取出红球时,二是当从1号箱取出白球时.解 记事件A :最后从2号箱中取出的是红球;事件B :从1号箱中取出的是红球.(2)()[()]()()P A P A B B P AB P AB ==+()(|)()(|)P B P A B P B P A B =+ 24113933=⨯+⨯811127927=+=例4. 从5张彩票中仅有2张中奖彩票,问摸奖先后对结果有影响吗 解:记“第i 个人抽中奖券”为事件i A 显然12()5P A = 而22112121()[()]()()P A P A A A P A A P A A ==+2121121121()()()(|)()(|)P A A P A A P A P A A P A P A A =+=+2132825454205=⨯+⨯==3312121212()[()]P A P A A A A A A A A A =+++312312312312()()()()P A A A P A A A P A A A P A A A =+++121312121312()(|)(|)()(|)(|)P A P A A P A A A P A P A A P A A A =+121312121312()(|)(|)()(|)(|)P A P A A P A A A P A P A A P A A A ++21231321322661224205454354354360605++=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=== 同理可求4()P A 25=、5()P A 25=例5. 某工厂生产的产品以100件为一批,假定每一批产品中的次品数最多不超过4件,且具有如下的概率:一批产品中的次品数 0 1 2 3 4.941813)|()1(,=++=B A P概率现进行抽样检验,从每批中随机取出10件来检验,若发现其中有次品,则认为该批产品不合格,求一批产品通过检验的概率.解 以A i 表示一批产品中有i 件次品,i =0,1,2,3,4,B 表示通过检验,则由题意得P (A 0)=, P (B |A 0)=1, P (A 1)=,P (B |A 1)= 101001099C C =, P (A 2)=, P (B |A 2)= 101001098C C =,P (A 3)=, P (B |A 3)= 101001097C C =, P (A 4)=, P (B |A 4)= 101001096C C =.由全概率公式,得P (B )=)()(4i i i A B P A P ∑==×1+×+×+×+×≈.3. 贝叶斯公式.定理3. (贝叶斯(Bayes )公式) 设样本空间为Ω,B 为Ω中的事件,A 1,A 2,…,A n 为Ω的一个划分,且P (B )>0,P (A i )>0,i =1,2,…,n ,则有 P (A i |B ) =∑==nj jji i i A P A B P A B P A P B P B A P 1)()()()()()(,i =1,2,…,n.称上式为贝叶斯(Bayes)公式,也称为逆概率公式.例6. 某工厂有甲、乙、丙3个车间生产同一种产品,产量依次占全厂的45%,35%,20%,且各车间的次品率分别为4%,2%,5%,现从一批产品中检查出1个次品,问该次品由哪个车间生产的可能性最大解设A1,A2,A3表示产品来自甲、乙、丙三个车间,B表示产品为“次品”的事件,易知A1,A2,A3是样本空间Ω的一个划分,且有P(A1)=,P(A2)=,P(A3)=,P(B|A1)=,P(B|A2)=,P(B|A3)=.由全概率公式得P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)+P(A3)P(B|A3)=×+×+×=.由贝叶斯公式得P(A1|B)=×/=,P(A2|B)=×/=,P(A3|B)=×/=所以,该次品由甲车间生产的可能性最大.例7. 由以往的临床记录,某种诊断癌症的试验具有如下效果:被诊断者有癌症,试验反应为阳性的概率为;被诊断者没有癌症,试验反应为阴性的概率为现对自然人群进行普查,设被试验的人群中患有癌症的概率为,求:已知试验反应为阳性,该被诊断者确有癌症的概率.解设A表示“患有癌症”,A表示“没有癌症”,B表示“试验反应为阳性”,则由条件得P(A)=, P(A)=,P(B|A)=,P(B|A)=由此 P (B |A )==所以P (A |B )=)()()()()()(A B P A P A B P A P A B P A P +=.这就是说,根据以往的数据分析可以得到,患有癌症的被诊断者,试验反应为阳性的概率为95%,没有患癌症的被诊断者,试验反应为阴性的概率为95%,都叫做先验概率.而在得到试验结果反应为阳性,该被诊断者确有癌症重新加以修正的概率叫做后验概率.此项试验也表明,用它作为普查,正确性诊断只有%(即1000人具有阳性反应的人中大约只有87人的确患有癌症),由此可看出,若把P (B |A )和P (A |B )搞混淆就会造成误诊的不良后果.概率乘法公式、全概率公式、贝叶斯公式称为条件概率的三个重要公式.它们在解决某些复杂事件的概率问题中起到十分重要的作用.练习1. 从5张彩票中仅有1张中奖彩票,问摸奖先后对结果有影响吗 解:记“第i 个人抽中奖券”为事件i A 显然11()5P A = 而22112121()[()]()()P A P A A A P A A P A A ==+2121121121()()()(|)()(|)P A A P A A P A P A A P A P A A =+=+141105545=⨯+⨯=3312121212()[()]P A P A A A A A A A A A =+++123123123123()()()()P A A A P A A A P A A A P A A A =+++312121312000()()(|)(|)P A A A P A P A A P A A A =+++=43115435=⨯⨯= 4()P A 4123123123123123123123123[()]P A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A =+++++++ 4123412341234123()()()()P A A A A P A A A A P A A A A P A A A A =+++4123412341234123()()()()P A A A A P A A A A P A A A A P A A A A ++++41230000000()P A A A A =+++++++1213124123()(|)(|)(|)P A P A A P A A A P A A A A =4321154325=⨯⨯⨯= 同理可求5()P A 15= 练习2. 袋中有n 个球,其中n -1个红球,1个白球.n 个人依次从袋中各取一球,每人取一球后不再放回袋中,求第i (i =1,2,…,n )人取到白球的概率.解 设A i 表示“第i 人取到白球”(i=1,2,…,n )的事件, 显然P (A 1)=1/n.由21A A ⊃,故A 2=1A A 2,于是P (A 2)=P (1A A 2)=P (1A P (A 2|1A )=111-⋅-n n n =1/n. 类似有P (A 3)=P (1A 2A A 3)=P (1A )P (2A |1A )P (A 3|1A 2A ) =n n 1-.12--n n .21-n =1/n. P (A n ) =P (1A 2A ...1-n A A n )=n n 1-.12--n n .. (2)1·1=1/n 因此,第i 个人(i =1,2,…,n )取到白球的概率与i 无关,都是1/n .练习3. (导学案第65页16题,2010安徽理15题)甲罐中有5个红球、2个白球和3个黑球,乙罐中有4个红球、3个白球和3个黑球,先从甲罐中随机取出一球放入乙罐,分别以A1、A2和A3表示由甲罐中取出的球是红球、白球和黑球的事件;再从乙罐中随机取出一球,以B 表示由乙罐中取出的球是红球的事件.则P (B )=9/22解答:解:由题意A1,A2,A3是两两互斥的事件,且123A A A =Ω 所以123123()[()]()()()P B P B A A A P BA P BA P BA ==++112233()(|)()(|)()(|)P A P B A P A P B A P A P B A =++5524349 =⨯+⨯+⨯= 10111011101122。

条件概率、全概率、贝叶斯公式

条件概率、全概率、贝叶斯公式

杨鑫的数学课堂条件概率、全概率、贝叶斯公式、p(A|B)=P(A∩B)P(B)⇒p(A∩B)=p(A|B)×p(B)⇒p(A∩B)=P(B|A)×P(A)(1)p(A|B)=P(A∩B)P(B)=p(B|A)×P(A)p(B)(2)先举个例子,小张从家到公司上班总共有三条路可以直达(如下图),但是每条路每天拥堵的可能性不太一样,由于路的远近不同,选择每条路的概率如下:p(L1)=0.5,p(L2)=0.3,p(L3)=0.2(3)每天上述三条路不拥堵的概率分别为:p(C1)=0.2,p(C2)=0.4,p(C3)=0.7(4)其实不迟到就是对应着不拥堵,设事件C为到公司不迟到,事件Li为选择第i 条路,则:p(C)=p(L1)×p(C|L1)+p(L2)×p(C|L)+p(L3)×p(C|L3) p(C)=p(L1)×p(C1)+p(L2)×p(C2)+p(L3)×p(C3)p(C)=0.5×0.2+0.3×0.4+0.2×0.7=0.36(5)全概率计算公式p(C)=p(L1)p(C|L1)······p(L n)p(C|L n)=n∑i=1p(L i)p(C|L i)(6)三、贝叶斯公式仍旧借用上述的例子,但是问题发生了改变,问题修改为:到达公司未迟到选择第1条路的概率是多少?0.5这个概率表示的是,选择第一条路的时候并没有靠考虑是不是迟到,只是因为距离公司近才知道选择它的概率,而现在我们是知道未迟到这个结果,是在这个基础上问你选择第一条路的概率,所以并不是直接就可以得出的。

故有:p(L1|C)=p(C|L1)×p(L1)p(C)p(L1|C)=p(C|L1)×p(L1)P(L1)×p(C|L1)+P(L2)×p(C|L2)+P(L3)×p(C|L3)p(L1|C)=0.2×0.50.2×0.5+0.3×0.4+0.2×0.7=0.28(7)1。

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条件概率的深化积事件的概率、全概率公式、贝叶斯公式山东省莱芜市第一中学 刘志1.积事件的概率公式由条件概率定义P (B |A )=P (AB )/P (A ),P (A )>0,两边同乘以P (A )可得P (AB )=P (A )P (B |A ),由此可得定理1(积事件的概率) 设P (A )>0,则有P (AB )=P (A )P (B |A )易知,若P (B )>0,则有P (AB )=P (B )P (A |B )乘法定理也可推广到三个事件的情况,例如,设A ,B ,C 为三个事件,且P (AB )>0,则有P (ABC )=P (C |AB )P (AB )=P (C |AB )P (B |A )P (A )一般地,设n 个事件为A 1,A 2,…,A n ,若P (A 1A 2…A n -1)>0,则有P (A 1A 2…A n )=P (A 1)P (A 2|A 1)P (A 3|A 1A 2)…P (A n |A 1A 2…A n -1). 事实上,由A 1⊃A 1A 2⊃…⊃A 1A 2…A n -1,有P (A 1)≥P (A 1A 2)≥…≥P (A 1A 2…A n -1)>0 故公式右边的条件概率每一个都有意义,由条件概率定义可知P (A 1)P (A 2|A 1)P (A 3|A 1A 2)…P (A n |A 1A 2…A n -1) =P (A 1))()()()()()(1212121321121-⋅⋅⋅n n A A A P A A A P A A P A A A P A P A A P =P (A 1A 2…A n ) 例1. 一批彩电,共100台,其中有10台次品,采用不放回抽样依次抽取3次,每次抽一台,求第3次才抽到合格品的概率.解 设A i (i =1,2,3)为第i 次抽到合格品的事件,则有)(321A A A P =)()()(21312A A A P A A P A P =10/100·9/99·90/98≈0.0083.例2. 设盒中有m 只红球,n 只白球,每次从盒中任取一只球,看后放回,再放入k 只与所取颜色相同的球.若在盒中连取四次,试求第一次,第二次取到红球,第三次,第四次取到白球的概率.解 设R i (i =1,2,3,4)表示第i 次取到红球的事件,i R (i =1,2,3,4)表示第i 次取到白球的事件.则有.32)()()()()(32142131214321k n m kn k n m nk n m km n m mR R R R P R R R P R R P R P R R R R P +++⋅++⋅+++⋅+==2.全概率公式定义,样本空间的划分:设Ω为样本空间,A 1,A 2,…,A n 为Ω的一组事件,若满足1°A i A j =Φ, i ≠j ,i ,j =1,2,…,n , 2° ni i A 1= =Ω,则称A 1,A 2,…,A n 为样本空间Ω的一个划分. 例如:A ,A 就是Ω的一个划分.若A 1,A 2,…,A n 是Ω的一个划分,则对每次试验,事件A 1,A 2,…,A n 中必有且只有一个发生. 定理2(全概率公式) 设B 为样本空间Ω中的任一事件,A 1,A 2,…,A n 为Ω的一个划分,且P (A i )>0 (i =1,2,…,n ),则有P (B |A 1)+P (A 2)P (B |A 2)+…+P (A n )P (B |A n ) =.)()(1∑=ni i i A B P A P即:()P B =.)()(1∑=ni i i A B P A P 称上述公式为全概率公式.全概率公式表明,在许多实际问题中事件B 的概率不易直接求得,如果容易找到Ω的一个划分A 1,…,A n ,且P (A i )和P (B |A i )为已知,或容易求得,就可以求出P (B ).例3、(导学案第42页变式3) 1号箱中有2个白球和4个红球,2号箱中有5个白球和3个红球,现随机地从1号箱中取出一球放入2号箱,然后从2号箱随机取出一球,问 (1)从1号箱中取出的是红球的条件下,从2号箱取出红球的概率是多少? (2)从2号箱取出红球的概率是多少?分析:从2号箱取出红球,有两种互斥的情况:一是当从1号箱取出红球时,二是当从1号箱取出白球时. 解 记事件A :最后从2号箱中取出的是红球;事件B :从1号箱中取出的是红球.(2)()[()]()()P A P A B B P AB P AB ==+ ()(|)()(|)P B P A B P B P A B =+ 24113933=⨯+⨯811127927=+=例4. 从5张彩票中仅有2张中奖彩票,问摸奖先后对结果有影响吗? 解:记“第i 个人抽中奖券”为事件i A 显然12()5P A =而22112121()[()]()()P A P A A A P A A P A A ==+2121121121()()()(|)()(|)P A A P A A P A P A A P A P A A =+=+2132825454205=⨯+⨯==3312121212()[()]P A P A A A A A A A A A =+++ 312312312312()()()()P A A A P A A A P A A A P A A A =+++121312121312()(|)(|)()(|)(|)P A P A A P A A A P A P A A P A A A =+121312121312()(|)(|)()(|)(|)P A P A A P A A A P A P A A P A A A ++21231321322661224205454354354360605++=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯===同理可求4()P A 25=、5()P A 25=例5. 某工厂生产的产品以100件为一批,假定每一批产品中的次品数最多不超过4件,且具有如下的概率:一批产品中的次品数 0 1 2 3 4 概率 0.1 0.2 0.4 0.2 0.1现进行抽样检验,从每批中随机取出10件来检验,若发现其中有次品,则认为该批产品不合格,求一批产品通过检验的概率.解 以A i 表示一批产品中有i 件次品,i =0,1,2,3,4,B 表示通过检验,则由题意得 .941813)|()1(,=++=B A PP (B |A 1)=101001099CC =0.9, P (A 2)=0.4, P (B |A 2)=101001098CC =0.809,P (A 3)=0.2, P (B |A 3)= 101001097C C =0.727, P (A 4)=0.1, P (B |A 4)=101001096C C =0.652.由全概率公式,得P (B )=)()(4i i i A B P A P ∑==0.1×1+0.2×0.9+0.4×0.809+0.2×0.727+0.1×0.652≈0.814.3. 贝叶斯公式.定理3. (贝叶斯(Bayes )公式) 设样本空间为Ω,B 为Ω中的事件,A 1,A 2,…,A n 为Ω的一个划分,且P (B )>0,P (A i )>0,i =1,2,…,n ,则有P (A i |B ) =∑==nj j ji i i A P AB P A B P A P B P B A P 1)()()()()()(,i =1,2,…,n.称上式为贝叶斯(Bayes)公式,也称为逆概率公式.例6. 某工厂有甲、乙、丙3个车间生产同一种产品,产量依次占全厂的45%,35%,20%,且各车间的次品率分别为4%,2%,5%,现从一批产品中检查出1个次品,问该次品由哪个车间生产的可能性最大? 解 设A 1,A 2,A 3表示产品来自甲、乙、丙三个车间,B 表示产品为“次品”的事件,易知A 1,A 2,A 3是样本空间Ω的一个划分,且有P (A 1)=0.45, P (A 2)=0.35, P (A 3)=0.2, P (B |A 1)=0.04, P (B |A 2)=0.02, P (B |A 3)=0.05.由全概率公式得 P (B )=P (A 1)P (B |A 1)+P (A 2)P (B |A 2)+P (A 3)P (B |A 3)=0.45×0.04+0.35×0.02+0.2×0.05=0.035.由贝叶斯公式得 P (A 1|B )=(0.45×0.04)/0.035=0.514, P (A 2|B )=(0.35×0.02)/0.035=0.200,P (A 3|B )=(0.20×0.05)/0.035=0.286 所以,该次品由甲车间生产的可能性最大. 例7. 由以往的临床记录,某种诊断癌症的试验具有如下效果:被诊断者有癌症,试验反应为阳性的概率为0.95;被诊断者没有癌症,试验反应为阴性的概率为0.95 现对自然人群进行普查,设被试验的人群中患有癌症的概率为0.005,求:已知试验反应为阳性,该被诊断者确有癌症的概率. 解 设A 表示“患有癌症”,A 表示“没有癌症”,B 表示“试验反应为阳性”,则由条件得 P (A )=0.005, P (A )=0.995, P (B |A )=0.95, P (B |A )=0.95 由此 P (B |A )=1-0.95=0.05 所以 P (A |B )=)()()()()()(A B P A P A B P A P A B P A P +=0.087.这就是说,根据以往的数据分析可以得到,患有癌症的被诊断者,试验反应为阳性的概率为95% ,没有患癌症的被诊断者,试验反应为阴性的概率为95%,都叫做先验概率.而在得到试验结果反应为阳性,该被诊断者确有癌症重新加以修正的概率0.087叫做后验概率.此项试验也表明,用它作为普查,正确性诊断只有8.7%(即1000人具有阳性反应的人中大约只有87人的确患有癌症),由此可看出,若把P (B |A )和P (A |B )搞混淆就会造成误诊的不良后果.概率乘法公式、全概率公式、贝叶斯公式称为条件概率的三个重要公式.它们在解决某些复杂事件的概率问题中起到十分重要的作用.解:记“第i 个人抽中奖券”为事件i A 显然11()5P A =而22112121()[()]()()P A P A A A P A A P A A ==+2121121121()()()(|)()(|)P A A P A A P A P A A P A P A A =+=+141105545=⨯+⨯=3312121212()[()]P A P A A A A A A A A A =+++ 123123123123()()()()P A A A P A A A P A A A P A A A =+++312121312000()()(|)(|)P A A A P A P A A P A A A =+++=43115435=⨯⨯=4()P A 4123123123123123123123123[()]P A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A =+++++++ 4123412341234123()()()()P A A A A P A A A A P A A A A P A A A A =+++4123412341234123()()()()P A A A A P A A A A P A A A A P A A A A ++++41230000000()P A A A A =+++++++1213124123()(|)(|)(|)P A P A A P A A A P A A A A =4321154325=⨯⨯⨯=同理可求5()P A 15=练习2. 袋中有n 个球,其中n -1个红球,1个白球.n 个人依次从袋中各取一球,每人取一球后不再放回袋中,求第i (i =1,2,…,n )人取到白球的概率.解 设A i 表示“第i 人取到白球”(i=1,2,…,n )的事件, 显然P (A 1)=1/n. 由21A A ⊃,故A 2=1A A 2,于是P (A 2)=P (1A A 2)=P (1A P (A 2|1A )=111-⋅-n nn =1/n.类似有P (A 3)=P (1A 2A A 3)=P (1A )P (2A |1A )P (A 3|1A 2A ) =nn 1-·12--n n ·21-n =1/n. P (A n ) =P (1A 2A …1-n A A n )=nn 1-·12--n n ·…·21·1=1/n因此,第i 个人(i =1,2,…,n )取到白球的概率与i 无关,都是1/n .练习3. (导学案第65页16题,2010安徽理15题)甲罐中有5个红球、2个白球和3个黑球,乙罐中有4个红球、3个白球和3个黑球,先从甲罐中随机取出一球放入乙罐,分别以A1、A2和A3表示由甲罐中取出的球是红球、白球和黑球的事件;再从乙罐中随机取出一球,以B 表示由乙罐中取出的球是红球的事件.则P (B )=9/22解答:解:由题意A1,A2,A3是两两互斥的事件,且123A A A =Ω 所以123123()[()]()()()P B P B A A A P BA P BA P BA ==++112233()(|)()(|)()(|)P A P B A P A P B A P A P B A =++ 552434910111011101122=⨯+⨯+⨯=。

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