全概率公式贝叶斯公式推导过程
概率论与数理统计:1_6全概率与贝叶斯公式

C72 C125
C52 C120
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C32 C120
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三、全概率公式应用
例2. 设袋中有12个乒乓球,9个新球,3个旧球.第一次比赛
取3球,比赛后放回;第二次比赛再任取3球,求第二次比赛
取得3个新球的概率.
解:Ai={第一次比赛恰取出i个新球}(i=0,1,2,3 )
由乘法公式得, P(B/Ω1)= P(Ω1B)/P(Ω1)= P(Ω1B),
所以,P(B)= P(Ω1B),其中 Ω1为E1的基本空间件。
而,Ω1B= (A1+A2+…+An)B= A1B+ A2B+…+ AnB,从而有
n
n
P(B) P(1B) P( AiB) P( Ai)P(B | Ai)
§1.6 全概率公式与贝叶斯公式
一、全概率公式引入 二、全概率公式推导 三、全概率公式应用 四、贝叶斯公式及其应用
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全概率公式与贝叶斯公式
一、全概率公式问题引入
引例1. 设甲袋有8个白球7个红球,乙袋有5个白球3个红球,现从 甲袋中任取2球放入乙袋,再从乙袋中任取2球,求从乙袋取出2 个红球的概率。
…
故 BAi BAj =Φ(i≠j),
按概率的可加性及乘法公式有
n
B BA1 BA2 BAn BAi
n
n
i1 n
P(B) P( AiB) P( AiB) P( Ai)P(B | Ai)
i 1
i 1
全概率公式与贝叶斯公式

全概率公式与贝叶斯公式全概率公式和贝叶斯公式是概率论中最基础、最重要的两个公式之一。
它们是概率论领域的基础理论,广泛应用于科学、经济、社会等诸多领域。
在本文中,我们将从定义、思想、应用等多个角度系统地介绍这两个公式,并通过实例加深读者对其理解和应用的能力。
一. 全概率公式(Law of Total Probability)全概率公式,指在已知某一事件的所有可能情况下,推断出该事件发生的概率公式。
其定义如下:对于任何一组事件A1,A2,A3...,An,满足:1. 这些事件构成一个完备事件组,即其中任意两个事件不可能同时发生;2. 对于任意一个事件B,都可以写成B与A1,A2,A3...,An的交集的和;则可得到全概率公式:P(B) = ∑P(Ai) · P(B|Ai)其中,P(B)为事件B的概率,P(Ai)为组合事件A1,A2,A3...,An的概率,P(B|Ai) 表示在事件Ai发生的条件下,事件B发生的概率。
全概率公式的思想是通过列出完备事件组,并结合贝叶斯公式,计算出该事件每个可能事件的概率。
这个公式几乎在所有诸如风险评估、决策分析等领域都有广泛应用。
1.1 示例——决策分析用全概率公式来说明决策分析。
现在,有一个人可以选择投资A或B。
如果选择A,有60%的机会获得10000元的回报和40%的机会获得20000元的回报;如果选择B,则有100%的机会获得15000元的回报。
这个人现在需要决定选择哪种投资。
我们可以将选到A和选到B的两个事件分别设为Ai和Aj。
则全概率公式的应用如下:P(A) = P(Ai) · P(A) + P(Aj) · P(A)其中,P(Ai)=0.5,P(Aj)=0.5,P(A|Ai)=0.6,P(A|Aj)=1所以:P(A) = 0.5 × 0.6 + 0.5 × 1 = 0.8P(B) = 1 - P(A) = 0.2因此,我们可以看到,通过全概率公式,我们可以得出选择A的概率为0.8,选择B的概率为0.2。
贝叶斯公式的分母本质上就是全概率公式

贝叶斯公式的分母本质上就是全概率公式
贝叶斯公式和全概率公式是概率论中的两个重要公式,它们在某些情况下可以相互转化。
首先,贝叶斯公式用于在给定一些其他变量的条件下更新一个变量的概率。
它的形式为:
P(AB) = (P(BA)P(A)) / P(B)
其中,P(AB)是在B发生的条件下A发生的概率,P(BA)是在A发生的条件下B发生的概率,P(A)是A发生的概率,P(B)是B发生的概率。
其次,全概率公式用于计算一个事件发生的概率,它可以分解为若干个互斥事件的概率之和。
它的形式为:
P(B) = Σ P(Ai) P(BAi)
其中,P(B)是事件B发生的概率,P(Ai)是第i个互斥事件发生的概率,
P(BAi)是在第i个互斥事件发生的条件下事件B发生的概率。
从形式上看,贝叶斯公式的分母P(B)与全概率公式中的P(B)是相同的,因此可以说贝叶斯公式的分母本质上就是全概率公式的一部分。
但是,全概率公式中的分母是所有可能的互斥事件的概率之和,而贝叶斯公式中的分母只
是与目标事件相关的某个特定事件的概率。
因此,虽然贝叶斯公式的分母与全概率公式有相似之处,但它们的应用场景和意义是不同的。
全概率公式贝叶斯公式推导过程

全概率公式贝叶斯公式推导过程条件概率是指在一些事件发生的条件下,另一个事件发生的概率。
设A和B是两个事件,且P(A)>0,条件概率P(B,A)定义为:P(B,A)=P(A∩B)/P(A)其中,P(A∩B)表示事件A和事件B同时发生的概率。
首先,我们来推导全概率公式。
全概率公式是用来计算一个事件的概率的,当我们无法直接计算这个事件发生的概率时,可以通过计算其与多个不同事件的交集的概率来间接计算。
假设有一组互斥的事件B1,B2,...,Bn,它们加起来构成了样本空间,即B1∪B2∪...∪Bn=S,其中S表示样本空间。
同时,假设事件A是一个我们感兴趣的事件。
那么,全概率公式可以表示为:P(A)=P(A,B1)P(B1)+P(A,B2)P(B2)+...+P(A,Bn)P(Bn)这个公式的意义是,我们可以将事件A的概率表示为事件A在每个不同事件Bi上发生的概率乘以事件Bi发生的概率的和。
接下来,我们来推导贝叶斯公式。
贝叶斯公式是一种在已知事件B发生的条件下,计算事件A发生的概率的方法。
假设我们需要计算事件A的概率,但是只能通过事件B发生的条件下计算。
贝叶斯公式可以表示为:P(A,B)=P(B,A)P(A)/P(B)在这个公式中,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发生的概率,P(B)表示事件B发生的概率。
贝叶斯公式的推导过程如下:根据条件概率的定义,我们有P(A∩B)=P(A,B)P(B),同样地,P(B∩A)=P(B,A)P(A)因为P(A∩B)=P(B∩A),所以P(A,B)P(B)=P(B,A)P(A)将上式转化为等式P(A,B)=P(B,A)P(A)/P(B),即得到贝叶斯公式。
总结起来,全概率公式和贝叶斯公式是概率论中经常使用的两个公式。
全概率公式可以帮助我们计算一个事件的概率,通过将该事件与多个不同事件的交集的概率相加来间接计算。
第7节 全概率公式和贝叶斯公式

0.4825.
练习1 有朋自远方来,乘火车、船、汽车、飞机来的概率分别 为0.3,0.2,0.1,0.4,迟到的概率分别为0.25,0.3,0.1,0;求 他迟到的概率.
解 设A1=他乘火车来,A2=他乘船来,A3=他乘汽车来, A4=他乘飞机来,B=他迟到。
易见:A1, A2, A3, A4构成一个完备事件组,由全概率公式得
1. 引例 设甲盒有3个白球,2个红球,乙盒有4个白球,1个红 球,现从甲盒任取2球放入乙盒,再从乙盒任取两球,求
(1)从乙盒取出2个红球的概率; (2)已知从乙盒取出2个红球,求从甲盒取出两个红球的概率。
解 (1)设A1=从甲盒取出2个红球,A2=从甲盒取出2个白球; A3=从甲盒取出1个白球1个红球 ;B=从乙盒取出2个红球; 则A1, A2, A3 两两互斥,且A1+A2+A3=Ω, 所以
i 1
i 1
i 1
3. 全概率公式的应用
如果试验E有两个相关的试验E1,E2复合而成, E1有若干种可能的结果,E2在E1的基础上也有若干种 可能的结果,如果求与E2的结果有关事件的概率,可 以用全概率公式.试验E1的几种可能的结果就构成了 完备事件组.
例1 播种用的一等小麦种子中混有2%的二等种子,1.5%的三 等种子, 1%的四等种子, 用一等、二等、三等、四等种子长出的 穗含50颗以上麦粒的概率分别为0.5,0.15,0.1、0.05,求这批种子所 结的穗含有50颗以上麦粒的概率。
P(B)= P(A1)P(B|A1 )+P(A2)P(B|A2)+P(A3)P(B|A3)
C22 C52
C32 C72
C32 C52
0 C72
C31C21 C22 C52 C72
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。
全概率公式、贝叶斯公式推导过程

全概率公式、贝叶斯公式推导过程(1)条件概率公式设A,B是两个事件,且P(B)>0,则在事件B发生的条件下,事件A发生的条件概率(conditional probability)为:P(A|B)=P(AB)/P(B)(2)乘法公式1.由条件概率公式得:P(AB)=P(A|B)P(B)=P(B|A)P(A)上式即为乘法公式;2.乘法公式的推广:对于任何正整数n≥全概率公式、贝叶斯公式推导过程(1)条件概率公式设A,B是两个事件,且P(B)>0,则在事件B发生的条件下,事件A发生的条件概率(conditional probability)为:P(A|B)=P(AB)/P(B)(2)乘法公式1.由条件概率公式得:P(AB)=P(A|B)P(B)=P(B|A)P(A)上式即为乘法公式;2.乘法公式的推广:对于任何正整数n≥2,当P(A1A2...A n-1) > 0 时,有:P(A1A2...A n-1A n)=P(A1)P(A2|A1)P(A3|A1A2)...P(A n|A1A2...A n-1)(3)全概率公式1. 如果事件组B1,B2,.... 满足1.B1,B2....两两互斥,即B i ∩ B j = ∅,i≠j ,i,j=1,2,....,且P(B i)>0,i=1,2,....;2.B1∪B2∪....=Ω ,则称事件组B1,B2,...是样本空间Ω的一个划分设 B1,B2,...是样本空间Ω的一个划分,A为任一事件,则:上式即为全概率公式(formula of total probability)2.全概率公式的意义在于,当直接计算P(A)较为困难,而P(B i),P(A|B i) (i=1,2,...)的计算较为简单时,可以利用全概率公式计算P(A)。
思想就是,将事件A分解成几个小事件,通过求小事件的概率,然后相加从而求得事件A的概率,而将事件A进行分割的时候,不是直接对A进行分割,而是先找到样本空间Ω的一个个划分B1,B2,...B n,这样事件A就被事件AB1,AB2,...AB n分解成了n部分,即A=AB1+AB2+...+AB n, 每一B i发生都可能导致A发生相应的概率是P(A|B i),由加法公式得P(A)=P(AB1)+P(AB2)+....+P(AB n)=P(A|B1)P(B1)+P(A|B2)P(B2)+...+P(A|B n)P(PB n)3.实例:某车间用甲、乙、丙三台机床进行生产,各台机床次品率分别为5%,4%,2%,它们各自的产品分别占总量的25%,35%,40%,将它们的产品混在一起,求任取一个产品是次品的概率。
全概率公式与贝叶斯公式

例一商店出售的某型号的晶体管是甲、乙、丙三家工厂生产的,其中乙厂产品占总数的50%,另两家工厂的产品各占25%。
已知甲、乙、丙各厂产品合格率分别为0.9、0.8、0.7,试求随意取出一只晶体管是合格品的概率(此货合格率)。
例连续做某项试验,每次试验只有成功和失败两种结果.已知当第k次成功时,第k+1次成功的概率为1/2 ,当第k次试验失败时,第k+1次成功的概率为3/4,如果第一次试验成功和失败的概率均为1/2,求第n次试验成功的概率.
例两台机床加工同样的零件,第一台出现废品的概率为0.05,第二台出现废品的概率为0.02,加工的零件混放在一起,若第一台车床与第二台车床加工的零件数为5:4。
求(1)任意地从这些零件中取出一个合格品的概率;
(2)若已知取出的一个零件为合格品,那么,它是由哪一台机床生产的可能性较大。
例(市场问题)某公司计划将一种无污染、无副作用的净化设备投放市场。
公司市场部事先估计该产品畅销的概率是0.5,一般为0.3,滞销为0.2。
为测试销路,公司决定进行试销,并设定了以下标准:若产品畅销,则在试销期内卖出7000~10000台产品的概率是0.6;若产品的销路一般,则在产品的试销期内卖出7000~10000台产品的概率是0.9;若产品滞销,则在试销期间能卖出7000~10000台产品的概率是0.2。
若在试销期满后,实际卖出的产品是9000台。
求该产品
(1)为销路一般的概率。
(2)为畅销品的概率。
(3)畅销或销路一般的概率。
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全概率公式贝叶斯公式
推导过程
Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
全概率公式、贝叶斯公式推导过程
(1)条件概率公式
设A,B是两个事件,且P(B)>0,则在事件B发生的条件下,事件A发生的条件概率(conditional probability)为:
P(A|B)=P(AB)/P(B)
(2)乘法公式
1.由条件概率公式得:
P(AB)=P(A|B)P(B)=P(B|A)P(A)
上式即为乘法公式;
2.乘法公式的推广:对于任何正整数n≥
(1)条件概率公式
设A,B是两个事件,且P(B)>0,则在事件B发生的条件下,事件A发生的条件概率(conditional probability)为:
P(A|B)=P(AB)/P(B)
(2)乘法公式
1.由条件概率公式得:
P(AB)=P(A|B)P(B)=P(B|A)P(A)
上式即为乘法公式;
2.乘法公式的推广:对于任何正整数n≥2,当P(A
1A
2
...A
n-1
) > 0 时,
有:
P(A
1A
2
...A
n-1
A
n
)=P(A
1
)P(A
2
|A
1
)P(A
3
|A
1
A
2
)...P(A
n
|A
1
A
2
...A
n-1
)
(3)全概率公式
1. 如果事件组B
1,B
2
,.... 满足
,B
2....两两互斥,即 B
i
∩ B
j
= ,i≠j , i,j=1,2,....,且
P(B
i
)>0,i=1,2,....;
∪B
2∪....=Ω,则称事件组 B
1
,B
2
,...是样本空间Ω的一个划分
设B
1,B
2
,...是样本空间Ω的一个划分,A为任一事件,则:
上式即为全概率公式(formula of total probability)
2.全概率公式的意义在于,当直接计算P(A)较为困难,而P(B
i ),P(A|B
i
)
(i=1,2,...)的计算较为简单时,可以利用全概率公式计算P(A)。
思想就是,
将事件A分解成几个小事件,通过求小事件的概率,然后相加从而求得事件A 的概率,而将事件A进行分割的时候,不是直接对A进行分割,而是先找到样
本空间Ω的一个个划分B
1,B
2
,...B
n
,这样事件A就被事件AB
1
,AB
2
,...AB
n
分解
成了n部分,即A=AB
1+AB
2
+...+AB
n
, 每一B
i
发生都可能导致A发生相应的概率
是P(A|B
i
),由加法公式得
P(A)=P(AB
1)+P(AB
2
)+....+P(AB
n
)
=P(A|B
1)P(B
1
)+P(A|B
2
)P(B
2
)+...+P(A|B
n
)P(PB
n
)
3.实例:某车间用甲、乙、丙三台机床进行生产,各台机床次品率分别为5%,4%,2%,它们各自的产品分别占总量的25%,35%,40%,将它们的产品混在一起,求任取一个产品是次品的概率。
解:设..... P(A)=25%*5%+4%*35%+2%*40%=
(4)贝叶斯公式
1.与全概率公式解决的问题相反,贝叶斯公式是建立在条件概率的基础上寻找事件发生的原因(即大事件A已经发生的条件下,分割中的小事件Bi的概
率),设B
1,B
2
,...是样本空间Ω的一个划分,则对任一事件A(P(A)>0),有
上式即为贝叶斯公式(Bayes formula),B
i
常被视为导致试验结果A发生
的”原因“,P(B
i
)(i=1,2,...)表示各种原因发生的可能性大小,故称先验概
率;P(B
i
|A)(i=1,2...)则反映当试验产生了结果A之后,再对各种原因概率的新认识,故称后验概率
2,当P(A1A2...An-1) > 0 时,有:
P(A1A2...An-
1An)=P(A1)P(A2|A1)P(A3|A1A2)...P(An|A1A2...An-1)
(3)全概率公式
1. 如果事件组B1,B2,.... 满足
,B2....两两互斥,即 Bi ∩ Bj = ,i≠j , i,j=1,2,....,且P(Bi)>0,i=1,2,....;
∪B2∪....=Ω,则称事件组 B1,B2,...是样本空间Ω的一个
划分
设 B1,B2,...是样本空间Ω的一个划分,A为任一事件,则:
上式即为全概率公式(formula of total probability)
2.全概率公式的意义在于,当直接计算P(A)较为困难,而P(Bi),P(A|Bi) (i=1,2,...)的计算较为简单时,可以利用全概率公式计算P(A)。
思想就是,
将事件A分解成几个小事件,通过求小事件的概率,然后相加从而求得事件A
的概率,而将事件A进行分割的时候,不是直接对A进行分割,而是先找到样
本空间Ω的一个个划分B1,B2,...Bn,这样事件A就被事件AB1,AB2,...ABn分
解成了n部分,即A=AB1+AB2+...+ABn, 每一Bi发生都可能导致A发生相应的
概率是P(A|Bi),由加法公式得
P(A)=P(AB1)+P(AB2)+....+P(ABn)
=P(A|B1)P(B1)+P(A|B2)P(B2)+...+P(A|Bn)P(PBn)
3.实例:某车间用甲、乙、丙三台机床进行生产,各台机床次品率分
别为5%,4%,2%,它们各自的产品分别占总量的25%,35%,40%,将它们的产
品混在一起,求任取一个产品是次品的概率。
解:设..... P(A)=25%*5%+4%*35%+2%*40%=
(4)贝叶斯公式
1.与全概率公式解决的问题相反,贝叶斯公式是建立在条件概率的基础
上寻找事件发生的原因(即大事件A已经发生的条件下,分割中的小事件Bi的
概率),设B1,B2,...是样本空间Ω的一个划分,则对任一事件A(P(A)>0),有
上式即为贝叶斯公式(Bayes formula),Bi 常被视为导致试验结果
A发生的”原因“,P(Bi)(i=1,2,...)表示各种原因发生的可能性大小,故称
先验概率;P(Bi|A)(i=1,2...)则反映当试验产生了结果A之后,再对各种原因
概率的新认识,故称后验概率。