曾皓泉
摘 要:貝葉斯公式是《概率統(tǒng)計(jì)》課程中非常重要的一部分,主要是對(duì)誘發(fā)結(jié)果的最可能原因進(jìn)行概率推理,內(nèi)容雖然簡(jiǎn)單,但是在自然科學(xué)實(shí)際生活領(lǐng)域中卻應(yīng)用廣泛。本文首先將介紹下貝葉斯公式及其涉及到的相關(guān)理論,然后將舉例分析其在醫(yī)學(xué)診斷,交通使用,誠(chéng)信上的實(shí)際應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:貝葉斯公式 概率推理 廣泛
一、貝葉斯公式
定義1:設(shè)與是樣本空間中的兩事件,若P(B)>0,則稱
為“在發(fā)生下條件概率”,簡(jiǎn)稱條件概率。
定理1:設(shè)B1,B2…Bn是基本空間的一個(gè)分割,即B1,B2…Bn互不相容,且UniBi=Ω,如果P(Bi)>0,i=1,2,…n,則對(duì)中任一事件,有上式稱為全概率公式。
定理2:設(shè)B1,B2…Bn是基本空間Ω的一個(gè)分割,即B1,B2…Bn互不相容,且UniBi=Ω,如果,則:
推導(dǎo):
由條件概率的定義可得:
對(duì)上式的分子用乘法公式、分母用全概率公式即得定理。
上式稱為貝葉斯公式。
二、貝葉斯公式的應(yīng)用
(1)在交通上的應(yīng)用
例1.老王每天去上班分別可以采用坐公交,坐地鐵,自己開(kāi)車去,由于交通堵塞,采取三種方式遲到的概率分別是20%,10%,30%,一般情況下老王采用三種交通工具概率分別是60%,30%,10%。一天老王上班遲到了,問(wèn)老王是自己開(kāi)車上班的概率。
解答:
記:表示為“老王上班遲到”;B1表示“坐公交去上班”,B2表示為“坐地鐵”,B3表示為“自己開(kāi)車”。
則由題意可得B1,B2,B3構(gòu)成一個(gè)分割。且
于是由貝葉斯公式可得到老王自己開(kāi)車去上班的概率為:
(2)在醫(yī)學(xué)診斷上的應(yīng)用
例2.已知男人中有5%是色盲患者,女人中有0.25%是色盲患者,今從男女比例為20:180的人群中隨機(jī)地挑選一個(gè)人,發(fā)現(xiàn)恰好是色盲患者,問(wèn)此人是男性的概率大還是女性的概率大。
解答:
記A表示為色盲患者;記B1表示問(wèn)男性,B2表示為女性;則由題意可得男性,女性構(gòu)成一個(gè)分割,且:
于是由貝葉斯公式可得:
該色盲患者是男性的概率是:
該色盲患者是女性的概率是:
由于0.69>0.31,從而可得該色盲患者是男性的概率比較大。
(3)在誠(chéng)信上的應(yīng)用
例3.某學(xué)校辦公室甲,乙,丙一直公用一臺(tái)臺(tái)式電腦,由于三個(gè)人課題任務(wù)重,電腦一直處于被使用的狀態(tài),據(jù)統(tǒng)計(jì)三個(gè)人平時(shí)用電腦的時(shí)間長(zhǎng)度比率為5:3:2,由于甲,乙,丙的電腦水平不一樣,三個(gè)人用壞電腦的概率分別是0.3,0.4,0.5?,F(xiàn)在電腦壞了,三個(gè)人都說(shuō)不是自己弄壞的,問(wèn)誰(shuí)最有可能在撒謊。
解答:
記A表示為“電腦壞了的狀態(tài)”;
記B1表示為“電腦正處于被甲使用”,B2表示為“電腦正處于被乙使用”,B3表示為“電腦正處于被丙使用”。
則由題意可得事件B1,B2,B3,構(gòu)成一個(gè)分割,且:
則由貝葉斯公式可得:
甲弄壞電腦的概率為:
乙弄壞電腦的概率為:
丙弄壞電腦的概率為:
由于0.41最大,從而可得甲最有可能在撒謊。
結(jié)語(yǔ)
由上可知貝葉斯公式確實(shí)很有用且用途很廣,本文只簡(jiǎn)單舉了3個(gè)例子,想多了解者可下載些別的論文進(jìn)行學(xué)習(xí)。
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