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浅谈贝叶斯公式及其应用

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摘要

贝叶斯公式是概率论中很重要的公式,在概率论的计算中起到很重要的作用。本文通过对贝叶斯公式进行分析研究,同时也探讨贝叶斯公式在医学、市场预测、信号估计、概率推理以及工厂产品检查等方面的一些实例,阐述了贝叶斯公式在医学、市场、信号估计、推理以及产品检查中的应用。为了解决更多的实际问题,我们对贝叶斯公式进行了推广,举例说明了推广后的公式在实际应用中所适用的概型比原来的公式更广。从而使我们更好地了解到贝叶斯公式存在于我们生活的各个方面、贝叶斯公式在我们的日常生活中非常重要。

关键词:贝叶斯公式应用概率推广

第一章引言

贝叶斯公式是概率论中重要的公式,主要用于计算比较复杂事件的概率,它实质上是加法公式和乘法公式的综合运用。贝叶斯公式出现于17世纪,从发现到现在,已经深入到科学与社会的许多个方面。它是在观察到事件B已发生的条件下,寻找导致B发生的每个原因的概率.贝叶斯公式在实际中生活中有广泛的应用,它可以帮助人们确定某结果(事件B)发生的最可能原因。

目前,社会在飞速发展,市场竞争日趋激烈,决策者必须综合考察已往的信息及现状从而作出综合判断,决策概率分析越来越显示其重要性。其中贝叶斯公式主要用于处理先验概率与后验概率,是进行决策的重要工具。

贝叶斯公式可以用来解决医学、市场预测、信号估计、概率推理以及产品检查等一系列不确定的问题。本文首先分析了贝叶斯公式的概念,再用贝叶斯公式来解决实际中的一些问题。然后将贝叶斯公式推广,举例说明推广后的贝叶斯公式在实际应用中所适用的概型。

第二章 叶斯公式的定义及其应用

2.1贝叶斯公式的定义

给出了事件B 随着两两互斥的事件12,,...,n A A A 中某一个出现而出现的概率。如果反过来知道事件B 已出现,但不知道它由于12,,...,n A A A 中那一个事件出现而与之同时出现,这样,便产生了在事件B 已经出现出现的条件下,求事件(1,2,...)i A i n =出现的条件概率的问题,解决这类问题有如下公式:

2.1.1定义 设12,...,n B B B 为Ω 的一个分割,即12,...,n B B B 互不相容,且1n

i i B ==Ω ,如果

P( A ) > 0 ,()0i P B = (1,2,...,)i n = ,则1

()(/)

(/),1,2,...,()(/)

i i i n

j

j

j P B P A B P B A i n P B P A B ==

=∑。

证明 由条件概率的定义(所谓条件概率,它是指在某事件B 发生的条件下,求另一事件A 的概率,记为(/)P A B )

()

(/)()

i i P AB P B A P A =

对上式的分子用乘法公式、分母用全概率公式, ()()(/)i i i P AB P B P A B = 1()()(/)n

i i j P A P B P A B ==∑

1

()(/)

(/),1,2,...,()(/)

i i i n

j

j

j P B P A B P B A i n P B P A B ==

=∑

结论的证。

2.1.2 分析贝叶斯公式的定义

贝叶斯公式可以作如下解释:假定有n 个两两互斥的“原因” 12,,...,n A A A 可引起同一种“现象”B 的发生,若该现象已经发生,利用贝叶斯公式可以算出由某一个原因

(1,2,...,)i A j n =所引起的可能性有多大,如果能找到某个i A ,使得 {}(/)=max (/)j i P A B P A B 1i n ≤≤

则j A 就是引起“现象” B 最大可能的“原因”。 生活中经常会遇到这样的情况,事件A 已发生,我们需要判断引起A 发生的“原因”这就需要用到贝叶斯公式来判断引起A 发生的“原因”的概率。贝叶斯决策就是在不完全情报下,对部分未知的状态用主观概率估计,然后用贝叶斯公式对发生概率进行修正,最后再利用期望值和修正概率做出最优决策。

本文首先给出贝叶斯公式的定义以及证明,对条件概率公式和全概率公式进行了回顾,加深了对贝叶斯公式的理解,为下面对贝叶斯公式自如地运用做铺垫。

2.2 贝叶斯公式的应用

2.2.1 贝叶斯公式在医疗诊断上的应用

例1、某地区肝癌的发病率为0.0004,先用甲胎蛋白法进行普查。医学研究表明,化验结果是存在错误的。已知患有肝癌的人其化验结果99%呈阳性(有病),而没有患肝癌的人其化验结果99.9%呈阴性(无病)。现某人的检查结果呈阳性,问他真患肝癌的概率是多少?

解 记B 事件“被检查者患有肝癌”, A 为事件“检查结果为阳性”,有题设知

()0.0004P B = ()0.9996P B =

(/)0.99P A B = (/)0.001P A B =

我们现在的目的是求(/)P B A ,由贝叶斯公式得 ()(/)

(/)()(/)()/)P B P A B P B A P B P A B P B PA B =+

0.00040.99

0.00040.990.99960.001

??+?=

0.284=

这表明,在检查结果呈阳性的人中,真患肝癌的人不到30%。这个结果可能会使人吃惊,但仔细分析一下就可以理解了。因为肝癌发病率很低,在10000人中越有四人,而约有9996人不患肝癌。对10000个人中,用甲胎蛋白法进行检查,按其错检的概率可知,9996个不患肝癌者中约有约有9996?0.001?90996个呈阳性。另外四个真患肝癌者的检查报告中约有4?0.99?3.96个呈阳性,仅从13.956个呈阳性者中看出,真患肝癌的3.96人约占28.4%。

进一步降低错检的概率是提高检验精度的关键,在实际中由于技术和操作等种种原因,降低错检的概率有事很困难的。所以在实际中,常采用复查的方法来减少错误率。或用另一些简单易行的辅助方法先进行初查,排除了大量明显不是肝癌的人后,再用甲胎蛋白法对被怀疑的对象进行检查,此时被怀疑的对象群体中,肝癌的发病率已大大提高了,譬如,对首次检查得的人群再进行复查,此时()P B =0.284,这时再用贝叶斯公式计算得

0.2840.99

0.2840.990.7160.001

(/)P B A ??+?=

0.997=

这就大大提高了甲胎蛋白法的准确率了。

在上面的例子里面,如果我们将事件B (“被检查者患有肝癌”)看作是“原因”,将事件A (“检查结果呈阳性”)看作是最后“结果”。则我们用贝叶斯公式在已知“结果”的条件下,求出了“原因”的概率(/)P B A 。而求“结果”的(无条件)概率()P A ,用全概率公式。在上例中若取()P B =0.284,则

()()(/)()/)P A P B P A B P B PA B =+ 0.2840.990.7160.001=?+?

0.2819

条件概率的三公式中,乘法公式是求事件交的概率,全概率公式是求一个复杂事件的概率,而贝叶斯是求一个条件概率。

在贝叶斯公式中,如果()i P B 为i B 的先验概率,称(/)i P B A 为i B 的后验概率,则贝叶斯公式是专门用于计算后验概率的,也就是通过A 的发生这个新信息,来对i B 的概率作出的修正。

评注:此例子是现实生活中很常见的一个例子。用了两次贝叶斯公式,第一次利用贝叶斯公式计算出检出是阳性然后患肝癌的概率,第二次利用贝叶斯公式计算出利用甲胎蛋白检测的准确率。通过计算出来的概率,人们采用有效的方法降低错检的概率。使人们的生命财产得到更多的保障。

2.2.2 贝叶斯公式在市场预测中的应用

例2、我们知道,国外的旧车市场很多。出国留学或访问的人有时花很少的钱就可以买一辆相当不错的车,开上几年也没问题。但运气不好时,开不了几天就这儿坏那儿坏的,修车的钱是买车钱的好几倍,经常出毛病带来的烦恼就更别提了。

为了帮助买旧车的人了解各种旧车的质量和性能,国外出版一种专门介绍各品牌旧车以及各年代不同车型各主要部件质量数据的旧车杂志。比如有个买主想买某种型号的旧车,他从旧车杂志上可发现这种旧车平均有30%的传动装置有质量问题。除了从旧车杂志上寻找有关旧车质量的信息外,在旧车市场上买旧车时还需要有懂车的内行来帮忙。比如可以找会修车的朋友帮助开一开,检查各主要部件的质量。因为旧车杂志上给出的是某种车辆质量的平均信息,就要买的某一辆来讲可能是好的传动装置,也可能会有问题。比较常见的方法是花一点钱请个汽车修理工帮助开几圈,请他帮助判断一下传动装置和其他部件的质量。当然,尽管汽车修理工很有经验,也难免有判断不准的时候。假定从过去的记录知道某个修理工对于传动装置有间题的车,其中90%他可以判断出有问题,另有10%他发现不了其中的问题。对于传动装置没问题的车,他的判断也差不多同样出色,其中80%的车他会判断没问题,另外的20%他会认为有问题,即发生判断的错误。根据这些已知信

息请你帮助买主计算如下的问题:

1、若买主不雇用修理工,他买到一辆传动装置有问题的车的概率是多少?

2、若买主花钱雇修理工帮他挑选和判断,当修理工说该车“传动装置有问题”时该车传动装置真有问题的概率是多少?

3、当修理工说该车“传动装置没问题”时而该车传动装置真有问题的概率是多少?

解 1、问题是简单的,即有30%的可能性买到一辆有传动装置间题的旧车,我们在这里只利用旧车杂志的信息。

第2问和第3问是贝叶斯估计或者利用贝叶斯公式进行决策的问题。

2、我们知道,贝叶斯公式是个条件概率的公式,即

1

()(/)

(/)()(/)

i i i k

j

j

j P A P B A P A B P A P B A ==

其中(/)i P A B 称为事件i A 的后验概率,即在已知事件B 发生条件下事件i A 发生的概率;()i P A 是事件i A 的先验概率;(/)i P B A 称为样本信息,即在i A 发生条件下事件B 的概率。对于第2问,我们不妨令:

1A =实际有问题,2A =实际没问题

1B =修理工判断“有问题”, 2B =修理工判断“没问题” 则可将贝叶斯公式改写成:

(/P 实际有问题修理工判断“有问题”)

((/=

((/+((/P P P P P P 实际有问题)修理工判断“有问题”实际有问题)

实际有问题)修理工判断“有问题”实际有问题)实际没问题)修理工判断“有问题”实际没问题)

111111212()(/)

=

()(/)()(/)

P A P B A P A P B A P A P B A +

根据已知条件,计算式中各项的概率分别为:

1()(=0.3P A P =实际有问题) 2()(=0.7P A P =实际没问题)

11(/)(=0.9P B A P =修理工判断“有问题”/实际有问题)

12(/)(=0.2P B A P =修理工判断“有问题”/实际没问题) 21(/)(=0.1P B A P =修理工判断“没问题”/实际没问题) 22(/)(=0.8P B A P =修理工判断“没问题”/实际没问题) 代入上式

(/P 实际有问题修理工判断“有问题”)

111111212()(/)

=

()(/)()(/)

P A P B A P A P B A P A P B A +

0.30.9

=

0.30.9+0.70.2

???

=0.66

这个结果表明,当修理工判断某辆车的传动装置“有问题”时,实际有问题的概率为0.66,即修理工的判断有问题使得真有问题的概率由0.30增长到0. 66。

3、(/P 实际有问题修理工判断“没问题”)

((/=

((/+((/P P P P P P 实际有问题)修理工判断“没问题”实际有问题)实际有问题)修理工判断“没问题”实际有问题)实际没问题)修理工判断“没问题”实际没问题)

111121222()(/)

=

()(/)()(/)

P A P B A P A P B A P A P B A +

由问题2知道

(/P 实际有问题修理工判断“没问题”)

121121222()(/)

=()(/)()(/)

P A P B A P A P B A P A P B A +

0.10.3

=

0.30.1+0.70.8

???

=0.05

这个结果表明,当修理工判断某辆车的传动装置“没问题”时,实际有问题的概率为0.05,即修理工的判断没问题而实际上有问题的概率由0.3下降到0.05。

评注 这是一个生活中很常见的问题。利用贝叶斯公式计算出买主花钱雇修理工帮他挑选和判断,当修理工说该车“传动装置有问题”时该车传动装置真有问题的概率,当修

理工说该车“传动装置没问题”时而该车传动装置真有问题的概率。如果买主没有请修理工,他买到的旧车有质量问题的概率高达0.3,但是如果请修理工帮忙试车的话买到的旧车有质量问题的概率却可以降到0.05。这样不仅为买主剩下较多修车的钱,还帮助买主避免了日后的很多麻烦。

2.2.3 贝叶斯公式在信号估计中的应用

例3 背景:1948年,美国科学家香农发表了著名的论文《通信的数学理论》。世界上第一个给通信系统建立了数学模型。他认为通信系统由以下几个基本要素组成:信源、信道、编码、译码和干扰源。

信源指产生信息的来源。信道指传递信息的通道。将噪声统一为干扰源。编码是从消息到信号的函数,而译码是从信号到消息的函数。

因为信源发出什么消息是随机的,所以信源发出的消息可用随机变量来表示,于是可以用随机变量的分布律来描述信源。

信道由三个因素构成:输入信号,输出信号,以及输入信号与输出信号间的统计联系转移概率。转移概率一般用转移概率矩阵表示。

当信源发出某个消息后,由编码转变为信号,信号通过信道,因为信道中存在干扰,所以进入信道的是某个信号,从信道出来的可能不再是这个信号。那么自然我们要问,当接收到一个信号后,进入信道的信号是什么?

解 建模:有一个通信系统,假设信源发射0、1两个状态信号(我们将编码过程省略),其中发0的概率为0.55,发1的概率为0.45。无论信源发送的是什么,接收端可能接收到的是0,1,或“不清”。它的转移概率矩阵为:

0.90.050.050.050.850.1??

????

分析: 利用贝叶斯公式求解, 设事件A 表示信源发出“0”的信号,A 表示信源发出“1”的信号,B 表示接收到一个“1”的信号。当B 发生后,分别计算事件A 与事件A 的概率。 由贝叶斯公式:

()(/)

(/)()(/)()(/)

P A P B A P A B P A P B A P A P B A =

+

0.067=

()(/)

(/)()(/)()(/)

P A P B A P A B P A P B A P A P B A =

+

0.933=

因为 (/)(/)P A B P A B <,即接收到信号“1”后,信源发出的是“0”

的可能性比信源发出的是“1”的可能性小得多,所以我们应该判断信源发出的信号是“1”。

评注 某一信号在传输后得到各种信号的概率称为转移概率(包括得到它自身)。此例子运用贝叶斯公式,求得当B 发生后,分别计算事件A 与事件A 的概率,人们通过此概率可以做出最好的决策。

2.2.4 贝叶斯公式在概率推理中的应用

例4、有朋自远方来,他坐火车、坐船、坐汽车、坐飞机的概率分别是0.3,0.2,0.1,0.4,而他坐火车、坐船、坐汽车、坐飞机迟到的概率分别是0.25,0.3,0.1,0,实际上他是迟到了,推测他坐那种交通工具来的可能性大。

解 设1{A =做火车来} 2{A =坐船来} 3{A =坐汽车来} 4{A =坐飞机来} {B =迟到}

1()0.3P A = 2()0.2P A =

3()0.1P A = 4()0.4P A = 1(/)0.25P B A = 2(/)0.3P B A = 3(/)0.1P B A = 4(/)0P B A =

由贝叶斯公式分别可以算得 1114

1

()(/)

(/)()(/)

i

i

i P A P B A P A B P A P B A ==

0.30.25

0.30.250.20.30.10.10.40?=

?+?+?+?

0.30.25

0.51720.145

?=

2224

1

()(/)

(/)()(/)

i

i

i P A P B A P A B P A P B A ==

0.20.3

0.41840.145

?=

3334

1

1

()(/)

(/)()(/)

i

i P A P B A P A B P A P B A ==

0.10.1

0.06900.145

?=≈

3344

1

()(/)

(/)0()(/)

i

i

i P A P B A P A B P A P B A ==

=∑

比较以上四个概率值,可见他坐火车和坐船的概率大,坐汽车的可能性很小,且不可能是坐飞机过来的。

评注 此例子运用了四次贝叶斯公式,用所求出的概率判断某人迟到了,选择了何种交通工具的可能行最大。由果索因,果是某人迟到了,因是某人选择了那种交通工具。

2.2.5 贝叶斯公式在工厂产品检查中的应用

例5、某厂生产的产品次品率为0.1%,但是没有适当的仪器进行检验,有人声称发明一种仪器可以用来检验,误判的概率仅为5%.试问厂长能否采用该人所发明的仪器?

分析:“5%的误判率”给检验带来怎样的可信度,这是厂长决策的依据,即弄清“被检验出的正(或次)品中实际正(或次)品率”.

解:设事件A 表示“客观的次品”,事件B 表示“经检验判为次品的产品”,由题意知: ()0.001P A =,()0.999P A =,(|)0.95P B A =,(|)0.05P B A =. 由贝叶斯公式可计算“被检验出的次品中实际次品率”为:

()(|)

(|)()(|)()(|)P A P B A P A B P A P B A P A P B A =

+

0.0010.95

0.0010.950.9990.05

?=

?+?

0.018664≈

同理,“被检验出的正品中实际正品率”为: (|)0.999947P A B ≈

由(|)0.018664P A B =可知,如果产品的成本较高,厂长就不能采用这 仪器,因为被仪器判为次品的产品中实际上有98%以上的是正品,这样导致损耗过高.同时,我们也注意到该仪器对正品的检验还是相当精确的,若检验对产品没有破坏作用,倒是可以在“被认定次品”的产品中反复检验,挑出“假次品”,这就降低了损耗,又保证了正品具有较高的可信度.

第三章贝叶斯公式的推广及其应用

3.1 贝叶斯公式的推广

当试验的随机过程不少于两个的时候,在影响目标事件的每一个试验过程中

分别建立完备事件组,贝叶斯公式就可以进一步推广.

3.1.1贝叶斯公式推广定理

设(1,2,)i A i n = 和(1,2,,)j B j n = 是先后两个试验过程中的划分,

C 为目标事件.当

()0,P C >()0,i P A >()0i P B >,()0i j P A B >,1,2,,,1,2,,i n j m == 时,则有:

(1)1

()(|)(|)

(|),1,2,()

m

i j i i j j i P A P B A P C A B P A C i n P C ==

=∑

(2)1

()(|)(|)

(|),1,2,()

n

i

j

i i j i j P A P B

A P C A

B P B

C j m P C ==

=∑

(3)()(|)(|)

(|),1,2,,1,,()

i j i i j i j P A P B A P C A B P A B C i n j m P C =

==

证明:(1):1

()()(|)()

()

m

i

j

j i i P A B C P AC P A C P C P C ==

=

∑=

1

()(|)(|)

()

m

i

j

i i j j P A P B

A P C A

B P

C =∑

同理可以证明(2)、(3).

3.1.2 贝叶斯公式推广定理在摸球模型中的应用

例6 已知甲、乙两个口袋中各装有3个白球和5个黑球.现从甲袋中任取1个球然后放人乙袋中,再从乙袋中任取1个球再放回到甲袋中,最后从甲袋中取出1个球.试问:(1)已知最后从甲袋中取出的是1个黑球,则第一次从甲袋 取出的也是黑球的概率;(2)已知最后从甲袋中取出的是l 个黑球,则第二次从乙袋中取出的也是黑球的概率;(3)已知最后从甲袋中取出的是1个黑球,则第一次

和第二次取出的都是黑球的概率.

解:设i A 表示“从甲中取出i 个黑球放人乙中”,0,1i =;j B 表示“从乙中取出:个黑球又放回甲中”,0,1;j =C 表示“第二次从甲中取出1个黑球”.由题意

可得:0100353();()(|)888

P A P A P B A ===;;100153(|)(|)99P B A P B A ==;;

110001101165645

(|)(|);(|);(|);(|).98888

P B A P C A B P C A B P C A B P C A B =====;

(1)由贝

叶斯推广(1)可得:

1

110

1()(|)(|)

()()

i j j j P A P B A P C A B P AC P C ==

∑53465

()

7

898985128

???==

同理可得:(2)、(3):

1356565

2

898898(|);53

8

P B C ??+??== 115655898(|).5128P A B C ??==

所以,(1)已知最后从甲袋中取出的是1个黑球,则第一次从甲袋 取出的也是黑球的概率为

7

12

; (2)已知最后从甲袋中取出的是l 个黑球,则第二次从乙袋中取出的也

是黑球的概率为

2

3; (3)已知最后从甲袋中取出的是1个黑球,则第一次和第二次取出的都

是黑球的概率为

215

。 评注:此例子运用了贝叶斯公式的推广定理,说明了推广后的公式在实际应用中所适用的概型比原来的公式更广。

第四章总结

随着社会的飞速发展,市场竞争日趋激烈,决策者必须综合考察已往的信息及现状从而作出综合判断,利用概率来决策越来越显得重要。利用贝叶斯公式定量地对医学问题进行相关分析,使其结论具有与可信度,更有利于促进对病人的对症施治等。

本文详细地介绍了贝叶斯公式的定义,贝叶斯公式在医学诊断、市场预测、信号估计、概率推理以及工厂产品检查等方面的应用,并介绍了贝叶斯公式的推广定理以及其推广定理在摸球模型中的应用。

通过本次研究,我知道了贝叶斯公式在日常生活中的许多应用,很多时候我们可以利用贝叶斯公式来进行决策、推理判断等。但由于对贝叶斯公式研究的时间比较短,此次研究还存在很多不足之处。本文只是列举了几个例子来说明贝叶斯公式的应用,事实上贝叶斯公式的应用远远不止这些,贝叶斯公式还可以用来解决保险、工程、垃圾邮件的处理等一系列不确定的问题。

参考文献

[1]张丽闫善文张亚东全概率公式与贝叶斯公式的应用及推广[J],文理学院数学系,城市铁路中学数学组大庆,2005-03-25.

[2]https://www.doczj.com/doc/561193398.html,/tongjixue/online/6/c9_3.htm[Z]

[3]吴亚森孙爱霞概率论与数理统计[M],广州:华南理工大学出版社 1993-11 第二版

[4]朱燕堂赵选民徐伟应用概率统计方法[M],西北工业大学出版社,1986-04 第一版

[5]茆诗松程依明濮晓龙概率论与数理统计教程[M],北京:高等教育出版社 2004-07 第一版

贝叶斯公式的经验之谈

贝叶斯公式的经验之谈 一、综述 在日常生活中,我们会遇到许多由因求果的问题,也会遇到许多由果溯因的问题。比如某种传染疾病已经出现.寻找传染源;机械发生了故障,寻找故障源就是典型的南果溯因问题等。在一定条件下,这类由果溯因问题可通过贝叶斯公式来求解。以下从几个的例子来说明贝叶斯公式的应用。 文【1】主要应用贝叶斯公式的简单情形,从“疾病诊断”,“说谎了吗”,“企业资质评判”,“诉讼”四个方面讨论其具体应用。文【2】用市场预测的实例,介绍了贝叶斯公式在市场预测中的应用。贝叶斯市场预测能对信息的价值是否需要采集新的信息做出科学的判断。文【3】、文【4】介绍贝叶斯过滤技术的工作原理及技术原理,讨论了邮件过滤模块,通过分析研究该模块中垃圾邮件关键词的统计概率分布,提出了基于贝叶斯概率模型的邮件过滤算法,并对该算法的合理性和复杂度进行了分析。可以根据垃圾邮件内容的特征,建立贝叶斯概率模型,计算出一封邮件是垃圾邮件的概率,从而判断其是否为垃圾邮件。文【5】基于贝叶斯公式中概率统计的重要性与在日常生活中应用的广泛性,概述了贝叶斯统计的基本思想及其与其他统计学派的争论,并对作为贝叶斯统计基石的贝叶斯公式进行了归纳。 二.内容 1.疾病诊断. 资料显示, 某项艾滋病血液检测的灵敏度( 即真有病的人检查为阳性) 为95%, 而对没有得病的人,种检测的准确率( 即没有病的人检查为阴性) 为99%. 美国是一个艾滋病比较流行的国家, 估计大约有千分之一的人患有这种病. 为了能有效地控制、减缓艾滋病的传播, 几年前有人建议对申请新婚登记的新婚夫妇进行这种血液检查. 该计划提出后, 征询专家意见, 遭到专家的强烈反对, 计划

浅谈贝叶斯方法

浅谈贝叶斯方法 随着MCMC(马尔可夫链蒙特卡尔理论Markov chain Monte Carlo)的深入研究,贝叶斯(T.Bayes(1702~1761))统计已成为当今国际统计科学研究的热点。翻阅近几年国内外统计学方面的杂志,特别是美国统计学会的JASA(Journal of the American Statistical Association) 、英国皇家学会的统计杂志JRSS(Journal of the Royal Statistical Society)[1]等,几乎每期都有“贝叶斯统计”的论文。贝叶斯统计的应用范围很广,如计算机科学中的“统计模式识别”、勘探专家所采用的概率推理、计量经济中的贝叶斯推断、经济理论中的贝叶斯模型等。托马斯·贝叶斯在18世纪上半叶群雄争霸的欧洲学术界可谓是个重要人物,他首先将归纳推理法应用于概率论,并创立了贝叶斯统计理论,对于统计决策函数、统计推理、统计估算等作出了贡献。贝叶斯所采用的许多概率术语被沿用至今。他的两篇遗作于逝世前4个月,寄给好友普莱斯(R.Price,1723~1791)分别于1764年、1765年刊于英国皇家学会的《哲学学报》。正是在第一篇题为“机会学说中的一个问题的解”(An essay towards solving a problem in the doctrine of chance)的论文中,贝叶斯创立了逆概率思想。统计学家巴纳德赞誉其为“科学史上最著名的论文之一”。 一、第一部分中给出了7个定义。 定义1 给定事件组,若其中一个事件发生,而其他事件不发生,则称这些事件互不相容。 定义2若两个事件不能同时发生,且每次试验必有一个发生,则称这些事件相互对立。

全概率公式和贝叶斯公式

单位代码:005 分类号:o1 西安创新学院本科毕业论文设计 题目:全概率公式和贝叶斯公式 专业名称:数学与应用数学 学生姓名:行一舟 学生学号:0703044138 指导教师:程值军 毕业时间:二0一一年六月

全概率公式和贝叶斯公式 摘要:对全概率公式和贝叶斯公式,探讨了寻找完备事件组的两个常用方法,和一些实际的应用.全概率公式是概率论中的一个重要的公式,它提供了计算复杂事件概率的一条有效的途径,使一个复杂事件的概率计算问题化繁就简.而贝叶斯公式则是在乘法公式和全概率公式的基础上得到的一个著名的公式. 关键词:全概率公式;贝叶斯公式;完备事件组

The Full Probability Formula and Bayes Formula Abstract:To the full probability formula and bayes formula for complete,discusses the two commonly used methods of events,and some practical applications.Full probability formula is one of the important full probability formula of calculation,it provides an effective complex events of the way the full probability of a complex events,full probability calculation problem change numerous will Jane.And the bayes formula is in full probability formula multiplication formula and the basis of a famous formula obtained. Key words:Full probability formula;Bayes formula;Complete event group;

浅谈风险决策中的贝叶斯方法.

科技信息2008年第33期 SCIENCE &TECHNOLOGY INFORMATION 所谓决策, 就是决策者为了解决当前或未来可能遇到的各种问题,在若干可供选择的行动方案中,选择一个在某种意义下的最佳方案的过程。决策的正确与否会给企业带来收益或损失。因此,决策者应学会合理的决策分析,避免产生重大损失。由于决策环境中存在大量不确定因素和统计信息的不充分,决策必然带有某种程度的风险。可利用的信息是减少风险的有力手段。一般而言,信息越充分,决策环境的不确定性越小,风险也越小。 贝叶斯统计方法的基本思想就是要充分利用模型信息(假设的数学模型)、数据信息(抽样信息)和先验信息(经验资料),将先验分布和抽样分布整合成后验分布,以后验分布为决策的出发点。如果有新的信息(数据),则更新后验分布,实现递归决策方案。本研究通过实例,详细讨论了风险决策中如何利用贝叶斯公式有效整合相关信息,选择最优策略,并就最优决策进行解释。 1. 贝叶斯决策模型 每个风险决策问题都包括三个要素:自然状态(各种自然状态形成状态集)、决策者采取的行动(构成行动集)、决策者采取某个行动的后果(用收益或损失函数描述)。从这三个要素出发,可以得到不同的风险情景空间。 在通常决策问题中,决策者对自然界(或社会)会积累很多的经验和资料,这些先验信息虽不足以确定自然界(或社会)会出现什么状态,但在很多场合可以在状态集上给出一个先验分布。从中得知各种状态出现的概率估计。这种先验信息在做决策时可以使用,即依据先验概率分布及期望值准则进行最优方案的选择。由于先验概率有较强的主观色彩,不能完全反映客观规律,为了更好地进行决策,就必须进一步补充新信息,取得新数据,从而修正先验概率,得到后验概率。后验概率是根据概率论中贝叶斯公式进行计算,所以称这种决策为贝叶斯决策模型。 2. 实例

贝叶斯公式应用案例

贝叶斯公式应用案例 贝叶斯公式的定义是: 若事件B1 ,B2 , …,Bn 是样本空间Ψ的一个划分, P(B i)>0 (i =1 ,2 , …, n ),A 是任一事件且P(A)>0 , 则有 P(B|A)= P(B j )P(A| B j ) / P(A) (j =1 ,2 , …, n ) 其中, P(A)可由全概率公式得到.即 n P(A)=∑P(B i)P(A|B i) i =1 在我们平时工作中,对于贝叶斯公式的实际运用在零件质量检测中有所体现。 假设某零件的次品率为0.1%,而现有的检测手段灵敏度为95%(即发现零件确实为次品的概率为95%),将好零件误判为次品零件的概率为1%。此时假如对零件进行随机抽样检查,检测结果显示该零件为次品。对我们来说,我们所要求的实际有用的检测结果,应当是仪器在检测次品后显示该零件为次品的几率。 现在让我们用贝叶斯公式分析一下该情况。 假设,A=【检查为次品】,B=【零件为次品】,即我们需要求得的概率为P(B|A) 则实际次品的概率P(B)=0.1%, 已知零件为次品的前提下显示该零件为次品的概率P(A|B)= 95%, P(B)=1-0.001=0.999 所以,P(A)=0.001X0.95+0.999X0.01=0.01094 P(B|A)=P(B)P(A|B)/P(A)=0.1%*95%/0.01094=0.0868 即仪器实际辨别出该次品并且实际显示该零件为次品的概率仅为8.68%。 这个数字看来非常荒谬且不切合实际,因为这样的结果告诉我们现有对于次品零件的检测手段极其不靠谱,误判的概率极大。 仔细分析,主要原因是由于实际零件的次品率很低,即实际送来的零件中绝大部分都是没有质量问题的,也就是说,1000个零件中,只有1个零件是次品,但是在检测中我们可以看到,仪器显示这1000个零件中存在着10.94个次品(1000*0.01094),结果相差了10倍。所以,这就告诉我们,在实际生产制造过程中,当一个零件被检测出是次品后,必须要通过再一次的复检,才能大概率确定该零件为次品。 假设,两次检测的准确率相同,令 A=【零件为次品】B=【第一次检测为次品】C=【第二次检测为次品】 则为了确定零件为次品,我们所需要的是P(A|BC)

贝叶斯公式浅析

说起贝叶斯公式,学过概率论的人肯定学过(如果没学过,那就去了解下"条件概率”),一个条件概率的转换公式,如下: P(A|E)=[ P(E|A)P(A)] / P(E),稍微变形下就是最简单的等式了P(A|E)P(E)= [P(E|A)P(A) 这么一个简单的公式为什么能引起科学上的革命? 这是一个统计学上的公式,但是却被证明是人类唯一能够运用自如的东西。伯克利大学心理学家早在2004年就证明,Bayesian统计法是儿童运用的唯一思考方法,其他方法他们似乎完全不会。 废话不多说,举个例子来说明就很明白了:假设在住所门口看到自己“女朋友or男朋友”(没有的自己找去,这里不负责介绍,还假设她or他在外地)你会产生三种假设(很多人都会这么想): A1=男朋友or女朋友没告诉你就跑来你的城市 A2=自己看模糊了 A3=那个人跟自己男朋友or女朋友确实长得很像 那么这三种假想哪个更有可能? 更准确地说就是,在“事实”(看到了男朋友or女朋友的情况)那种假设更有可能呢?解释成数学语言就是 P(A1|E), P(A2|E), P(A3|E)。哪个更大些? 于是脑子就开始启动贝叶斯程序, 计算比较这三个的概率到底哪个更大: 因为P(E)对于三个式子来说都是一样的,所以贝叶斯公式可以看成P(A|E)正相关于P(E|A)P(A),先看看P(A)是什么? P(h)在这个公式里描述的是你对某个假想h的可信程度。(不用考虑当前的事实是什么) P( A1)=男朋友or女朋友没告诉你就跑来你的城市,可能性比较低 P( A2)=自己看模糊了,可能性比较高 P( A3)=那个人跟自己男朋友or女朋友确实长得很像,可能性比较高 P(E|A)表示的就是假想产生对应的这个事实的可能性多大 P(E| A1)=男朋友or女朋友想给你惊喜,来找你的,当然很高的概率出现在你住所门

浅谈贝叶斯公式及其应用.

浅谈贝叶斯公式及其应用 摘要 贝叶斯公式是概率论中很重要的公式,在概率论的计算中起到很重要的作用。本文通过对贝叶斯公式进行分析研究,同时也探讨贝叶斯公式在医学、市场预测、信号估计、概率推理以及工厂产品检查等方面的一些实例,阐述了贝叶斯公式在医学、市场、信号估计、推理以及产品检查中的应用。为了解决更多的实际问题,我们对贝叶斯公式进行了推广,举例说明了推广后的公式在实际应用中所适用的概型比原来的公式更广。从而使我们更好地了解到贝叶斯公式存在于我们生活的各个方面、贝叶斯公式在我们的日常生活中非常重要。 关键词:贝叶斯公式应用概率推广

第一章引言 贝叶斯公式是概率论中重要的公式,主要用于计算比较复杂事件的概率,它实质上是加法公式和乘法公式的综合运用。贝叶斯公式出现于17世纪,从发现到现在,已经深入到科学与社会的许多个方面。它是在观察到事件B已发生的条件下,寻找导致B发生的每个原因的概率.贝叶斯公式在实际中生活中有广泛的应用,它可以帮助人们确定某结果(事件B)发生的最可能原因。 目前,社会在飞速发展,市场竞争日趋激烈,决策者必须综合考察已往的信息及现状从而作出综合判断,决策概率分析越来越显示其重要性。其中贝叶斯公式主要用于处理先验概率与后验概率,是进行决策的重要工具。 贝叶斯公式可以用来解决医学、市场预测、信号估计、概率推理以及产品检查等一系列不确定的问题。本文首先分析了贝叶斯公式的概念,再用贝叶斯公式来解决实际中的一些问题。然后将贝叶斯公式推广,举例说明推广后的贝叶斯公式在实际应用中所适用的概型。

第二章 叶斯公式的定义及其应用 2.1贝叶斯公式的定义 给出了事件B 随着两两互斥的事件12,,...,n A A A 中某一个出现而出现的概率。如果反 过来知道事件B 已出现,但不知道它由于12,,...,n A A A 中那一个事件出现而与之同时出现, 这样,便产生了在事件B 已经出现出现的条件下,求事件(1,2,...)i A i n =出现的条件概率的问题,解决这类问题有如下公式: 2.1.1定义 设12,...,n B B B 为Ω 的一个分割,即12,...,n B B B 互不相容,且 1n i i B ==Ω,如果 P( A ) > 0 ,()0i P B = (1,2,...,)i n = ,则1()(/) (/),1,2,...,()(/)i i i n j j j P B P A B P B A i n P B P A B ===∑。 证明 由条件概率的定义(所谓条件概率,它是指在某事件B 发生的条件下,求另一事件A 的概率,记为(/)P A B ) ()(/)() i i P AB P B A P A = 对上式的分子用乘法公式、分母用全概率公式, ()()(/)i i i P AB P B P A B = 1()()(/)n i i j P A P B P A B ==∑ 1()(/) (/),1,2,...,()(/)i i i n j j j P B P A B P B A i n P B P A B ===∑ 结论的证。

贝叶斯定理及应用

贝叶斯定理及应用 中央民族大学 孙媛

一贝叶斯定理 一、贝叶斯定理 贝叶斯定理(Bayes‘ theorem)由英国数学家托马斯贝叶斯(Thomas Bayes) ·Thomas Bayes 在1763年发表的一篇论文中,首先提出了这个定理。用来描述两个条件概率之间的这个定理 关系,比如P(A|B) 和P(B|A)。

一、贝叶斯定理 一贝叶斯定理 所谓的贝叶斯定理源于他生前为解决一个“逆概”问题写的一篇文章,而这篇文章是在他死后才由他的一位朋友发表出来的。 在贝叶斯写这篇文章之前,人们已经能够计算“正向概率”,如假设袋子里面有N 个白球,M 个黑球,你伸手进去摸一如“假设袋子里面有N个白球M个黑球你伸手进去摸一把,摸出黑球的概率是多大”。而一个自然而然的问题是反过来:“如果我们事先并不知道袋子里面黑白球的比例,而是闭着眼睛摸出一个(或好几个)球,观察这些取出来的球的颜色之后,那么我们可以就此对袋子里面的黑白球的比例作出什么样的推测。这个问题,就是所谓的逆向概率问题。 样的推测”。这个问题就是所谓的逆向概率问题。

一、贝叶斯定理 一贝叶斯定理 ←实际上就是计算"条件概率"的公式。 p y, ←所谓"条件概率"(Conditional probability),就是指在事件B发生的情况下,事件A发生的概率,用P(A|B)来表示。 的先验概率之所以称为先验是因为它不考虑任何←P(A)是A的先验概率,之所以称为先验是因为它不考虑任何B 的因素。 ←P(A|B)是在B发生时A发生的条件概率,称作A的后验概率。←P(B)是B的先验概率。 ←P(B|A)是在A发生时B发生的条件概率,称作B的后验概率。

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,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,....; 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

全概率公式与贝叶斯公式解题归纳

全概率公式与贝叶斯公式解题归纳 来源:文都教育 在数学一、数学三的概率论与数理统计部分,需要用到全概率公式及其贝叶斯公式来解题. 这类题目首先要区分清楚是“由因导果”,还是“由果索因”,因为全概率公式是计算由若干“原因”引起的复杂事件概率的公式,而贝叶斯公式是用来计算复杂事件已发生的条件下,某一“原因”发生的条件概率. 它们的定义如下: 全概率公式:设n B B B ,,,21 为样本空间Ω的一个划分,如果()0,i P B > 1,2,,i n =L ,则对任一事件A 有 )|()()(1 i n i i B A P B P A P ∑==. 贝叶斯公式 :设n ,B ,,B B 21 是样本空间Ω的一个划分,则 .,,2,1,)|()() |()()|(1n i B A P B P B A P B P A B P n j j j i i i ==∑= 例1 从数字1, 2, 3, 4中任取一个数,记为X ,再从1,…,X 中任取一个数,记为Y ,则(2)P Y == . 解 由离散型随机变量的概率分布有: (1)(2)(3)(4)14P X P X P X P X ========. 由题意,得 (21)0,(22)12,P Y X P Y X ====== (23)13,(24)14P Y X P Y X ======,则根据全概率公式得到

(2)(1)(21)(2)(22)P Y P X P Y X P X P Y X =====+=== (3)(23)(4)(24)P X P Y X P X P Y X +===+=== 111113(0).423448 =?+++= 例2 12件产品中有4件次品,在先取1件的情况下,任取2件产品皆为正品,求先取1件为次品的概率. 解 令A={先取的1件为次品},则,A A 为完备事件组,12(),(),33 P A P A = =令B={后取的2件皆为正品},则2821128(),55C P B A C ==2721121(),55C P B A C == 由贝叶斯公式得 128()()()2355().128221()()()()()5 355355 P A P B A P AB P A B P B P A P B A P A P B A ?====+?+? 若随机试验可以看成分两个阶段进行,且第一阶段的各试验结果具体结果怎样未知,那么:(1)如果要求的是第二阶段某一个结果发生的概率,则用全概率公式;(2)如果第二个阶段的某一个结果是已知的,要求的是此结果为第一阶段某一个结果所引起的概率,一般用贝叶斯公式,类似于求条件概率. 熟记这个特征,在遇到相关的题目时,可以准确地选择方法进行计算,保证解题的正确高效.

贝叶斯公式的经验之谈

贝叶斯公式的经验之谈-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

贝叶斯公式的经验之谈 一、综述 在日常生活中,我们会遇到许多由因求果的问题,也会遇到许多由果溯因的问题。比如某种传染疾病已经出现.寻找传染源;机械发生了故障,寻找故障源就是典型的南果溯因问题等。在一定条件下,这类由果溯因问题可通过贝叶斯公式来求解。以下从几个的例子来说明贝叶斯公式的应用。 文【1】主要应用贝叶斯公式的简单情形,从“疾病诊断”,“说谎了吗”,“企业资质评判”,“诉讼”四个方面讨论其具体应用。文【2】用市场预测的实例,介绍了贝叶斯公式在市场预测中的应用。贝叶斯市场预测能对信息的价值是否需要采集新的信息做出科学的判断。文【3】、文【4】介绍贝叶斯过滤技术的工作原理及技术原理,讨论了邮件过滤模块,通过分析研究该模块中垃圾邮件关键词的统计概率分布,提出了基于贝叶斯概率模型的邮件过滤算法,并对该算法的合理性和复杂度进行了分析。可以根据垃圾邮件内容的特征,建立贝叶斯概率模型,计算出一封邮件是垃圾邮件的概率,从而判断其是否为垃圾邮件。文【5】基于贝叶斯公式中概率统计的重要性与在日常生活中应用的广泛性,概述了贝叶斯统计的基本思想及其与其他统计学派的争论,并对作为贝叶斯统计基石的贝叶斯公式进行了归纳。 二.内容 1.疾病诊断. 资料显示, 某项艾滋病血液检测的灵敏度( 即真有病的人检查为阳性) 为95%, 而对没有得病的人,种检测的准确率( 即没有病的人检查为阴性) 为99%. 美国是一个艾滋病比较流行的国家, 估计大约有千分之一的人患有这种病. 为了能有效地控制、减缓艾滋病的传播, 几年前有人建议对申请新婚登记的新婚夫妇进行这种血液检查. 该计划提出后, 征询专家意见, 遭到专家的强烈反对, 计划没有被通过.

浅谈机器学习中的贝叶斯算法

浅谈机器学习中的贝叶斯分类器 王贤举 摘 要:学习是人工智能研究中非常活跃且范围甚广的一个领域。而机器学习所关注的是:计算机程序如何随着经验积累自动提高性能,让机器完成某些任务,从而使其在某些方面为人类服务。贝叶斯分类器作为机器学习中的一种,在有些方面有着其优越的一面,本文通过对机器学习中贝叶斯分类器的解析,指出了贝叶斯分类器在机器学习中的适用方面和不足之处。 关键词:机器学习 贝叶斯算法 适用 1. 引言 机器学习是计算机问世以来,兴起的一门新兴学科。所谓机器学习是指研究如何使用计算机来模拟人类学习活动的一门学科,研究计算机获得新知识和新技能,识别现有知识,不断改善性能,实现自我完善的方法,从而使计算机能更大性能的为人类服务。 机器学习所适用的范围广阔,在医疗、军事、教育等各个领域都有着广泛的应用,并发挥了积极的作用。而分类是机器学习中的基本问题之一,目前针对不同的分类技术,分类方法有很多,如决策树分类、支持向量机分类、神经网络分类等。贝叶斯分类器作为机器学习分类中的一种,近年来在许多领域也受到了很大的关注,本文对贝叶斯分类器进行总结分析和比较,提出一些针对不同应用对象挑选贝叶斯分类器的方法。 2. 贝叶斯公式与贝叶斯分类器: 2.1 贝叶斯公式: 在概率论方面的贝叶斯公式是在乘法公式和全概率公式的基础上推导出来的,它是指设n B B B ,...,,21是样本空间Ω的一个分割,即n B B B ,...,,21互不相容,且 n i i B 1=Ω=,如果0)(>A P ,0)(>i B P ,n i ,...,2,1=,则 ∑== n j j j i i i B A P B P B A P B P A B p 1)|()() |()()|( ,n i ,...,2,1= 这就是贝叶斯公式,)|(A B p i 称为后验概率,)|(i B A P 为先验概率,一般是已知先验概率来求后验概率,贝叶斯定理提供了“预测”的实用模型,即已知某事实,预测另一个事实发生的可能性大小。

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 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,

贝叶斯公式论文

哈尔滨学院本科毕业论文(设计)题目:贝叶斯公式公式在数学模型中的应用 院(系)理学院 专业数学与应用数学 年级2009级 姓名鲁威学号09031213 指导教师张俊超职称讲师 2013 年6月1 日

目录 摘要 (1) Abstract (2) 前言 (3) 第一章贝叶斯公式及全概率公式的推广概述..................................... 错误!未定义书签。 1.1贝叶斯公式与证明 (5) 1.1贝叶斯公式及其与全概率公式的联系 (5) 1.3贝叶斯公式公式推广与证明 (6) 1.3.1贝叶斯公式的推广 (6) 1.4贝叶斯公式的推广总结 (7) 第二章贝叶斯公式在数学模型中的应用 (8) 2.1数学建模的过程 (8) 2.2贝叶斯中常见的数学模型问题 (9) 2.2.1 全概率公式在医疗诊断中的应用 (9) 2.2.2全概率公式在市场预测中的应用 (11) 2.2.3全概率公式在信号估计中的应用. ...................................... 错误!未定义书签。 2.2.4全概率公式在概率推理中的应用 (15) 2.2.5全概率公式在工厂产品检查中的应用 ................................ 错误!未定义书签。 2.3全概率公式的推广在风险决策中的应用 (17) 2.3.1背景简介 (17) 2.3.2风险模型 (18) 2.3.3实例分析 (18) 第三章总结 (21) 3.1贝叶斯公式的概括 (21) 3.2贝叶斯公式的实际应用 (21) 结束语 (23) 参考文献 (24) 后记 (25)

贝叶斯经典例子

贝叶斯经典例子 我发现他有其他女人内衣,他出轨的可能性有多大? 2015-03-17 07:57 大数据文摘原创文章,如要转载,务必后台留言申请。 如果在男友的衣柜中发现了其他女人的内衣,你一定认为这个没良心的家伙出轨了,对不起你了,瞬间,你已经想出来N种对策——马上跳楼?不,我先去砍了他!哦,不!我得先砍了她再砍了他!不,我还是... 小编已经不敢再想了,太血腥了... 庆幸吧,你看到了这篇文章! 在你决定采取动作之前,请务必完整阅读,其实男友出轨的概率并没有你想象的那么高! 这个问题,老先生早就给出了答案 我们在计算一个事件发生的概率时需要考虑其他事件的信息则需要用到的概念。如果事件B的发生要以事件A的发生为前提,则 当然我们还可以用其他方法来计算条件概率。事件“B与A”与事件“A与B”是相同的,而又有 所以可得: 这便是由数学家托马斯×贝叶斯(Thomas Bayes)提出的著名(也称为贝叶斯定理)。这位18世纪英国教士留下的不起眼的公式给整个科学界和统计学界都带来了深远的影响。因为如果直接计算P(B|A)非常简单,但是想要反向计算P(A|B)就不是那么容易了。贝叶斯法则使得这种计算易如反掌。贝叶斯法则还有更加复杂的变形,现在常见的电子邮件垃圾过滤器与互联网里都用到了它。 分析男友出轨概率 不论你相信与否,对于这样的问题,贝叶斯定理总能给出答案——假如你知道(或者有意愿预估)下列三个量: 第一,你需要预测出自己伴侣在出轨的情况下,这件内衣出现的概率。(P(x|B))

这里一定要注意不能因为你手上拿了一件合格产品,就说是100%,实际上这个概率是要根据以下这个公式(即全概率公式)计算出来的:

贝叶斯公式与全概率公式的运用

1-3 全概率公式与贝叶斯公式的运用举例一、全概率公式 是一个完备事件组并且P P(B)= 全概率公式针对的是某一个过程中已知条件求出最后结果的概率,解题步骤如下: ①找出条件事件里的某一个完备事件组,分别命名为 ②命名目标的概率事件为事件B ③带入全概率公式求解 下面是具体实例对全概率公式的运用 1、甲盒子里面有4个红球3个白球,乙口袋有2个红球,5个白球,从甲口袋随机拿出一个球放到乙口袋,然后从一口袋中随机拿一个球,求这个球是红球的概率。 解:①完备事件组命名 ②目标事件B=“从乙里面取出红球” ③全概率公式求解 P(B)=P()P(B|+ P()P(B|= 2、甲袋中有5只白球, 7 只红球;乙袋中有4只白球, 2只红球.从两个袋子中任取一袋, 然后从所取到的袋子中任取一球,求取到的球是白球的概率. 解:①完备事件组命名 ②目标事件B=“从袋子里面取出白球” ③全概率公式求解 P(B)=P()P(B|+ P()P(B|= 3、某射击小组共有20名射手,其中一级射手4人, 二级射手8人, 三级射手7人, 四级射手1人. 一、二、 三、四级射手能通过选拔进入比赛的概率分别是0.9、0.7、0.5、0.2 . 求任选一名射手能通过选拔进入比赛的概率. 解:①完备事件组命名 ②目标事件B=“射手通过选拔赛” ③全概率公式求解 P(B)=P()P(B|+ P()P(B|+ P()P(B|+ P()P(B| =

= 二、贝叶斯公式 是一个完备事件组并且P P(|B)= 贝叶斯公式针对的是某一个过程中已知结果发生求出事件过程的某个条件成立的概率,解题步骤如下: ①找出目标条件所在的完备事件组,并命名 ②命名已知会发生的结果事件 ③带入贝叶斯公式求解 下面是具体实例对全概率公式的运用 4、某学生接连参加同一课程的考试两次,两次相互独立,第一次及格的概率是P,如果第一次及格,那么第二次及格的概率也是P,如果第一次不及格,那么第二次几个的概率就是,如果他第二次考试及格了,求第一次考试及格的概率 解:①完备事件组命名 ②目标事件B=“第二次考试及格” ③贝叶斯公式求解 == 5、设某公路上经过的货车与客车的数量之比为2:1,货车中途停车修理的概率为0.02,客车为0.01,今有一辆汽车中途停车修理,求该汽车是货车的概率。 解:①完备事件组命名 ②目标事件B=“汽车停车修理” ③贝叶斯公式求解 = 6、甲袋中有4个红球,3个白球,乙袋中2个红球,5个白球,从两个袋子里任取一个袋子出来,然后从这个袋子里面拿出一个球,结果是红球,求这个球是从甲袋取出来的概率。

贝叶斯公式在处理垃圾邮件中的应用

贝叶斯公式在处理垃圾邮件中的应用

基于贝叶斯技术的垃圾邮件处理研究 易均,李晖,王歆 (江西省科学院,江西南昌 330029) 摘要:本论文首先对垃圾邮件进行了简要的描述,并叙述了反垃圾邮件技术的研究现状,介绍贝叶斯过滤技术的工作原理及技术原理,最后给出贝叶斯技术研究的发展方向。 关键词:贝叶斯技术;反垃圾邮件 1、前言 随着因特网应用的快速发展,电子邮件也逐步成为因特网的最大一个应用之一,给我们生活带来很大的方便,而且电子邮件的发展也代表了我国进入信息业高速发展的阶段。但是也同时产生了一个新的问题,即大量的垃圾邮件出现。如何把电子邮件中的垃圾邮件过滤掉,已经成为电子邮件用户此刻最关心的一大问题,这也就是所谓的“反垃圾邮件”问题。 反垃圾邮件是具有相当难度的事情,垃圾邮件每天都在增加和变化。据Radicati估计2007年,垃圾邮件的比例将达到70%。现在的垃圾邮件发送者变得更加狡猾,采用静态反垃圾邮件技术很难防范。垃圾邮件发送者只要简单的研究一下现在采用了哪些静态反垃圾邮件,然后相应的改变一下邮件的内容或发送方式,就可以逃避检查了,因此,必须采用一种新的技术来克服静态反垃圾邮件的弱点,这种技术应该对垃圾邮件发送者的各种伎俩了如指掌,还要能适应不同用户对于反垃圾邮件的个性化需求。这种技术就是贝叶斯过滤技术。 2、垃圾邮件概述以及反垃圾邮件技术的研究现状 2.1、垃圾邮件的概述 我国至今对垃圾邮件的定义有很多种,包括如下几种:①收件人没有提出要求或者同意接收的广告、及其各种形式的宣传品等宣传性的电子邮件;②在邮件中,隐藏了发件人身份、地址、标题等信息的电子邮件:③含有虚假的发件人的身份、地址等信息源的电子邮件;④收件人无法拒收或者无法删除的电子邮件。目前,垃圾邮件的定义被扩大了,除了上述对垃圾邮件定义外,病

全概率公式和贝叶斯公式练习题

例题讲解: 例题 1.市场上某产品由三家厂家提供,根据以往的记录,这三个厂家的次品率分别为,0.020.,0.01,0.03,三个厂家生产的产品所占的市场份额分别0.15,0.8,0.05.产品出厂后运到仓库,见面后再进入市场,设这三个厂家的产品在仓库是均匀混合 (1)在仓库中随机的取一个产品,求它的次品的概率。 (2)在仓库中随机的取一个产品,发现为次品,如果你是管理者,该如何追究三个厂家的责任? 例题2 保险公司把被保险人分成三类”谨慎的”,”一般的”和”冒险的”,统计资料表明,上述三种人在一年内发生事故的概率依次为,0. 5. 0.15. 和0.30. 如果”谨慎的”被保险人占20%”一般的”,被保险人占50%,”冒失的”被保险人占30%,确认一个被保险人在一年内出事故的概率。

练习: 1.设某工厂有两个车间生产同型号家用电器,第一车间的次品率为0.15,第二车间的次品率为0.12,两个车间的成品都混合堆放在一个仓库,假设第1,2车间生产的成品比例为2:3,今有一客户从成品仓库中随机提一台产品,求该产品合格的概率。 解:设B={从仓库中随机提出的一台是合格品} A i ={提出的一台是第i 车间生产的},i=1,2 则有分解B=A 1B ∪A 2B 由题意P(A1)=2/5,P(A2)=3/5,P(B|A1)=0.85,P(B|A2)=0.88 由全概率公式P(B)= P(A 1) P(B|A 1)+ P(A 2) P(B|A 2)=0.4*0.85+0.6*0.88=0.868. 2. 盒中有a 个红球,b 个黑球,今随机地从中取出一个,观察其颜色后放回,并加上同色球c 个,再从盒中第二次抽取一球,求第二次抽出的是黑球的概率。 解:设A={第一次抽出的是黑球},B={第二次抽出的是黑球},则B AB AB =+, 由全概率公式()()()()()P B P A P B A P A P B A =+, 由题意(),(|),(),(|)b b c a b P A P B A P A P B A a b a b c a b a b c +====++++++ 所以()()()()()()b b c ab b P B a b a b c a b a b c a b +=+=+++++++ 3. 设某公路上经过的货车与客车的数量之比为2:1,货车中途停车修理的概率为0.02,客车为0.01,今有一辆汽车中途停车修理,求该汽车是货车的概率。 解:设B={中途停车修理},A1={经过的是货车},A2={经过的是客车},则B=A 1B ∪A 2B ,由贝叶斯公式有 111112220.02()()3()0.80.21()()()()0.020.0133 P A P B A P A B P A P B A P A P B A ?===+?+? 4.已知甲袋中有6只红球,4只白球;乙袋中有8只红球,6只白球。求下列事件的概率: (1) 随机取一只袋,再从该袋中随机取一球,该球是红球; (2) 合并两只袋,从中随机取一球,该球是红球。 解 (1) 记=B {该球是红球},=1A {取自甲袋},=2A {取自乙袋},已知10/6)|(1=A B P ,14/8)|(2=A B P ,所以 70411482110621)|()()|()()(2211=?+?= +=A B P A P A B P A P B P (2) 12 72414)(== B P

贝叶斯公式公式在数学模型中的应用

学院本科毕业论文(设计) 题目:贝叶斯公式公式在数学模型中的应用 院(系)理学院 专业数学与应用数学 年级2009级 姓名鲁威学号09031213 指导教师俊超职称讲师 2013 年6月1 日

目录 摘要 (1) Abstract (2) 前言 (2) 第一章贝叶斯公式及全概率公式的推广概述........................................ 错误!未定义书签。 1.1贝叶斯公式与证明 (5) 1.1贝叶斯公式及其与全概率公式的联系 (5) 1.3贝叶斯公式公式推广与证明 (6) 1.3.1贝叶斯公式的推广 (6) 1.4贝叶斯公式的推广总结 (7) 第二章贝叶斯公式在数学模型中的应用 (8) 2.1数学建模的过程 (8) 2.2贝叶斯中常见的数学模型问题 (9) 2.2.1 全概率公式在医疗诊断中的应用 (9) 2.2.2全概率公式在市场预测中的应用 (11) 2.2.3全概率公式在信号估计中的应用. ......................................... 错误!未定义书签。 2.2.4全概率公式在概率推理中的应用 (15) 2.2.5全概率公式在工厂产品检查中的应用 ................................... 错误!未定义书签。 2.3全概率公式的推广在风险决策中的应用 (17) 2.3.1背景简介 (17) 2.3.2风险模型 (18) 2.3.3实例分析 (18) 第三章总结 (21) 3.1贝叶斯公式的概括 (21) 3.2贝叶斯公式的实际应用 (21) 结束语 (23) 参考文献 (24) 后记 (25)

贝叶斯公式的应用

贝叶斯公式的应用 张利娟 摘要:贝叶斯公式是概率论中重要的公式,在实际中有广泛的应用。本文结合全概率公式,就公共生活中有关传染病防治和测谎仪是否真的能测谎两个问题,说明了它们的用法。并给出相关的意见。 关键词:全概率公式;贝叶斯公式;应用 引言 一个随试验的样本空间都可以找到有限个或可列个基本事件构成一个分割,任一复合事件都可以由这几类基本事件组合而成。例如:有一个袋子,装有白球、黑球和红球,取出两个球,则“取出两球颜色相同”这一事件,可由“取出两个白球”,“取出两个黑球”,“取出两个红球”复合而成。对这类问题从概率上表达时发生可能性之间关系的公式就是全概率公式,与其互逆的即为贝叶斯公式。1.全概率与贝叶斯公式 若事件B1,B2,…,Bn是样本空间Ω的一个划分,P(Bi)> (i= 1、2、3、…n),A是任一事件且P(A)> 0,则有 其中, P(A) 可由全概公式得到。即 我们主要应用公式的简单情形, 即对任意两个事件A 和B, 根据贝叶斯公式有其中 事件B的概率通常是根据以往的数据分析得到的,对我们而言,所求的P(A|B)通常更有用。 2 . 贝叶斯公式的应用 资料显示, 某项艾滋病血液检测的灵敏度(即真有病的人检查为阳性)

为95%, 而对没有得病的人这种检测的准确率( 即没有病的人检查为阴性) 为99%. 美国是一个艾滋病比较流行的国家, 估计大约有千分之一的人患有这种病。为了能有效地控制、减缓艾滋病的传播, 几年前有人建议对申请新婚登记的新婚夫妇进行这种血液检查。该计划提出后, 征询专家意见, 遭到专家的强烈反对, 计划没有被通过。 现在我们用贝叶斯公式分析专家为何反对通过这项计划。 设A = { 检查为阳性} , B = { 一个人患有艾滋病} . 根据文中叙述可知, 由全概率公式 P(A)=0.001×0.95+0.999×0.01= 0.01094. 由贝叶斯公式 也就是说, 被检测患有艾滋病而此人确实患有该病的概率大约为0.087。这个结果使人难以接受, 好像与实际不符。从资料显示来看, 这种检测的精确性似乎很高。因此,一般人可能猜测,如果一个人检测为阳性, 他患有艾滋病的可能性很大。如果通过这项计划, 势必给申请登记的新婚夫妇带来不必要的恐慌。因为约有91. 3%的人并没有患艾滋病。为什么会出现与直觉如此相悖的结果呢? 这是因为人们忽略了一些基础信息, 就是患有艾滋病的概率很低, 仅为千分之一。因此,在检测出呈阳性的人中大部分是没有患艾滋病的。 但是, 我们也应该注意到, 这项检测还是为我们提供了一些新的信息. 计 算结果表明, 一个检测结果呈阳性的人患有艾滋病的概率从最初的0. 001 增加到了0. 087, 这是原来患有艾滋病概率的87倍.进一步的计算, 我们得到一个检查呈阴性而患有艾滋病的概率为 因此, 通过这项检测, 检查呈阴性的人大可放宽心, 他患有艾滋病的概率 已从千分之一降低到十万分之六。

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