140 likes | 347 Views
Chapter 3 Conditional Probability and Independence. 條件機率與獨立性. 前言. 必殺左拳~袋鼠之男: 哼哼哼 ... 在場上能不被我的左勾拳 KO的袋鼠, 1001 個裡面只有 1 個, 機率比 0.001 還小。你認命吧~. 迷之聲: 哦~是嗎? 來戰吧~. 看我的必殺閃電左勾拳~. 吼. 傳說中的河東獅吼~. 無知的袋鼠,你大概沒算過給定對手是獅子的條件下,你的勝率會是多少吧。. Conditional Probability 條件機率. 定義 :
E N D
前言... 必殺左拳~袋鼠之男: 哼哼哼...在場上能不被我的左勾拳 KO的袋鼠,1001個裡面只有1個, 機率比0.001還小。你認命吧~ 迷之聲: 哦~是嗎? 來戰吧~
看我的必殺閃電左勾拳~ 吼 傳說中的河東獅吼~
無知的袋鼠,你大概沒算過給定對手是獅子的條件下,你的勝率會是多少吧。無知的袋鼠,你大概沒算過給定對手是獅子的條件下,你的勝率會是多少吧。
Conditional Probability條件機率 定義: 對任意的事件E和F滿足P(F) > 0,給定F事件發生的條件下,E事件發生的條件機率(Conditional Probability)是P(E|F) = P(E∩F)/P(F) 複合法則(Multiple Rule): P(E1∩E2∩... ∩En)=P(E1)P(E2|E1) P(E3|E1∩E2)...P(En|E1∩E2∩... ∩En-1)
Example 丟一個公正的6面骰 E:{出現偶數點}, F:{出現點數大於3點} P(E|F)=P(E∩F)/P(F)=(1/3)/(1/2)=2/3 P(Fc|E)=P(Fc∩E)/P(E)=(1/6)/(1/2)=1/3 G:{出現紅色點數(1點或4點)} P(E∩F∩G)=P(E)P(F|E)P(G|E∩F) =(1/2)×(1/3)×1=1/6
Bayes’ Formula貝氏公式 簡單版~ 若E和F是事件且P(F)>0,則E=E∩S=E∩(F∪Fc)=(E∩F)∪(E∩Fc) 可得出P(E)=P(E∩F)+P(E∩Fc)=P(E|F)P(F)+P(E|Fc)P(Fc) 一般版~ 若F1...Fn是互斥事件,對任意的i有P(Fi)≠0且他們的聯集是S,則:P(E) = i=1..nP(E|Fi)P(Fi)
Example 丟一個公正的6面骰 E:{出現偶數點}, F:{出現點數大於3點} P(E)=1/2=P(E∩F)+P(E∩Fc)=1/3+1/6=1/2 P(E|F)=(1/3)/(1/3+1/6)=2/3 Fi={出現i點},i=1..6 P(E)=i=1..nP(E|Fi)P(Fi)=0+1/6+0+1/6+0+1/6=1/2 P(F2|E)=(1/6)/(0+1/6+0+1/6+0+1/6)=1/3
Odds Ratio勝率比 定義: 一個事件A的勝率比(odds ratio) = 勝率比告訴我們一個事件發生的機率是不發生的幾倍 Example E:丟一公正骰子出現紅色點數(1 or 4) odds ratio of E = (1/3)/(2/3)=1/2
Independence獨立性 二事件的獨立性~ 2個事件E和F是獨立的(independent) : P(E∩F)=P(E)P(F) 也就是說: 若P(F)≠0,則P(E) = P(E|F) n個事件的獨立性~ n個事件E1...En是獨立的: 對任意{1,2...n}的子集I,P(∩iIEi)=iIP(Ei) 相依(Dependence): 若n個事件不是獨立的,則這n個事件是相依的(dependent)
Example 丟一個公正的6面骰 E: 出現紅色點數(1 or 4) F: 偶數點 P(E)P(F)=(1/3)(1/2)=1/6=P(EF) 所以E和F是獨立的 G:出現點數大於3 P(F)P(G)=(1/2)(1/2)=1/41/3=P(FG) 所以F和G是相依的
P(•|F) 是一個機率函數 對任意的事件F滿足P(F) > 0 : • P(S|F) = P(S∩F)/P(F) = P(F)/P(F) = 1 • 對任意的事件E,因為E∩F包含於F,所以 0≦P(E∩F)≦P(F)。所以0≦P(E|F)≦1。 • 對任意的互斥事件E1,E2,... 由此得證P(•|F) 是一個機率函數
牛刀小試 有一種測試某種特殊疾病的檢驗方法,其判斷錯誤的機率是0.01。根據統計,台灣的國小學童約有0.02有此特殊疾病。若有一個小朋友被此測試方法判定為有這個特殊疾病,請問他真的有病的機率是多少?
解答 令E={有特殊疾病},F={被判定為有病} P(E∩F)=P(E)P(F|E)=0.02×0.99=0.198 P(Ec∩F)=P(Ec)P(F|Ec)=0.98×0.01=0.098 P(F)= P(E∩F)+ P(Ec∩F)=0.0.296