--概率論部分總結--

概率論部分總結

概念

隨機試驗:
1、可以在相同條件下重複地進行;
2、每次試驗的可能結果不止一個,並且能事先明確試驗的所有可能結果;
3、進行一次試驗之前不能確定哪一個結果會出現。

樣本空間&樣本點:
某個隨機試驗的所有可能結果組成的集合,每個結果稱之爲樣本點

隨機事件:
樣本空間的子集,簡稱事件,當且僅當子集中的一個樣本點出現,稱爲事件發生

基本事件:
由一個樣本點組成的單點集

頻率:
進行了n 次試驗,事件A發生了nA 次,nA 叫頻數,nAn 叫頻率,記fn(A)

概率:
對隨機試驗的樣本空間中,每一事件A賦予一個實數,記爲P(A) ,稱爲事件A的概率

古典概型:
隨機事件僅包含有限個事件,且每個事件出現的可能性相同

對立事件、互斥事件、獨立事件:
對立事件爲樣本空間中僅有A、B兩個可能事件,非A即B;互斥事件爲同一樣本空間中,A、B事件無交集,只要A發生了,B就不可能發生,但A發生了,B不一定發生(有可能是C、D……其它事件發生);獨立事件,A、B分處不同樣本空間,互不影響。

實際推斷原理:
概率很小的事件在一次試驗中實際上幾乎是不發生的

先驗概率、後驗概率:
由以往數據分析得到的概率叫先驗概率,得到最新信息後,再重新加以修正的概率叫後驗概率

公式、定理:

事件運算:

運算定律 公式
交換律 AB=BA;AB=BA
結合律 A(BC)=(AB)C;A(BC)=(AB)C
分配律 A(BC)=(AB)(AC);A(BC)=(AB)(AC)
德摩根律 AB¯¯¯¯¯¯¯¯¯=A¯¯¯B¯¯¯;AB¯¯¯¯¯¯¯¯¯=A¯¯¯B¯¯¯

基本概率運算:

事件條件 公式
空事件 P(A)=0
An P(A1A2An)=P(A1)+P(A2)++P(An)
ABAB P(BA)=P(B)P(A);P(B)>P(A)
任一事件A P(A)1
互逆事件AA¯ P(A)=1P(A¯)
任意兩事件AB
推廣到N件事件
P(AB)=P(A)+P(B)P(AB)
P(A1A2An)=ni=1P(Ai)+1i<jnP(AiAj)+1i<j<knP(AiAjAk)+(1)n1P(A1A2An)

超幾何分佈:
在不放回抽樣中,共有N個球,其中紅球個數爲D,其餘爲白球,從中抽n個球出來,求抽中k個紅球的概率,即爲超幾何分佈問題,其公式爲:

P=(Dk)(NDnk)(Nn)=CknCnkNDCnN

條件概率、乘法定理:
A、B爲兩個事件,且P(A)>0,則條件概率公式爲:

P(B|A)=P(AB)P(A)
稱爲事件A發生的條件下,事件B發生的條件概率,A、B兩事件需要有交集,概率運算的結果對條件概率都有效,只需要把“|A”當成不存在,由條件概率引申出乘法定理,即做個簡單的運算即有:
P(AB)=P(B|A)P(A)
推廣到n2 的情況,當P(A1A2A3An)>0 時有:
P(A1A2A3An)=P(An|A1A2An1)P(An1|A1A2An2)P(A2|A1)P(A1)

全概率公式及貝葉斯公式:
首先定義,把一個樣本空間全部分割之後所得的B1B2Bn 稱之爲樣本空間的一個劃分,各劃分子集之間是沒有交集的,即相當於把一張紙剪爲n份一樣,沒有重疊,拼起來就是一整張紙。基於這樣的一個劃分,有全概率公式如下:

P(A)=P(A|B1)P(B1)+P(A|B2)P(B2)++P(A|Bn)P(Bn)
由條件概率的定義及全概率公式可以推出貝葉斯公式:
P(Bi|A)=P(BiA)P(A)=P(A|Bi)P(Bi)nj=1P(A|Bj)P(Bj),i=1,2,n

應用總結:

超幾何分佈應用:
在抽樣問題中不放回抽樣的精確概率計算,比如質量管理中,在一批已知不良率的產品N中抽n個,抽取到k個不良品的概率是多少,或者抽到小於等於k個不良品的概率有多大,以此概率用於假設檢驗中的P值,又可以反過來檢驗不良率是否爲已知的P ,後續假設檢驗時再詳細說明。

條件概率、乘法定理:
條件概率,對於那些可以確定所有基本事件的樣本,事件A、B的交集發生概率,事件A的發生概率都是可以確定的,此時,用條件概率就可以計算出事件A發生之下,出現事件B的概率是多少,見識有限,未能補充實際例子。
乘法定理,由先驗概率或“窮舉概率”1得到P(An|A1A2),P(An1|A1A2) 等各級概率,然後可以通過乘法定理,求出各級事件(或逆事件)的組合概率,如P(A1A2¯¯¯¯A3A4A5¯¯¯¯)

全概率公式:
全概率公式關鍵是要窮盡所有發生事件A的子集,即要找到樣本空間下所有的劃分!
打個比方可能更好理解一些,某市有N 個停車場,各停車場都停滿了車,以各停車場裏停寶馬的數量爲事件,記爲B1B2Bn ,即每個停車場停寶馬的概率爲P(B1)P(B2)P(Bn) ,而每個停車場的寶馬系列中出現寶馬X6的概率爲P(A|B1)P(A|B2)P(A|Bn) 現在要計算本市所有停車場上,停寶馬X6這種類型的車的概率P(A) ,就可以用全概率公式去求。
再出個書上的例子,比如要示某個症狀如流鼻涕(記爲事件A)的出現概率P(A) ,但無法直接得出概率,此時,我只要知道哪些疾病如感冒P(B1) 、鼻炎P(B2) 等等P(Bn) 發生的概率,以及在感冒之後出現流鼻涕的概率P(A|B1) 、鼻炎之後出現流鼻涕的概率P(A|B2) 、…等等出現的概率P(A|Bn) 就可以通過全概率公式求得流鼻涕出現的概率。(得了AIDS也是有可能流鼻涕的-_-!)

貝葉斯公式:
貝葉斯公式關鍵是P(BiA)=P(ABi)=P(A|Bi)P(Bi) 這個公式中分子的轉換
接着用上面全概率公式的兩個例子說明貝葉斯公式:
第一個例子,那是發生在求出全市的寶馬X6概率之後的事,我發現一車寶馬X6在飆車,那麼它來自哪個停車場的可能性最大?
第二個例子,那是發生在求出流鼻涕概率之後的事,有個人他流鼻涕了!那麼,他得什麼病的可能性最大?或者只求出,他得了感冒的可能性有多大?


  1. 不知道有沒有這個,姑且這麼叫吧,意爲各級樣本的分佈情況都知道,可以直接計算下一步動作中出現某件事的概率,比如有8個白球2個紅球,抽到紅球的概率是2/10,抽出一個白球之後,抽到紅球的概率是2/9之類
發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章