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全概率公式(二)

1.條件概率公式     

        上一節講了概率論的定義,這節主要講全概率公式。說到全概率公式,就不得不先把條件概率公式交代清楚了。我們來先看看條件概率公式:

                                                                   

很多人每次用這個公式都得百度,隔好長一段時間不用,這個公式就想不起來了,那麼該怎麼理解它,下一次不用百度只用理解就能自己推理出來呢?大家試著按照我的思路來試試。筆者答應你,看懂了這篇文,以後說不定可以幫你在眾人面前裝一個大大的逼!

        要理解這個公式,就要先知道P(A|B)代表什麼意思,它表示在事件B已經發生的條件下,A事件發生的概率,所以叫條件概率。不妨想一想,既然是事件B已經發生,那麼肯定以B事件發生的概率為基啊,B事件發生的概率P(B)必然是分母, 我們要求的是在B事件發生的條件下,事件A發生的概率,那事件A和事件B肯定是同時發生了,所以分子為

P(AB)下次看見P(A|B),按照這個思路想一想,就應該能推出來了。


2.全概率公式

        我們先把全概率公式擺出來,然後我來慢慢講講它的來龍去脈:

                                                                           


我敢保證,很多人當時看懂了這個公式,隔很久再看到這個全概率公式是有點懵逼的微笑。一般都會有這樣的疑問,不是要求B事件發生的概率嗎?怎麼從哪鑽出的A事件?為什麼會這樣呢?是因為這些同學沒有掌握到全概率公式的核心思想 : 把一個複雜的大問題轉換成多個簡單的小問題,分而治之!

        那麼這個思想是如何體現在公式中呢?首先,我們要求事件B發生的概率,可是B事件很複雜很龐大,一下子根本沒辦法求出來呀!那怎麼辦?很簡單,我們把事件B分成很多小事件Bi,把所有的小事件Bi加起來不就是大事件B的概率嗎?

                                                                              

可是又出現一個問題,張三這麼分,李四那樣分,根本沒有一個統一的標準。這時候就輪到A出場了,你可以把A理解成一個面積或者一種標準,B也是一個面積。因為大家分B的規則不一樣,所以我們這時候不再分B了,而是把B放進A空間裡,按照一個統一的標準來對A進行劃分,所以A就出現很多小塊Ai,那麼必然就會有B與Ai相交的部分,我們把這些相交的部分加起來,不就是事件B發生的概率嗎?如圖所示:

                                                                

所以相應的公式過程為:

                        

以上就是全概率公式的核心思想和推導過程,要牢記分而治之的思想哦,然後根據推理就再也不用死記硬背了。如果你是計算機軟體相關專業的同學,不知道你看到這種思想有沒有很熟悉的感覺,舉一反不了三四,最起碼要能反一二哦!這種思想在演算法與資料結構中其實是隨處可見的,比如遞迴、動態規劃、回溯等等演算法的基本思想都是把大問題轉換成小問題,然後分而治之的。


        有同學問,你不是說看完這篇文章,能讓我裝逼嗎?我看完了怎麼裝啊?首先我得反思下這種說法,無論是做學問還是搞技術,都要抱著嚴謹、謙虛、實事求是的態度,知識和技術是為了讓我們瞭解世界和解決問題,絕不是為了炫耀哦!不過如果你博學多才的話,有可能確實能讓你在別人面前有不一樣的地方。就這個知識點來說,比如我們生活中,在很多時候都會遇到抽獎,你有沒有想過抽籤的順序會不會影響抽籤的結果呢?你第一個抽和最後一個抽概率一樣嗎?如果是你設計了一個抽籤規則,落選者不服氣說我最後一個抽肯定抽中的概率小,前面的抽中概率大啊,憑什麼我最後一個抽啊,你該怎麼解釋啊?


        現在你要解釋的問題是到底第一個同學,或者前面的同學抽獎和你抽獎,抽中的概率是一樣的嗎?答案取決於一個前提,即當你抽籤時知不知道前面人抽籤的結果,如果知道結果,這個問題就屬於一個條件概率問題,你抽中的概率計算方法就得用條件概率公式,那抽的先後順序當然對結果有影響啊,假設前面總共10個人抽獎,前面5個人都沒抽中,那你先抽的話,抽中的概率是不是很大?但是如果大家都不知道結果,大家抽中的概率都是根據全概率公式計算,抽籤的結果和順序是無關的,誰先誰後都一樣。這裡就不再詳細的舉例子了,感興趣的同學自行谷歌或百度。所以,當你把這篇文章的條件概率和全概率給大家講清楚,會不會讓大家都心服口服?會不會讓你「人前顯貴」一次呢?

        

        全概率公式就先介紹到這裡,下一篇介紹著名的貝葉斯公式。