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理解全概率公式與貝葉斯公式

在概率論與數理統計中,有兩個相當重要的公式——全概率公式與貝葉斯公式。然而很多人對這兩個公式感到非常迷茫。一來不知道公式背後的意義所在,二來不知道這些冰冷的公式能有什麼現實應用。

1. 全概率公式

在講全概率公式之前,首先要理解什麼是“完備事件群”。 
我們將滿足 

BiBj=(ij)B1+B2+=Ω

這樣的一組事件稱為一個“完備事件群”。簡而言之,就是事件之間兩兩互斥,所有事件的並集是整個樣本空間(必然事件)。

假設我們要研究事件A。我們希望能夠求出P(A),但是經過一番探索,卻發現P(A)本身很難直接求出,不過卻能夠比較容易地求出各個P(B

i),以及相應的條件概率P(A|Bi)。 
能不能根據這些資訊,間接地求出P(A)呢? 
這當然是可以的。

我們不要忘記,Bi兩兩互斥的。 

A=AΩ=AB1+AB2+AB3+

顯然,AB1AB2AB3也是兩兩互斥的。1 
一說到兩兩互斥,我們就想到了概率的加法定理2

P(A)=P(AΩ)=P(AB1+AB2+AB3+)=P(AB1)+P(AB2)+P(AB3)+

再根據條件概率的定義,我們得到了教科書上的全概率公式: 

P(A)=P(B1)P(A|B1)+P(B2)P(A|B2)+P(B3)P(A|

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