逆概率公式及其应用

发表时间:2021/2/26   来源:《教育学文摘》2020年第31期   作者:李东方
[导读] 逆概率公式(也称贝叶斯公式)也是概率论中一个非常重要的公式,在日常生活中有着极其广泛的应用
        李东方
        广州工商学院基础教学部        广东 佛山 三水 528138
        摘要:逆概率公式(也称贝叶斯公式)也是概率论中一个非常重要的公式,在日常生活中有着极其广泛的应用。本文主要简介逆概率公式及其使用方法,并通过一些日常生活中的实际例子,帮助同学们全面、系统、深入的理解和掌握逆概率公式。
         关键词:逆概率公式;概率统计;应用
        逆概率公式是概率论中的一个十分重要的公式之一,在概率论的教学中,逆概率公式既是一个重点,也是一个难点。根据多年来的教学实践,归纳总结出对逆概率公式的理解方法、求解实际问题的分析方法、解题步骤以及如何应用此公式需要注意的事项等的教学体会,以使学生能够正确理解和掌握逆概率公式,更好地解决在日常生活中所遇到的相应实际问题。
        1. 逆概率公式
       它们构成了样本空间的一个划分,在第一步试验的基础上,再进行第二步试验,结果有若干个,如果只与第二步试验结果有关的某事件发生了,现在要求与第一步试验结果有关的某事件的概率,就要利用逆概率公式。
        逆概率公式再日常生活中的应用十分广泛,比如在产品质量检测、医疗诊断、数字通信、侦破案件、信用及索赔等多个方面都发挥着非常重要的作用。它不仅可以帮助人们寻找导致某一事件发生的最可能的原因;还可以通过后验概率,来重新确认人们之前不确定的事情,或者对事情进行新的判断。下面我们通过具体的例子来阐述逆概率公式在实际生活中的应用。
        2.在疫情诊断问题中的应用
        例1 美国某城市被测验的居民中有0.6%是新冠病毒患者,而利用某种检测来诊断新冠病毒,其效果为:测试结果呈阳性,患病概率为0.96,而未患新冠病毒且测试结果呈阴性、假阴性、假阳性的概率为0.95。若当地一名居民测试结果呈阳性,那么该居民患新冠病毒的概率冇多大?

        由此可见,新冠病毒患者,测试结果呈阳性的概率比较大,为0.96,而测试结果呈阳性的居民患有新冠病毒患的概率只有0.108,这时,只能确定他为疑似患者,还需要进一步检测。
        3.在数字通信问题中的应用
        例2在数字通讯中,信号是由数字0和1的长序列组成的。由于随机干扰,发送的信号0或l各有可能错误接收为1或O。现假定发送信号为0和l的概率均为0.5;又已知发送0时,接收为0和l的概率分别为0.9和0.1;发送信号为1时,接收为1和 0的概率分别为O.8和0.2.求当收到信号0时,发出的信号也是0(即没有错误接收)的概率

    通过利用 逆概率公式计算,可以帮助我们从接收的结果中,分析信号传递的正确率。
        4.在侦破案件问题中的应用
        例3 某市在一个有雾的早晨,发生了一起交通事故,肇事车是本市的一辆出租车,已逃逸,有一目击者称,看到的是一辆绿色出租车,假设该市只有红、绿两种颜色的出租车,并且绿色占45%,红色占55%,我们通过测试可知,目击者将绿色看成绿色的概率为0.9,将绿色的看成红色的概率为0.1,将红色看成红色的概率为0.8,将红色看成绿色的概率为0.2。若你是交警,你能确信目击者的证言吗?
     ,因此,即使目击者说的是真话,但他判断正确的概率仅为0.479,所以交警还要收集其它方面的证据,确定侦察方向.
        5.在索赔问题中的应用
        例4 从以往的资料中得知,在出口某种食品而导致的索赔案件中,有75%是质量问题,20%是份量短缺问题,5%是包装问题.又知在质量问题争议中,经过协商解决而不诉诸法律的占50%,在份量短缺问题中,经过协商解决而不诉诸法律的占70%,而在包装问题中,经过协商就可以解决也不诉诸法律的占85%,现在,有一件索赔案件,双方在争议中,只经过协商就解决了,问这一案件不属于质量问题的概率是多少?
     
    6.在索赔问题中的应用
    例5中信银行对在校贫困大学生进行助学贷款,某大学生承诺毕业五年内还清助学贷款,否则,将视该生为不遵守承诺(撒谎).假设对该生的信任程度为0.85,而可信的学生不遵守承诺的概率为0.05,不可信的学生不遵守承诺的概率为0.9,若该生在毕业五年内未还清贷款,求中信银行对该生的信任程度为多少?
 
    由于该生不遵守承诺,银行对该生的信任程度只有0.239,所以,该生在以后购房、买车等
再向银行贷款时,将会有很大可能遭到银行的拒绝。
        由于篇幅所限,我们仅列举了逆概率公式在现实生活中的应用的几个例子,事实上,逆概率公式在现实生活中的应用十分广泛。比如,在产品质量的检测、测谎仪、销售问题、寿命问题、预测与决策论等方面都有着非常重要的应用,有兴趣的读者可参看有关文献。
        参考文献 :
        [1]莫庆美.贝叶斯公式的应用[J]科技风.2016(19):161-162.
        [2]李国华.贝叶斯公式的应用[J]牡丹江大学学报.2011.(7):95-96.
        [3]李春娥.王景艳.贝叶斯公式及其应用的教学研究[J]大学数学.2015.(2):119-121.
        [4]寇子玥.贝叶斯公式及其应用[J]课程教育研究.2018.(40).119-120.
        [5]蔡薇.贝叶斯公式及其应用[J]数理化解题研究:高中版.2017.(4).12-12
        [6]杨静.陈冬.程小红.贝叶斯公式的几个应用[J]大学数学 2011.(2):166-169.
        [7]盛骤.谢式千.潘承毅.概率论与数理统计(第四版)[M].高等教育出版社 2010.10
        [8]同济大学数学系. 概率论与数理统计[M].人民邮电出版社2017.03
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