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贝叶斯经典案例

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2、利用贝叶斯公式转换成后验概率。

3、根据后验概率大小进行决策分类。

他对统计推理的主要贡献是使用了"逆概率"这个概念,并把它作为一种普遍的推理方法提出来。贝叶斯定理原本是概率论中的一个定理,这一定理可用一个数学公式来表达,这个公式就是著名的贝叶斯公式。贝叶斯公式是他在1763年提出来的:

假定b1,b2,……是某个过程的若干可能的前提,则p(bi)是人们事先对各前提条件出现可能性大小的估计,称之为先验概率。如果这个过程得到了一个结果a,那么贝叶斯公式提供了我们根据a的出现而对前提条件做出新评价的方法。p(biia)既是对以a为前提下bi的出现概率的重新认识,称p(biia)为后验概率。经过多年的发展与完善,贝叶斯公式以及由此发展起来的一整套理论与方法,已经成为概率统计中的一个冠以“贝叶斯”名字的学派,在自然科学及国民经济的许多领域中有着广泛应用。

四、贝叶斯推断知乎

贝叶斯定理是关于随机事件a和b的条件概率(或边缘概率)的一则定理。

其中p(a|b)是在b发生的情况下a发生的可能性。

贝叶斯定理也称贝叶斯推理,早在18世纪,英国学者贝叶斯(1702~1761)曾提出计算条件概率的公式用来解决如下一类问题:假设h[1],h[2]…,h[n]互斥且构成一个完全事件,已知它们的概率p(h[i]),i=1,2,…,n,现观察到某事件a与h[1],h[2]…,h[n]相伴随机出现,且已知条件概率p(a|h[i]),求p(h[i]|a)。

五、从贝叶斯公式,你体会到了怎样的人生哲理

贝叶斯决策理论,是主观贝叶斯派归纳理论的重要组成部分。贝叶斯决策就是在不完全情报下,对部分未知的状态用主观概率估计,然后用贝叶斯公式对发生概率进行修正,最后再利用期望值和修正概率做出最优决策。

贝叶斯决策理论方法是统计模型决策中的一个基本方法。

六、贝叶斯推理树

一天小明去做例行体检,检查结果显示小明对一宗罕见的病呈阳性,医生根据历史数据得知普通人得这种病的概率是0.1%(基础概率,priorbelief)。于是小明问医生,我得了这种病的概率是多少呢?医生说,患者的检测结果99%会呈阳性,对于非患者,有1%的概率会呈阳性(误诊)。

大家先问问自己,小明患病的概率是多少?大部分人的直觉答案是99%,或者至少很高。可惜错了,因为我们忽略了基础概率,请仔细阅读下面的分析。

当我们用贝叶斯定理分析时,我们可以假设检查呈阳性为事件a,发生的概率为p(a);小明患病为事件b,发生的概率为p(b);两个事件一起发生的概率为p(a[公式]b)。根据正文前的概念1可知p(b|a)*p(a)=p(a|b)*p(b),等式两边同时除以p(a)可以得到p(b|a)=p(a|b)*p(b)(a)。

现在我们把具体情境套入公式,p(b|a)代表当小明的检查为阳性时,小明为患者的概率(也就是小明最关心的问题);p(a|b)代表当小明为患者的情况下,检查呈阳性的概率(99%);p(b)是小明患病的基础概率,也就是在没有其他信息的情况下,小明患这种病的概率(0.1%);p(a)是随机挑一个人,检查结果为阳性的期望值(备注1),这个例子中p(a)=0.01098。把数字代入公式中,我们可以得到p(b|a)[公式]9%,也就是说在检查结果为阳性的情况下,小明患病的概率只有9%。

虽然以上结论非常反直觉,但是一旦把被误诊为阳性的人考虑进去,这个结论就符合直觉了。假设有个1000人的样本,根据基础概率(0.1%)只会有1个病人,而剩下的999个非患者有1%的概率被误诊,也就是大约有10个非患者的检查结果呈阳性。加上1个被确诊的患者,这个1000人的样本中共有11个人的检查结果为阳性,而只有一个病人,也就是1/11[公式]9%。回到原来的情景,我们可以想象小明在一个有11个检查结果为阳性,却只有一个病人的小组中,所以小明是患者的概率约为9%。

这是不是表明医学对监测罕见疾病无能为力呢?当然不是,解决问题的方法很简单,只要对第一次结果呈阳性的人再做一次检测就行了(假设两次检查结果互相独立)。第一次的结果为阳性的的小组里,患病的基础概率已经从0.1%提高到9%,把数据重新代入公式,我们可以得出p(b|a)[公式]91%。

以上是对贝叶斯定理的简单应用,其实大到破解德军密码到小到筛选垃圾邮件都运用了贝叶斯定理,说它贯穿了我们生活的方方面面也一点不过分。贝叶斯定理让我们关注基本概率,并通过新的信息不断更新基本概率,从而提高判断的准确度。

一个简单的公式背后是指导认识世界的深刻哲学,这才是能让人兴奋得尖叫的智慧。

备注1:p(a)=p(b)*p(a|b)+p(-b)*p(a|-b)。呈阳性的期望值分为两部分,一种是“患者(b)”的确诊,另一种是“非患者(-b)”的误诊,分别把“患者”和“非患者”的基础概率乘以其确诊的误诊的概率就是随机挑选一个被试,检查结果呈阳性的概率。

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