摘要信息對(duì)事件的影響,可以是直接的,也可以是間接的,概率論給出了量化這些影響的一個(gè)方法。
關(guān)鍵詞信息條件概率條件概率空間
中圖分類號(hào):G203文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
在一個(gè)試驗(yàn)中,如果知道其中一個(gè)事件已經(jīng)發(fā)生了,我們自然希望能夠利用所發(fā)生事件帶來(lái)的新的信息,去重新認(rèn)識(shí)其它事件的不確定性。那么,我們應(yīng)該怎樣使用這些信息呢?舉一個(gè)例子:某秘書的辦公桌有8個(gè)抽屜,分別用1~8編號(hào),每次她拿到一份文件后,就會(huì)隨機(jī)地將此文件放到某個(gè)抽屜里,有的概率她會(huì)忘了把文件放在哪個(gè)抽屜里,而最終找不到這份文件了?,F(xiàn)在這位秘書要找一份非常重要的文件,她按順序打開(kāi)每一個(gè)抽屜,直到找到這份文件為止,或者翻遍所有的抽屜都沒(méi)有找到這份文件。問(wèn):(1)假如打開(kāi)了第一個(gè)抽屜,發(fā)現(xiàn)里面沒(méi)有這份文件,則這份文件在其余7個(gè)抽屜里的概率?(2)假如翻遍了前4個(gè)抽屜,都沒(méi)有要找的文件,那么,這份文件在剩下的4個(gè)抽屜里的概率?實(shí)際上,所求概率會(huì)越來(lái)越小,因?yàn)樵秸也坏?,找到的可能性就越小,前面的信息或多或少給予了后面結(jié)果的暗示,這里我們注意到:由于文件丟失的概率是,即10份文件中就有2份找不到了,而其余8份平均地分給了8個(gè)抽屜。假如我們把所有失去的文件都找回來(lái),應(yīng)該有2個(gè)抽屜那么多。于是可以在這8個(gè)抽屜后面加上兩個(gè)虛擬抽屜——抽屜9和抽屜10,這兩個(gè)抽屜專門用來(lái)裝因找不到而丟失的文件,這時(shí)問(wèn)題可轉(zhuǎn)化為:隨機(jī)地把文件放在10個(gè)抽屜里,但找文件時(shí),不允許打開(kāi)最后兩個(gè)抽屜。當(dāng)已經(jīng)找過(guò)個(gè)抽屜,仍沒(méi)有找到指定文件時(shí),文件只能在剩下的10-個(gè)抽屜里,但我們只能尋找剩下的8-個(gè)抽屜,所以所求的概率為,于是,所求的概率為;,所求的概率為。
某個(gè)事件在附加了信息(或條件)下的概率稱為條件概率,記作|,它與無(wú)條件概率之間的關(guān)系為|。
例如:袋中裝有個(gè)白球和黑球,一次取出個(gè)球,發(fā)現(xiàn)是同一顏色的球,求這個(gè)球?yàn)楹谇虻母怕?
設(shè) A:取出個(gè)球是黑球,B:取出個(gè)同色球={同為黑球}+{同為白球},分別記為、,即,且、互不相容,則
{個(gè)黑球}=+∴|==
值得注意的是無(wú)條件概率與條件概率|在數(shù)值之間沒(méi)有必然的關(guān)系,但是在一些特殊的情況下,它們之間也可以有大小關(guān)系。
例如:
(1)若,則|,時(shí),意味著的發(fā)生增加了發(fā)生的可能性。
(2),則|,同樣當(dāng)時(shí),發(fā)生一定導(dǎo)致發(fā)生,∴|=1
(3)若,則|,由于與互不相容,所以發(fā)生則必不發(fā)生,故|
從條件概率|的定義可以看出,條件概率實(shí)質(zhì)上就是將原來(lái)的樣本空間縮小到,這個(gè)縮小的樣本空間我們用€%R記,則|
由此可以看出,條件概率也是概率,它滿足概率所具有的性質(zhì)。
例:一次擲十顆骰子,已知至少出現(xiàn)一個(gè)一點(diǎn),問(wèn)至少出現(xiàn)兩個(gè)一點(diǎn)的概率?
:至少出現(xiàn)兩個(gè)一點(diǎn),:最多出現(xiàn)一個(gè)一點(diǎn),:至少出現(xiàn)一個(gè)一點(diǎn),則
再進(jìn)一步,我們甚至還可以在條件概率空間中定義條件概率,即|=|,因?yàn)?/p>
這樣就得到了條件概率空間中任一事件的條件概率與原來(lái)概率空間中該事件的條件概率的關(guān)系,這個(gè)關(guān)系對(duì)處理許多實(shí)際問(wèn)題非常方便。
例如某人忘記了電話號(hào)碼的最后一個(gè)數(shù)字,因而他隨意地?fù)芴?hào),已知最后一個(gè)數(shù)字是奇數(shù),求他撥號(hào)不超過(guò)三次而撥通的概率?
:撥號(hào)不超過(guò)三次撥通電話,:第次撥通電話()
:最后一個(gè)數(shù)字是奇數(shù),則
有時(shí),在實(shí)際問(wèn)題中,還會(huì)碰到隱藏了真實(shí)性的信息,最常見(jiàn)的是買東西的人總是抱怨東西太貴,而賣方卻又抱怨沒(méi)賣出好價(jià)錢,這似乎有些自相矛盾,但仔細(xì)分析,就能揭開(kāi)這些抱怨背后所掩蓋的信息真相。交易的成功表明了即使你不十分滿意它的價(jià)錢,但你還是認(rèn)為所得值得。因此,信息是需要提取與甄別的,概率論僅僅給出了一個(gè)量化的指標(biāo),但更多時(shí)候,還需要我們透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì),從中揭開(kāi)這些信息對(duì)事件所產(chǎn)生的內(nèi)在影響。