Формула повної ймовірності

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку

Формула повної ймовірності дозволяє обчислити ймовірність деякої події через умовні ймовірності цієї події в припущенні якихось гіпотез, а також ймовірностей цих гіпотез.

Визначення[ред. | ред. код]

Нехай дано імовірнісний простір , і повна група подій , таких що . Хай подія, що нас цікавить. Тоді

.

Зауваження[ред. | ред. код]

Формула повної ймовірності також має наступну інтерпретацію. Нехай  — випадкова величина, що має розподіл

.

Тоді

,

тобто апріорна ймовірність події рівна середньому його апостеріорної ймовірності.

Приклади[ред. | ред. код]

Приклад 1[ред. | ред. код]

Задача:

Припустимо, прогноз погоди показує, що завтра з ймовірністю 0.6 (60%) буде сонячна погода. Відповідно те, що погода буде дощовою, дорівнює 0.4 (так як сума імовірностей подій, що складають повну групу дорівнює одиниці, тобто 100 відсоткам).

Також в нас є деякі дані по прогнозу на післязавтра: Якщо завтра буде сонячно, то ймовірність того, що післязавтра буде сонячно дорівнює 0.7

P(D2 = сонячно | D1 = сонячно) = 0.7

Якщо завтра буде дощ, то ймовірність того, що післязавтра буде сонячно дорівнює 0.4

P(D2 = сонячно | D1 = дощ) = 0.4

Знайти ймовірність того, що післязавтра буде сонячно.

Розв'язок:

Необхідно знайти дві події:

1. ймовірність того що і завтра і післязавтра буде сонячно. Вирахуємо це по теоремі добутку залежних подій: P(D2 = сонячно | P(D1 = сонячно)) * P(D1 = сонячно) = 0.7*0.6 = 0.42

2. Ймовірність того що завтра буде дощ а післязавтра буде сонячно.

P(D2 = сонячно | P(D1 = дощ)) * P(D1 = дощ) = 0.4*0.4 = 0.16

Після цього, необхідно скласти ймовірності цих двох подій. В результаті отримаємо ймовірність сонячної погоди післязавтра рівною 58%

Приклад 2[ред. | ред. код]

Припустимо, що дві різні фабрики виробляють електричні лампочки. Лампи фабрики X' працюватимуть довше 5000 годин в 99% випадків, в той час як лампочки фабрики Y' працюватиме довше 5000 годин в 95% випадків. Відомо, що фабрика X поставляє 60% ламп, від загально доступної кількості, а фабрика Y поставляє решту 40% ламп. Який шанс, що придбана лампа працюватиме довше ніж 5000 годин?

Застосовуючи формулу повної ймовірності, маємо:

де

  • — імовірність, що придбана лампа була виготовлена фабрикою X;
  • — імовірність, що придбана лампа була виготовлена фабрикою Y;
  • — імовірність що лампа, виготовлена фабрикою X працюватиме більше ніж 5000 годин;
  • — імовірність що лампа, виготовлена фабрикою Y працюватиме більше ніж 5000 годин.

Таким чином існує імовірність в 97.4%, що кожна придбана лампа буде працювати більше ніж 5000 годин.

Див. також[ред. | ред. код]

Джерела[ред. | ред. код]