
【計】 Bayes rule
【計】 Bayes
law; theorem
【經】 law
貝葉斯法則(Bayes' Theorem)是概率論中的核心定理,用于描述在已知相關證據的條件下,如何更新某一假設的概率。其名稱源于18世紀英國統計學家托馬斯·貝葉斯(Thomas Bayes)。該法則的數學表達式為:
$$ P(A|B) = frac{P(B|A) cdot P(A)}{P(B)} $$
其中:
先驗概率(Prior Probability)
指在獲得新證據前,對事件發生概率的初始估計(如 ( P(A) ))。例如,在疾病檢測中,人群的患病率即為先驗概率。
似然概率(Likelihood)
指在假設成立的條件下,觀察到當前證據的概率(如 ( P(B|A) ))。例如,若某人患病,檢測結果呈陽性的概率。
後驗概率(Posterior Probability)
指結合新證據後,對假設概率的修正結果(如 ( P(A|B) ))。例如,若檢測呈陽性,此人實際患病的概率。
邊際概率(Marginal Probability)
指證據發生的總概率,需考慮所有可能路徑(如 ( P(B) = P(B|A)P(A) + P(B| eg A)P( eg A) ))。
《概率論導論》(Introduction to Probability)
麻省理工學院統計學教材,系統闡述貝葉斯法則的推導與實例 。
鍊接:https://ocw.mit.edu/resources/res-6-012-introduction-to-probability-spring-2018/
斯坦福大學哲學百科(Stanford Encyclopedia of Philosophy)
“貝葉斯定理”條目詳解其哲學基礎與認知科學應用 。
美國統計協會(ASA)白皮書
《貝葉斯方法在數據分析中的實踐指南》,強調其在現代統計中的重要性 。
鍊接:https://www.amstat.org/asa/files/pdfs/Bayesian-Educational.pdf
貝葉斯法則(Bayes' Theorem)是概率論中的核心定理,用于在已知部分信息的情況下,更新對事件發生概率的估計。它由英國數學家托馬斯·貝葉斯提出,是貝葉斯統計學的理論基礎,廣泛應用于機器學習、醫學診斷、金融預測等領域。
貝葉斯法則的公式為: $$ P(A|B) = frac{P(B|A) cdot P(A)}{P(B)} $$ 其中:
先驗與後驗
貝葉斯法則通過先驗概率(已有知識)和新證據(觀測數據),推導出更新後的後驗概率。例如:
動态更新
隨着新數據的加入,後驗概率可疊代成為新的先驗概率,實現持續學習(如垃圾郵件過濾系統)。
假設某種疾病在人群中的患病率為1%($P(A)=0.01$),檢測的靈敏度(患病者檢測陽性概率)為99%($P(B|A)=0.99$),特異度(健康人檢測陰性概率)為99%($P( eg B| eg A)=0.99$)。當某人檢測為陽性時,真實患病的概率為: $$ P(A|B) = frac{0.99 cdot 0.01}{0.99 cdot 0.01 + 0.01 cdot 0.99} = 0.5 $$ 結果僅為50%,說明即使檢測準确率高,但因患病率低,假陽性仍可能占多數。
貝葉斯法則的本質是通過數學框架将主觀經驗(先驗)與客觀數據(似然)結合,量化不确定性。其優勢在于靈活性和可解釋性,但需注意先驗選擇的合理性。
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