Download presentation
Presentation is loading. Please wait.
Published byGiulio Pepe Modified 5年之前
1
統 計 方 法 的 順 序 確定目的 蒐集資料 整理資料 分析資料 推論資料 (變量,對象) (方法:普查,抽樣) (圖形、表格)
(集中量數、離散量數) (機率、估計、檢定)
2
第5章 機率導論 5.1 實驗、樣本空間與事件 5.2 事件機率的基本運算 5.3 條件機率 5.4 總合機率法則與貝氏定理
3
何謂機率? 所謂的機率是用具體的數字來描述某特定事件發生之可能性的方法。機率可將一個較模糊的程度敘述轉換為一個定量的數值。透過這樣的一個方法,我們能夠更有效地去測量、表達及分析各項不確定性的問題,以作為下決策時之重要參考。
4
機率定義 機率(probability):描述某事件發生的相對可能(機會)的值,介於0與1之間,包括0與1。
實驗(experiment):可產生各種可能結果的過程。 結果(outcome):一項實驗的特定結果。結果亦稱為出象 事件(event):是一個實驗中出現的一個或一個以上結果的集合。 樣本空間(sample space):實驗中所有可能得到的結果所成之集合。
5
Ex.實驗: 投擲一個公正骰子的實驗 可能的結果: 事件: 出現奇數點的事件 E = 出現偶數點的事件 E = 點數小於 5 的事件 E = 樣本空間: 所有可能的結果 S =
6
Ex.投擲二個公正硬幣的實驗 可能的結果: 事件:全部為頭的事件 E = 全部為尾的事件 E = 一頭一尾的事件 E = 樣本空間: S =
7
(1)古典機率 兩種機率方法: (1)古典機率與(2)經驗機率 古典機率 某事件發生機率 = 合乎事件條件的結果數目 所有可能結果總數
8
Ex.實驗: 投擲一個公正骰子的實驗 可能的結果: 事件: 出現奇數點的事件 E1 = 出現偶數點的事件 E2 =
樣本空間: 所有可能的結果 S =
9
Ex.投擲二個公正硬幣的實驗 可能的結果: 事件:全部為頭的事件 E1 = 全部為尾的事件 E2 = 一頭一尾的事件 E3 =
樣本空間: S =
10
(2)經驗機率 兩種機率方法: (1)古典機率與(2)經驗機率 經驗機率 某事件發生機率 = 過去事件發生次數 總觀察次數
11
例題 一份針對某大學800名企管畢業生的研究指出,800名學生中有377名目前從事的工作領域並非在學校的主修。例如,某主修企管的學生目前是公司的總機。試求任一企管畢業生從事非主修科目及領域工作之機率。 P(A)= = P(A)代表畢業生並未從事主修科目領域工作的機率。根據過 去的實驗,企管畢業生從事非主修領域工作的機率 377 800
12
餘集規則 給定一事件A,則事件A的餘集(complement of event A,記為Ac)是指樣本空間中不包含在A事件中之所有樣本點所成之集合。 定理:餘集規則 對於任意事件A,P(Ac)=1-P(A)。 Ac A
13
互斥 A B A,B為互斥事件: P(A∩B)=0
14
聯集規則(加法原理) 定理:聯集規則 A B A B (1)A,B為非互斥事件:P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B)。
15
例題
16
例題 由標準撲克牌中隨機抽出一張為老K或紅心的機率為何?
17
獨 立 A、B為獨立事件,若且唯若 P(A∩B)=P(A).P(B)
18
條件機率 條件機率(conditional probability)是指在某一特定事件B已發生的條件下,另一事件A發生的機率,記為P(A|B)。 條件機率計算的公式如下: P(A|B)= P(A∩B)/ P(B) 若A、B為獨立事件 P(A|B)= P(A∩B)/ P(B)=P(A)P(B)/ P(B)==P(A)
19
例題 箱子中包含有100個蘋果,其中已知三個壞的。依序選出兩個蘋果,則連續選出兩個壞蘋果的機率為何?
假設由箱中選出第一個壞蘋果的事件為事件A,則P(A)=3/100,因為100個裡面有3個壞的。第2個抽出壞蘋果的事件為事件B,則P(B|A)=2/99
20
交集規則(乘法原理) P(A∩B)=P(A|B).P(B)=P(B|A).P(A)
P(A∩B)=P(A)P(B) ,若且唯若 A、B為獨立事件 例題 擲硬幣2枚,兩枚皆為反面的機率為何? 其中一枚硬幣反面的機率P(A)為1/2,另一枚反面的機率P(B)亦為1/2。二者皆為反面向上的機率為 P(A和B)=P(A)P(B)=(1/2)(1/2)=1/2
21
例題
22
總合機率法則(全機率法則) A B 總合機率法則 事件A發生的機率正等於A、B同時發生的機率加上A發生而B不發生的機率
總合機率法則(基本型) P(A)=P(A∩B)+P(A∩Bc)=P(A|B)P(B)+P(A|Bc) P(Bc) A B
23
總合機率法則 若B1, B2, …, Bn為樣本空間S中n個彼此互斥的事件,且B1∪B2∪…∪Bn= S,則我們稱{B1, B2, …, Bn}為樣本空間S的一個分割。 將樣本空間S分割為n個事件B1, B2, …, Bn,則可以得到下列之總和機率法則:總合機率法則(一般型): P(A)=Σ P(A∩Bi)=Σ P(A|Bi)P(Bi)
24
例題 P(A)=P(A|B)P(B)+P(A|Bc) P(Bc) A:出售;B:改善;Bc:沒改善
25
貝氏定理 兩個事件A和B的發生機率分別為P(A)和P(B),若P(A)為事前機率,且可得知額外資訊P(B|A),依據貝氏定理可求得事後機率P(A|B),其過程如下: P(A|B)=P(A∩B)/P(B)=P(A).P(B|A)/P(B) 定理:兩事件之貝氏定理 設A、B為任意兩個事件,則
26
貝氏定理 定理:三事件之貝氏定理
27
例題
28
例題
29
習 題 1 郵政局有2輛服務車常常拋錨。如果第一輛車可使用的機率為0.75,第二輛可使用的機率為0.50,兩者皆可使用的機率為0.3,那麼2輛車都不能使用的機率為何? P(不能用)=1-P(能用) =1-[P(1車能用)+P(2車能用) -P(1,2車都能用)] =1-[0.75+0.5-0.3] =0.05
30
習 題 2 徐老師已教授基礎統計學多年。她知道有70%的學生會寫完指派問題,他也決定了在做功課的學生中有90%會通過考試。在那些不做功課的學生中有50%會通過考試。小香上學期修了徐老師的統計學而且通過考試。試問他有寫功課的機率為何?
31
習 題 3 研發新口香糖來幫助病人戒煙。如果吃口香糖的人中有60%戒煙成功,在使用口香糖組成的10人群組中,至少有一個人成功戒煙的機率為若干?
32
習 題 4 汽車保險公司將駕駛人分成良好、中等、不良風險。申請者被歸於這三類的機率為30%、50%、20%。良好駕駛人發生意外的機率為0.01;中等駕駛人發生意外的機率為0.08;不良駕駛發生意外的機率則為0.8。公司賣保險給老包,而他出了意外。老包為下列駕駛人的機率為若干? (1)良好駕駛人。(2)中等駕駛人。 (3)不良駕駛人。
34
習 題 5 SPA會員的調查,調查記錄其性別與年齡。下表為一總結。 35歲以下 35至54歲之間 54歲以上 總計 男 27 90 26
143 女 20 25 10 55 總數 47 115 36 198 若你隨機選出一會員,下列各項之機率為若干?
35
35歲以下 35至54歲之間 54歲以上 總計 男 27 90 26 143 女 20 25 10 55 總數 47 115 36 198 (1)男性。 (2)年齡介於35至54歲之間的會員。
36
35歲以下 35至54歲之間 54歲以上 總計 男 27 90 26 143 女 20 25 10 55 總數 47 115 36 198 (3)年齡介於35至54歲之間的男性。 (4)年齡大於54歲的女性。
37
35歲以下 35至54歲之間 54歲以上 總計 男 27 90 26 143 女 20 25 10 55 總數 47 115 36 198 (5)男性或年齡大於54歲的會員。 (6)女性或年齡大於54歲的會員。
38
35歲以下 35至54歲之間 54歲以上 總計 男 27 90 26 143 女 20 25 10 55 總數 47 115 36 198 (7)已知年齡小於35歲,其為男性的機率。 (8)已知年齡大於54歲,其為男性的機率。
39
35歲以下 35至54歲之間 54歲以上 總計 男 27 90 26 143 女 20 25 10 55 總數 47 115 36 198 (9)已知為男性,其年齡大於54歲的機率。 (10)已知為女性,其年齡大於54歲的機率。
40
35歲以下 35至54歲之間 54歲以上 總計 男 27 90 26 143 女 20 25 10 55 總數 47 115 36 198 (11)「男性」及「年齡介於35至54歲之間」的事件為獨立事件嗎?
41
35歲以下 35至54歲之間 54歲以上 總計 男 27 90 26 143 女 20 25 10 55 總數 47 115 36 198 (12)「女性」及「年齡大於54歲」的事件為獨立事件嗎?
42
35歲以下 35至54歲之間 54歲以上 總計 男 27 90 26 143 女 20 25 10 55 總數 47 115 36 198
43
35歲以下 35至54歲之間 54歲以上 總計 男 27 90 26 143 女 20 25 10 55 總數 47 115 36 198
Similar presentations