條件機率

條件機率(3):一個問題的澄清(Conditional Probability (3):Clarifying a problem)

條件機率(3):一個問題的澄清(Conditional Probability (3):Clarifying a problem)
臺北市立第一女子高級中學蘇俊鴻老師

連結:條件機率(2):乘法定律

再次重述在〈條件機率(2):乘法定律〉中所提出問題:

某人拜訪有兩個孩子的一對夫婦,當場已有一個男孩在座。假設生男生女的機會相等,求此夫婦兩小孩皆為男孩的機率?

或許幾經思考,這個問題總讓你聯想對應到〈條件機率(1):定義〉中提及的某個典型的例題:

投擲公正硬幣兩次,已知擲出一次正面的情形下,求投擲兩次皆為正面的機率。

那麼,何以機率為 \(\frac{1}{3}\),這個看來似乎正確答案值得商榷?這正是本文的目的,透過這個問題的討論,希望能夠建立起將機率應用在實際生活問題時,需要更加小心的印象。以下容我們加以說明原由。

條件機率(2):乘法定律(Conditional Probability (2):Multiplication Law)

條件機率(2):乘法定律(Conditional Probability (2):Multiplication Law)
臺北市立第一女子高級中學蘇俊鴻老師

連結:條件機率(1):定義

在回答〈條件機率(1):定義〉最後留下的問題前,

我們再來看條件機率的定義:\(P\left( {B|A} \right) = \frac{{P\left( {A \cap B} \right)}}{{P\left( A \right)}}\),\(P(A)>0\)。

將式子整理可得 \(P\left( {A \cap B} \right) = P\left( A \right) \cdot P\left( {B|A} \right)\)

這個式子說明著:事件 \(A\) 和 \(B\) 兩事件同時發生的機率,會等於事件 \(A\) 發生的機率乘上在 \(A\) 發生的條件下事件 \(B\) 發生的機率。它不僅揭示了討論條件機率的必要性,也告訴我們數個事件同時發生的機率,該如何依次處理。進一步,我們能推論下列式子都是成立的:

(1)   若 \(P(B)>0\),\(P\left( {A \cap B} \right) = P\left( B \right) \cdot P\left( {A|B} \right)\)

(2)   若 \(P(A \cap B) > 0\),\(P\left( {A \cap B \cap C} \right) = P\left( A \right) \cdot P\left( {B|A} \right) \cdot P\left( {C|A \cap B} \right)\) 

條件機率(1):定義(Conditional Probability (1):Definition)

條件機率(1):定義(Conditional Probability (1):Definition)
臺北市立第一女子高級中學蘇俊鴻老師

條件機率(Conditional Probability),如同字面意義,是在假設某事件發生的條件下,考慮原本事件發生的機率。例如,投擲公正硬幣兩次,出現兩次正面的機率為 \(\frac{1}{4}\)。若我們加上「已知第一次擲出正面」的條件的話,那麼出現兩正面的機率將變成 \(\frac{1}{2}\)。事實上,若是掌握條件機率的定義,倒也不難理解箇中變化:

設 \(A,B\) 為兩事件且 \(P(A)>0\)。
在事件 \(A\) 發生的情況下,事件 \(B\) 發生的機率的條件機率,以 \(P(B|A)\) 表示,
且定義 \(\frac{P(A\cap B)}{P(A)}\)。