贝叶定理计算器

利用贝叶斯定理来计算后概率,以根据新的证据来更新概率.

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指南

贝叶斯综合指南 定理

贝叶斯人介绍 思考

贝耶斯定理以托马斯·贝耶斯牧师(1701年-1761年)命名,是概率理论和统计学中的一个基本原则,它描述了如何根据新的证据来更新信仰. 这一定理为纳入新信息提供了一个数学框架,并代表了贝叶斯统计的基石,这是统计推论的有力方法.

历史背景

Thomas Bayes was an English statistician, philosopher, and minister whose work wasn't published until after his death. His friend Richard Price edited and presented Bayes' essay titled "An Essay towards solving a Problem in the Doctrine of Chances" to the Royal Society in 1763. Initially, Bayesian methods were overshadowed by frequentist statistics, but with the advent of computers in the 20th century, Bayesian approaches experienced a significant resurgence.

贝叶斯统计与传统的常客统计有根本的不同:虽然常客统计将参数视为固定(但未知)值,而贝叶斯统计将参数视为有概率分布的随机变量.

Bayesian推论中的关键概念

  1. 先前概率(P(A)):

    在考虑新证据之前 你最初对事件的看法 它代表了您在新数据到来之前所了解的情况.

  2. 可能( P( B) ):

    观察证据的概率 假设是真实的。 它衡量你的证据与你的假设有多相容

  3. 后置概率(P(A))

    你考虑新证据后更新的信念 这就是贝叶斯定理的计算结果.

  4. 证据或边缘可能性(P(B)):

    观察证据的总概率,无论假设是真实的还是虚假的.

定理背后的直觉

将贝叶斯定理视为从经验中学习的一种正式方式. 当你遇到新的信息时,你不会放弃你以前的知识——你更新它. 如果你起初认为某事不太可能,但随后观察到支持此事的有力证据,那么你的信念应该相应地改变.

比如,想象一下,你是一个医生 评估病人是否有罕见的疾病。 最初,只知道疾病影响1% 在人群中,你可以分配一个 1% 概率。 但是如果测试是99% 准确的说,这个疾病出现阳性, 你应该更新你的信念。 贝叶斯定理告诉你多少 调整你的概率估计。

跨多个字段的应用程序

医药

通过将检测结果与流行率相结合,提高诊断准确性。 帮助确定阳性测试是否真正表明疾病的存在.

机器学习

Powers Naive Bayes对文本分类、垃圾邮件过滤和推荐系统进行分类。 构成许多机器学习算法的基础.

财务

用于风险评估、投资组合管理和算法交易。 帮助根据新的市场信息调整预测.

法律

Helps assess evidence in legal proceedings. The "prosecutor's fallacy" occurs when Bayes' theorem is misapplied in court cases.

Bayesian方法的好处

  • 包括以前的知识和专家意见
  • 对参数进行直接概率说明
  • 处理复杂的模型和缺失的数据
  • 通过概率分布提供完全的不确定性量化
  • 允许随着新数据的出现相继更新
  • 自然执行 Occam的剃须刀,喜欢简单的解释

常见的误解

检察官的谬误

此常见错误发生在条件概率P( Evicence Qinnocent) 与 P( Innocent Qinnocent) 相混淆时. 例如,如果一个DNA配对的概率是万分之一,那么得出一个99.99是错的% 如果这个人有罪的话

基本比率下降

这发生在人们忽视先前的概率(基率)而只关注新证据时. 对于罕见的条件,即使高度精确的测试如果不考虑基率,也会产生许多假阳性.

了解其他可能性

后一概率——贝耶斯定理的计算——在考虑新的证据后提供了最新的信仰程度。 它以数学精确的方式将你之前的知识 和新证据的力量结合起来

对于决策,这种后期可能性至关重要。 在医疗方面,它决定是否应该继续治疗。 在企业中,它影响投资决策。 在科学方面,它塑造了我们对相互竞争的理论的信心。

示例:疾病检测

如果疾病影响 1个% 99个测试% 准确性(敏感性和特殊性)。 如果有人检测呈阳性,他们患上这种疾病的概率是多少?

  • 先前:P(疾病)=0.01
  • 病症:P(病症)=0.99
  • 假阳性 发病率: P(发病)=0.01

使用贝叶斯定理:P(疾病)=0.99×0.01/[(0.99×0.01)+(0.01×0.99)]=0.5

虽然考试是99% 准确性,只有50个% 可能有人测试呈阳性的人真的有病!

概念

贝叶定理公式

贝叶斯定理(Bayes' theorem)是一种数学公式,用于根据新的证据来更新概率. 它帮助我们改变我们对事件发生的概率的信念。

公式:
P(A|B) = (P(B|A) × P(A)) / P(B)

地点:

  • P( AQQB) 是后置概率
  • P(BQ)A是可能性
  • P(A)是先前的概率
  • P(B)是证据
步骤

如何使用贝叶 定理

要使用贝叶斯定理,遵循这些步骤:

  1. 1
    确定先前的概率(P(A))
  2. 2
    计算概率( P( B|A) )
  3. 3
    确定证据(P(B))
  4. 4
    应用 Bayes 定理计算后置概率
指南

解释结果

了解后机概率告诉你的:

  • 1
    高前置概率( > 0.7):

    有力的证据支持这个假设.

  • 2
    中度前置概率(0.3-0.7):

    一些证据,但不是结论

  • 3
    低前置概率(< 0.3):

    与假说相反的薄弱证据.

实例

实例

实例1医学诊断

疾病先前概率:0.01
试验敏感性:0.95
试验特性:0.90

未来概率 0.087

即使进行了阳性测试,患病的概率仍然相对较低.

实例2天气预测

降雨的先期概率:0.3
云盖概率: 0.8 (简体中文)
云盖给雨: 0.9 (中文(简体) )

后置可能性 0.337

雨的概率随着云层覆盖而略有增加.

实例3垃圾邮件检测

垃圾邮件的先发概率:0.5
Word "free" in spam: 0.8
Word "free" in non-spam: 0.2

后方概率 页:1

High probability of spam when the word "free" is present.

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