7-1 用貝葉斯推理解開壺的問題
在上一講中,我們已經了解到如何用標準的概率性推論——內曼-皮爾遜統計學來解答關於壺的判斷問題。這是用假設檢驗的方法,如果可以設定顯著水平為10%,那麽從“觀察到黑球”的現象,就可以得出“是B壺”的結論。但需要注意的是:如果反複使用這種方法,那麽一定要意識到還有10%的概率會做出錯誤的判斷。下麵將要闡述的是:如果把顯著水平設定為通用的5%或1%,就隻是從“觀察到隻有1個球”這個假設檢驗中,則不能夠對壺的問題做出判斷。
從另一方麵來講,如果運用貝葉斯推理,按照前4講中所述的方法,也可以對壺的問題進行概率性推論,並且不需要類似顯著水平這樣的概念。下麵,我們用貝葉斯推理方法對壺的問題來進行說明。
7-2 把A壺和B壺分別設定為一個類別
首先,我們再重複一遍問題設定。
問題設定
麵前有一隻壺,已知這個壺不是A壺就是B壺,但是單從外表看不出究竟是哪個。而目前已知的是:A壺中有9個白球和1個黑球,B壺中有2個白球和8個黑球。現在,如果從壺裏取出1個球,並且這個球是黑色的,那麽,麵前的這個壺究竟是A還是B呢?
和之前一樣,我們先來設定類別。由於需要判斷的問題是:麵前的這隻壺,是A壺還是B壺?因此,需要設定的類別自然也分為A和B。
接下來的步驟是設定先驗概率。由於我們暫時不知道這隻壺是A壺還是B壺,並且也不知道壺裏裝有什麽顏色的球(在觀察球之前),所以,隻能運用“理由不充分原理”。換言之,將“是A壺”和“是B壺”的先驗概率均設為0.5,此時,用長方形來表示的可能存在的情況,則如圖表7-1所示,總共被劃分成兩等份。
圖表7-1 根據理由不充分原理設定的先驗分布情況