贝叶斯决策例题(精选.)
贝叶斯决策例题(精选.)
例:某工程项目按合同应在三个月内完工,其施工费用与工程完工期有关。
假定天气是影响能否按期完工的决定因素,如果天气好,工程能按时完工,获利5万元;如果天气不好,不能按时完工,施工单位将被罚款1万元;若不施工就要付出窝工费2千元。
根据过去的经验,在计划实施工期天气好的可能性为30%。
为了更好地掌握天气情况,可以申请气象中心进行天气预报,并提供同一时期天气预报资料,但需要支付资料费800元。
从提供的资料中可知,气象中心对好天气预报准确性为80%,对坏天气预报准确性为90%。
问如何进行决策。
解:采用贝叶斯决策方法。
(1)先验分析根据已有资料做出决策损益表。
根据期望值准则选择施工方案有利,相应最大期望收益值EMV*(先)=0.8(2)预验分析完全信息的最大期望收益值:EPPI=0.3×5+0.7×(-0.2)=1.36(万元)完全信息价值: EVPI=EPPI- EMV*(先)=1.36-0.8=0.56(万元)即,完全信息价值大于信息成本,请气象中心进行预报是合算的。
(3)后验分析①补充信息:气象中心将提供预报此时期内两种天气状态x 1(好天气)、x 2(坏天气)将会出现哪一种状态。
从气象中心提供的同期天气资料可得知条件概率: 天气好且预报天气也好的概率 P (x 1/θ1)=0.8 天气好而预报天气不好的概率 P (x 2/θ1)=0.2 天气坏而预报天气好的概率 P (x 1/θ2)=0.1 天气坏且预报天气也坏的概率 P (x 2/θ2)=0.9②计算后验概率分布:根据全概率公式和贝叶斯公式,计算后验概率。
预报天气好的概率1111212()()(/)()(/)P x P P x P P x θθθθ=+=0.31预报天气坏的概率2121222()()(/)()(/)P x P P x P P x θθθθ=+=0.69 预报天气好且天气实际也好的概率:111111()(/)(/)()P P x P x P x θθθ⋅==0.3×0.8/0.31=0.77预报天气好而天气坏的概率:212211()(/)(/)()P P x P x P x θθθ⋅==0.7×0.1/0.31=0.23预报天气坏而实际天气好的概率:121122()(/)(/)()P P x P x P x θθθ⋅==0.3×0.2/0.69=0.09预报天气坏且实际天气也坏的概率: 222222()(/)(/)()P P x P x P x θθθ⋅==0.7×0.9/0.69=0.91上述计算可以用表格表示:③ 后验决策:若气象中心预报天气好(x1),则每个方案的最大期望收益值 E(d1/x1)=0.77×5+0.23×(-1)=3.62 E(d2/x1)=0.77×(-0.2)+0.23×(-0.2)=-0.2选择d1即施工的方案,相应在预报x1时的最大期望收益值E (X1)=3.62若气象中心预报天气不好(x2),各方案的最大期望收益值 E(d1/x2)=0.09×5+0.91×(-1)=-0.46 E(d2/x2)=0.09×(-0.2)+0.91×(-0.2)=-0.2选择d2即不施工的方案,相应在预报x2时的最大期望收益值E (X2)=-0.2④ 计算补充信息的价值:得到天气预报的情况下,后验决策的最大期望收益值:1122*()()()()()EMV P x E x P x E x =⋅+⋅后=0.31×3.62+0.69×(-0.2)=0.9842则补充的信息价值为:EMV*(后)-EMV*(先)=0.9842-0.8=0.1842补充信息价值大于信息费(800元),即这种费用是合算的。
贝叶斯公式例题范文
贝叶斯公式例题范文利用贝叶斯公式,我们可以很容易地计算出一个事件发生的概率,即在给定一些背景信息的情况下,这个事件发生的可能性有多大。
下面我们来看一个实际的例题,以帮助更好地理解贝叶斯公式的应用。
假设地区有很多农场,其中有20%的农场种植了A品种的作物,其他农场种植了其他品种。
现在,我们有一个基因检测方法,可以通过一个人口样本来确定一个人是不是A品种的作物的种植者。
这个基因检测方法的准确率为90%,即当一个人是A品种的作物的种植者时,有90%的概率检测结果是阳性;当一个人不是A品种的作物的种植者时,有90%的概率检测结果是阴性。
现在,我们在随机抽取一个人口样本进行检测,结果显示他是A品种的作物的种植者。
那么,我们应该如何计算他真正是A品种的作物的种植者的概率呢?首先,我们可以根据已知信息计算出一个人是A品种的作物的概率,这就是所谓的先验概率。
根据题目中的信息,已知有20%的农场种植了A品种的作物,那么一个人是A品种的作物的种植者的概率就是20%。
然后,我们可以根据基因检测方法的准确率来计算出当一个人是A品种的作物的种植者时,检测结果为阳性的概率。
根据题目中的信息,基因检测方法的准确率为90%,那么当一个人是A品种的作物的种植者时,检测结果为阳性的概率为90%。
接着,我们可以根据贝叶斯公式计算出一个人检测结果为阳性时,他真正是A品种的作物的种植者的概率。
P(A,B)=P(B,A)*P(A)/P(B)其中P(A,B)表示在事件B发生的条件下事件A发生的概率,也就是待求的真实概率;P(B,A)表示在事件A发生的条件下事件B发生的概率,也就是检测结果为阳性的概率;P(A)表示事件A发生的概率,也就是先验概率;P(B)表示事件B发生的概率,也就是检测结果为阳性的概率。
根据题目中的信息,我们可以将上述参数代入贝叶斯公式进行计算:P(A,B)=0.9*0.2/P(B)接下来,我们需要计算出P(B),即检测结果为阳性的概率。
贝叶斯公式典型例题
贝叶斯公式典型例题
贝叶斯公式是一种计算条件概率的公式,常用于根据已知条件更新某个事件发生的概率。
下面是一个贝叶斯公式的典型例题:
例:假设有两种类型的围棋棋手,分别是专业棋手和业余棋手。
专业棋手在比赛中获胜的概率为0.9,而业余棋手获胜的概率为0.3。
已知在所有棋手中,专业棋手占70%,业余棋手占30%。
现在有一场比赛,我们只知道其中一位棋手获胜了,那么这位棋手是专业棋手的概率是多少?
解:首先,我们定义以下事件:
•A:棋手是专业的
•B:棋手获胜
根据题意,我们知道:
•P(A) = 0.7(专业棋手占比)
•P(¬A) = 0.3(业余棋手占比)
•P(B|A) = 0.9(专业棋手获胜的概率)
•P(B|¬A) = 0.3(业余棋手获胜的概率)
我们要找的是P(A|B),即在已知棋手获胜的条件下,棋手是专业的概率。
根据贝叶斯公式,我们有:
P(A|B) = \frac{P(A) \times P(B|A)}{P(A) \times P(B|A) + P(¬A) \times P(B|¬A)}将已知的概率值代入公式中,我们得到:
P(A|B) = \frac{0.7 \times 0.9}{0.7 \times 0.9 + 0.3 \times 0.3} = \frac{0.63}{0.63
+ 0.09} = \frac{0.63}{0.72} = 0.875
所以,在已知棋手获胜的条件下,这位棋手是专业棋手的概率为0.875。
这个例题展示了贝叶斯公式在更新条件概率方面的应用。
通过已知的概率值和贝叶斯公式,我们可以计算出在给定条件下的未知概率。
贝叶斯推理例子
贝叶斯推理例子
1. 嘿,你想想看啊,比如说你去买彩票,你觉得中奖的概率有多大呢?这就可以用贝叶斯推理呀!你先根据以往的开奖情况大概估计一个基础概率,然后每次开奖后根据新的结果来调整你的概率判断,这多有意思啊!
2. 来,咱说个生活中的例子。
你判断今天会不会下雨,你会先根据天气预报和以往的经验来有个初步想法吧,但如果突然天空变得阴沉沉的,你不得赶紧调整你觉得下雨的概率呀,这就是贝叶斯推理在起作用呀,你说是不是?
3. 你知道怎么猜别人手里的牌吗?这也能用贝叶斯推理呢!看他的表情动作,先有个初步判断,然后随着每一轮出牌,不断更新你对他手里牌的估计,哎呀,多带劲啊!
4. 你想想,你找工作的时候,对拿到某个 offer 的概率判断不也是这样嘛!开始根据公司的要求和自己的情况有个想法,然后面试过程中根据各种表现来调整,这可真是贝叶斯推理的活用呀!
5. 就像你猜你喜欢的人对你有没有意思,一开始你有个感觉,然后通过他跟你的每次互动,你不就会调整那个可能性嘛,这就是贝叶斯推理呀,神奇吧!
6. 好比你玩猜数字游戏,你先乱猜一个,然后根据提示不断缩小范围,调整你的猜测,这不就是活脱脱的贝叶斯推理嘛,多好玩呀!
7. 哎呀,你看医生诊断病情也是这样的呀!根据症状先有个初步判断,然后做各种检查,根据检查结果不断改变对病情的推测,贝叶斯推理真的无处不在呢!
8. 再比如你预测一场比赛的结果,先有个大概想法,比赛过程中根据双方的表现来不断调整胜败的概率,这不是贝叶斯推理在帮忙嘛,多有用啊!总之,贝叶斯推理在我们生活中可太常见啦,好多事情都能靠它来让我们的判断更准确呢!。
贝叶斯博弈例子
贝叶斯博弈例子
以下是 8 条关于贝叶斯博弈例子:
1. 你想想在牌桌上呀,就像咱打牌的时候,你先根据对手前面出的牌来判断他手里大概有啥牌,这不就是贝叶斯博弈嘛!比如说你看到对手老是出小牌,那是不是大概率他手里大牌不多呀!
2. 去商场买东西砍价也有点这个感觉呢!你看商家报价,然后根据他的态度和表情猜测他的底线,这也是一种贝叶斯博弈嘞!要是他看起来很犹豫,那是不是代表咱还能往下砍砍价呀!
3. 在求职面试的时候呀,你得根据面试官的提问和反应来调整自己的回答策略,这难道不是贝叶斯博弈吗?好比面试官一直追问某个问题,那就得想着更深入地回答呀!
4. 学生时代考试猜答案也能算呢!当你不确定一个题目的答案时,根据以往对这类题目的了解去猜测,这不是贝叶斯博弈是啥呀!哎呀,要是以前做过类似的,那猜对的几率不就大多啦!
5. 谈恋爱的时候其实也有哦!你通过对方平时的言行举止来判断他的喜好和想法,这算不算是在进行贝叶斯博弈呢?比如说他总提到某个东西,那是不是表示他可能很喜欢呀!
6. 参加比赛的时候呀,观察对手的表现来调整自己的战术,这就是活生生的贝叶斯博弈呀!要是看到对手有个弱点,那不就得抓住机会嘛!
7. 玩游戏抢地盘的时候呢,根据其他玩家的行动来决定自己该怎么行动,不也是贝叶斯博弈嘛!他们都往左边去了,那右边是不是咱的机会就来了呀!
8. 去市场买菜的时候呀,看着菜的品质和价格,还有老板的态度,来决定要不要买,这就是一种贝叶斯博弈嘛!要是老板很热情,菜看着也不错,那咱肯定更愿意买啦!
我觉得贝叶斯博弈在我们生活中可太常见了,很多时候我们都在不知不觉中运用着它呢!。
贝叶斯准则例题
一、贝叶斯准则:例题1:设二元假设检验的观测信号模型为: H 0: x = -1+nH 1: x = 1+n其中n 是均值为0,方差为212nσ=的高斯观测噪声。
若两种假设是等先验概率的,而代价因子为000110111,8,4,2,c c c c ==== 试求贝叶斯(最佳)表达式和平均代价C : 解:因为两种假设是等先验概率的所以 011()()2P H P H ==,这样,贝叶斯准备的似然比函数()x λ为: ① 122110221(1)exp 1122(|)22()exp(4)(|)(1)1exp 112222x p x H x x p x H x πλπ⎛⎫⎡⎤⎪⎢⎥-- ⎪⎢⎥⨯⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦==•=⎡⎤⎛⎫⎢⎥+ ⎪-⎢⎥⎪⨯⎢⎥⨯ ⎪⎣⎦⎝⎭ 而似然比检测门限η为:010********(41)()()21()()(82)2P H c c P H c c η--=•=-- =1/2于是贝叶斯判决表达式为11exp(4)2H x H ><,两边取自然对数,并整理的最简判决表达式为10.1733H x H >-<②现在计算判决概率01(|)P H H 和00(|)P H H ,由于本例中检验统计量()l x x =,所以在两个假设下检验统计量的概率密度函数分别为:122012211(1)(|)exp 1122221(1)(|)exp 112222l p l H l p l H ππ⎛⎫⎡⎤⎪⎢⎥+=- ⎪⎢⎥⨯⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎛⎫⎡⎤⎪⎢⎥-=- ⎪⎢⎥⨯⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦这样,0.17330111220.1733(|)(|)1(1)exp 0.0486112222P H H p l H dll dl π--∞--∞=⎛⎫⎡⎤⎪⎢⎥-=-= ⎪⎢⎥⨯⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎰⎰0.17330001220.1733(|)(|)1(1)exp 0.8790112222P H H p l H dll dl π--∞--∞=⎛⎫⎡⎤⎪⎢⎥+=-= ⎪⎢⎥⨯⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎰⎰ 最后,利用贝叶斯平均代价表达式,01011110111010100000()()()()(|)()()(|)C P H c P H c P H c c P H H P H c c P H H =++---代入0000110(),(|),(|),P H P H H P H H c 等各数据,计算得: 1.8269C=总结:如果我们把判决表达式中的检测门限-0。
贝叶斯公式例子
贝叶斯公式例子
1. 你知道怎么用贝叶斯公式来猜骰子点数吗?比如我掷了一个骰子,我猜是 3,然后又掷了一次还是 3,那我是不是就可以更肯定下一次还是 3 呀,这就有点像贝叶斯公式在不断更新我的猜测概率呢!
2. 嘿,想想看,天气预报是不是也能用贝叶斯公式呢?今天预报说有 80%
的概率下雨,结果没下,那明天再预报有雨的时候,我们对这个概率的看法是不是就不一样啦,这和贝叶斯公式多契合呀!
3. 哇塞,选彩票号码能不能用贝叶斯公式呢?每次选了一些号码没中,下次是不是就可以根据之前的情况调整选择呀,这就像贝叶斯在帮我们做决定呢!
4. 你有没有想过,医生诊断病情也像贝叶斯公式在起作用呀!根据各种症状先有个初步判断,然后随着检查结果的出来不断调整诊断的概率,多神奇呀!
5. 哎呀呀,考试猜答案的时候呢,第一遍猜了个 C,检查的时候又觉得可能不对,这时候不就是贝叶斯公式在帮我们重新计算猜对的可能性嘛!
6. 来来来,找工作面试的时候,一开始觉得自己有 50%的把握能通过,后
面表现不错,那通过的概率不就提高了嘛,这可不就是贝叶斯公式在起作用嘛!
7. 哈哈,猜一个人喜不喜欢自己的时候,每一个举动都好像在给贝叶斯公式提供信息呢,然后可以不断更新自己觉得对方喜欢自己的概率哟!
8. 看电视猜节目的结局不也是嘛,开始有个想法,随着剧情发展不断调整对结局的猜测,这像极了贝叶斯公式呀!
9. 贝叶斯公式真的好有趣呀,它在我们生活中无处不在呢,能帮我们做出更准确的判断和推测呀!。
贝叶斯决策例子
贝叶斯决策练习某石油公司拟在一片估计含油的荒地上钻井。
如果钻井,费用为150万,若出油的概率为0.55,收入为800万元;若无油的概率为0.45,此时的收入为0。
该公司也可以转让开采权,转让费为160万元,但公司可以不担任何风险。
为了避免45%的无油风险,公司考虑通过地震试验来获取更多的信息,地震试验费用需要20万元。
已知有油的情况下,地震试验显示油气好的概率为0.8,显示油气不好的概率为0.2;在无油条件下,地震显示油气好的概率为0.15,而显示油气不好的概率为0.85。
又当试验表明油气好时,出让开采权的费用将增至400万元,试验表明油气不好时,出让开采权费用降至100万元,问该公司应该如何决策,使其期望收益值为最大。
解:该公司面临两个阶段的决策:第一阶段为要不要做地震试验,第二阶段为在做地震试验条件下,当油气显示分别为好与不好时,是采取钻井策略还是出让开采权。
若用A 1表示有油,A 2表示无油;用B 1表示地震试验显示油气好,B 2表示地震试验显示油气不好。
由题意可知:1211211222()0.55 ()0.45(|)0.8 (|)0.2(|)0.15 (|)0.85P A P A P B A P B A P B A P B A ======由贝叶斯公式计算得到:11111111212()(|)0.440.44(|)0.867()(|)()(|)0.440.06750.5075P A P B A P A B P A P B A P A P B A ====++ 同理,有: 2112220.0675(|)0.1330.50750.11(|)0.2230.49250.3825(|)0.7770.4925P A B P A B P A B ======该问题对应的决策树图采用逆序的方法,先计算事件点②③④的期望值:事件点 期望值② 800×0.867+0×0.133=693.6(万元)③ 800×0.223+0×0.777=178.4(万元)④ 800×0.55+0×0.45=440(万元) 在决策点2,按max[(693.6-150),400]=543.6万元,故选择钻井,删除出让开采权策略; 在决策点3,按max[(178.4-150),100]=100万元,故选择出让开采权,删除钻井策略; 在决策点4,按max[(440-150),160]=290万元,故选择钻井策略。
贝叶斯Bayes例题
我们来看一个简单的例子:例:高射炮向敌机发射三发炮弹,每弹击中与否相互独立且每发炮弹击中的概率均为0.3,又知敌机若中一弹,坠毁的概率为0.2,若中两弹,坠毁的概率为0.6,若中三弹,敌机必坠毁。
求敌机坠毁的概率。
解:设事件B=“敌机坠毁”;Ai=“敌机中弹”;i=0,1,2,3 实际上我们从题目知道应该是A0,A1,A2,A3构成完备事件组,但是敌机坠毁只和A1,A2,A3有关,即则我们可用如下公式则贝叶斯准则例题P(B|A) 在A的情况下B发生的概率P(A|B)在B的情况下A发生的概率贝叶斯公式:贝叶斯定理公式:P(A|B)=P(B|A)*P(A)/P(B)如上公式也可变形为:P(B|A)=P(A|B)*P(B)/P(A)1、例如:一座别墅在过去的 20 年里一共发生过 2 次被盗,别墅的主人有一条狗,狗平均每周晚上叫 3 次,在盗贼入侵时狗叫的概率被估计为0.9,问题是:在狗叫的时候发生入侵的概率是多少?我们假设 A 事件为狗在晚上叫,B 为盗贼入侵,则 P(A) = 3 / 7,P(B)=2/(20·365)=2/7300,P(A | B) = 0.9(窃贼入室盗窃狗叫概率),按照公式很容易得出结果:P(B|A)=0.9*(2/7300)*(7/3)=0.000582、另一个例子,现分别有 A,B 两个容器,在容器 A 里分别有 7 个红球和 3 个白球,在容器 B 里有 1 个红球和 9 个白球,现已知从这两个容器里任意抽出了一个球,且是红球,问这个红球是来自容器 A 的概率是多少?假设已经抽出红球为事件 B,从容器 A 里抽出球为事件 A,则有:P(B) = 8 / 20,P(A) = 1 / 2,P(B | A) = 7 / 10(容器A中抽到红球的概率),按照公式,则有:P(A|B)=(7 / 10)*(1 / 2)*(20/8)=7/8。
贝叶斯决策例子
贝叶斯决策练习某石油公司拟在一片估计含油的荒地上钻井。
如果钻井,费用为150万,若出油的概率为0.55,收入为800万元;若无油的概率为0.45,此时的收入为0。
该公司也可以转让开采权,转让费为160万元,但公司可以不担任何风险。
为了避免45%的无油风险,公司考虑通过地震试验来获取更多的信息,地震试验费用需要20万元。
已知有油的情况下,地震试验显示油气好的概率为0.8,显示油气不好的概率为0.2;在无油条件下,地震显示油气好的概率为0.15,而显示油气不好的概率为0.85。
又当试验表明油气好时,出让开采权的费用将增至400万元,试验表明油气不好时,出让开采权费用降至100万元,问该公司应该如何决策,使其期望收益值为最大。
解:该公司面临两个阶段的决策:第一阶段为要不要做地震试验,第二阶段为在做地震试验条件下,当油气显示分别为好与不好时,是采取钻井策略还是出让开采权。
若用A 1表示有油,A 2表示无油;用B 1表示地震试验显示油气好,B 2表示地震试验显示油气不好。
由题意可知:1211211222()0.55 ()0.45(|)0.8 (|)0.2(|)0.15 (|)0.85P A P A P B A P B A P B A P B A ======由贝叶斯公式计算得到:11111111212()(|)0.440.44(|)0.867()(|)()(|)0.440.06750.5075P A P B A P A B P A P B A P A P B A ====++ 同理,有: 2112220.0675(|)0.1330.50750.11(|)0.2230.49250.3825(|)0.7770.4925P A B P A B P A B ======该问题对应的决策树图采用逆序的方法,先计算事件点②③④的期望值:事件点 期望值② 800×0.867+0×0.133=693.6(万元)③ 800×0.223+0×0.777=178.4(万元)④ 800×0.55+0×0.45=440(万元) 在决策点2,按max[(693.6-150),400]=543.6万元,故选择钻井,删除出让开采权策略; 在决策点3,按max[(178.4-150),100]=100万元,故选择出让开采权,删除钻井策略; 在决策点4,按max[(440-150),160]=290万元,故选择钻井策略。
二、Bayes决策理论
《模式识别》习题
二、Bayes 决策理论
1. 医生要根据病人血液中白细胞的浓度来判断病人是否患血液病。
根据医学知识和以往的经验,医生知道:一般人群中,患病的人数比例为0.5%。
患者白细胞的浓度服从均值2000,标准差1000的正态分布;健康人白细胞的浓度服从均值7000,标准差3000的正态分布。
如果一个人的白细胞浓度是3100,请问:
(1) 医生该做出怎样的判断?
(2) 假设没病被判为有病,可能引起的损失为1;有病被判为无病,
可能引起的损失为100,医生又该做出怎样的判断?最小风险Bayes 的决策阈值为多少?
2.设一个一维的两类问题,条件密度为以下柯西分布:
()211|,1,21i i p x i b x a b ωπ=⋅=-⎛⎫+ ⎪⎝⎭
(1)设()()12P P ωω=,证明如果()12/2x a a =+,则()()12||P x P x ωω=,也就是说,不管b 为多少,最小误差判决边界是两个分布的峰值之间的中点。
(2)解释当x →-∞及x →+∞时()1|P x ω和()2|P x ω将如何。
(3)如设类别的先验概率相等,证明最小误差概率为:
()12111tan ||22a a P e b π--=-
(4)上述()
P e的最大值是多少?在什么条件下可以达到此值?试说明原因。
贝叶斯决策的例题练习
贝叶斯决策的例题练习公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]一、贝叶斯决策(Bayes decision theory)【例】某企业设计出一种新产品,有两种方案可供选择:—是进行批量生产,二是出售专利。
这种新产品投放市场,估计有3种可能:畅销、中等、滞销,这3种情况发生的可能性依次估计为:,和。
方案在各种情况下的利润及期望利润如下表。
企业可以以1000元的成本委托专业市场调查机构调查该产品销售前景。
若实际市场状况为畅销,则调查结果为畅销、中等和滞销的概率分别为、和;若实际市场状况为中等,则调查结果为畅销、中等和滞销的概率分别为、和;若实际市场状况为滞销,则调查结果为畅销、中等和滞销的概率分别为、和。
问:企业是否委托专业市场调查机构进行调查解:1.验前分析:记方案d1为批量生产,方案d2为出售专利E(d1)=*80+*20+*(-5)=(万元)E(d2)=40*+7*+1*=(万元)记验前分析的最大期望收益为E1,则E1=max{E(d1),E(d2)}=(万元)因此验前分析后的决策为:批量生产E1不作市场调查的期望收益2.预验分析:(1)设调查机构调查的结果畅销、中等、滞销分别用H1、H2、H3表示由全概率公式P(H1)=*+*+*=P(H2)=*+*+*=P(H3)=*+*+*=(2)由贝叶斯公式有P(?1|H1)=*=P(?2|H1)=*=P(?3|H1)=*=P(?1|H2)=*=P(?2|H2)=*=P(?3|H2)=*=P(?1|H3)=*=P(?2|H3)=*=P(?3|H3)=*=(3)用后验分布代替先验分布,计算各方案的期望收益值a)当市场调查结果为畅销时E(d1|H1)=80* P(?1|H1)+20* P(?2|H1)+(-5)* P(?3|H1)=80*+20*+(-5)*=(万元)E(d2|H1)=40* P(?1|H1)+7* P(?2|H1)+1* P(?3|H1)=40*+7*+1*=(万元)因此,当市场调查畅销时,最优方案是d1,即批量生产b)当市场调查结果为中等时E(d1|H2)=80* P(?1|H2)+20* P(?2|H2)+(-5)* P(?3|H2)=(万元)E(d2|H2)=40* P(?1|H2)+7* P(?2|H2)+1* P(?3|H2)=40*+7*+1*=(万元)所以市场调查为中等时,最优方案是:d1,即批量生产c)当市场调查结果为滞销时E(d1|H3)=80* P(?1|H3)+20* P(?2|H3)+(-5)* P(?3|H3)=80*+20*+(-5)*=(万元)E(d2|H3)=40* P(?1|H3)+7* P(?2|H3)+1* P(?3|H3)=40*+7*+1*=(万元)因此市场调查为滞销时,最优方案是:d2,即出售专利(4)通过调查,该企业可获得的收益期望值为E2= E(d1|H1)* P(H1)+ E(d1|H2)* P(H2)+ E(d2|H3)* P(H3)=*+*+*=(万元)通过调查,该企业收益期望值能增加E2-E1=(万元)因此,在调查费用不超过万元的情况下,应进行市场调查3.验后分析(1)本题中调查费用1000<9600,所以应该进行市场调查(2)当市场调查结果为畅销时,选择方案1,即批量生产(3)当市场调查结果为中等时时,选择方案1,即批量生产(4)当市场调查结果为滞销时,选择方案2,即出售专利。
朴素贝叶斯 例题
朴素贝叶斯例题
以下是一个简单的朴素贝叶斯分类器的例子:
考虑一个二分类问题,我们有两个特征:颜色(红色或绿色)和纹理(粗糙或光滑)。
我们的目标是预测一个苹果是否是甜的。
首先,我们需要计算每个特征在每种类型中出现的概率。
这些概率可以用以下方式计算:
P(颜色=红色甜苹果) = 3/7
P(颜色=绿色甜苹果) = 4/7
P(纹理=粗糙甜苹果) = 3/7
P(纹理=光滑甜苹果) = 4/7
接下来,我们需要计算在已知一个苹果是甜的情况下,每个特征同时出现的概率。
这些概率可以用以下方式计算:
P(颜色=红色, 纹理=粗糙甜苹果) = 1/7
P(颜色=红色, 纹理=光滑甜苹果) = 2/7
P(颜色=绿色, 纹理=粗糙甜苹果) = 0/7
P(颜色=绿色, 纹理=光滑甜苹果) = 1/7
然后,我们可以使用朴素贝叶斯分类器来预测一个苹果是否是甜的。
假设我们有一个苹果,颜色是红色,纹理是粗糙。
根据朴素贝叶斯分类器,这个苹果是甜的概率可以用以下方式计算:
P(甜苹果颜色=红色, 纹理=粗糙) = P(颜色=红色甜苹果) P(纹理=粗糙甜苹果) / P(颜色=红色, 纹理=粗糙)
= (3/7) (3/7) / (1/7)
= 9/7
因此,这个苹果很可能是甜的。
贝叶斯分类例题
贝叶斯分类例题以下是一个贝叶斯分类的例子:假设我们要根据一个人的身高和体重来判断其性别,已知训练集中有一些人的身高、体重以及性别的标签。
我们可以使用贝叶斯分类器来预测新样本的性别。
训练集如下:人1:身高160cm,体重50kg,性别女性人2:身高175cm,体重70kg,性别男性人3:身高168cm,体重55kg,性别女性人4:身高180cm,体重80kg,性别男性现在我们希望根据一个新样本(身高170cm,体重65kg)来预测其性别。
首先,我们需要计算训练集中男性和女性各自的先验概率P(男性)和P(女性)。
训练集中有2个男性和2个女性,所以P(男性) = 2/4 = 0.5,P(女性) = 2/4 = 0.5。
接下来,我们需要计算对于每个特征值的条件概率P(特征值|男性)和P(特征值|女性)。
对于身高特征值170cm,训练集中男性中有1个人的身高大于170cm,所以P(身高 > 170cm|男性) = 1/2 = 0.5,女性中有0个人的身高大于170cm,所以P(身高 > 170cm|女性) = 0/2 = 0。
对于体重特征值65kg,男性中有1个人的体重大于65kg,所以P(体重 > 65kg|男性) = 1/2 = 0.5,女性中有0个人的体重大于65kg,所以P(体重 > 65kg|女性) = 0/2 = 0。
最后,我们可以使用贝叶斯公式来计算新样本为男性和女性的后验概率,然后选择后验概率较大的性别作为预测结果。
P(男性|170cm, 65kg) = P(身高 > 170cm|男性) * P(体重 > 65kg|男性) * P(男性) = 0.5 * 0.5 * 0.5 = 0.125P(女性|170cm, 65kg) = P(身高 > 170cm|女性) * P(体重 > 65kg|女性) * P(女性) = 0 * 0 * 0.5 = 0因此,根据贝叶斯分类器,我们预测新样本的性别为男性。
贝叶斯决策分析
实际演练,动一动脑:
假如我们在网上遇到一个好友,只知道他生日是6月, 那怎么猜测这位好友是来自南半球还是北半球?
根据公式:
知 p(x)=p(x|ω1)P(ω1)+p(x|ω2)P(ω2)
贝叶斯公式:
猜测出错的概率就是 P(error|x) = MIN[P(ω1|x),P(ω2|x)] = 0.025
用matlab绘制看着更直观:
2、案例求解方法 假设一个人为北半球人民这个事件为ω1,一个人为南 半球人民这个事件为ω2,显然一个地球人要么是南半球的 要么是北半球的,所以P(ω1)+P(ω2)=1
查资料可知:P(ω1)=0.9,P(ω2)=0.1 特征值为”生日“,及生日=x。 p(x|ω1)=rate1(红色的曲线), p(x|ω2)=rate2(蓝色的曲线)
基本概述
案例分析 评价
输入:字串
分词器
输出:字串
词典
语言模型
图1 分词器示意模型
P(Y|X) ∝ P(Y)*P(X|Y)
P(W1, W2, W3, W4 ..) = P(W1) * P(W2|W1) * P(W3|W2, W1) * P(W4|W1,W2,W3) * ..
P(W1) * P(W2|W1) * P(W3|W2) * P(W4|W3) ..
A:假设有100个人均来自北半球,这100个人的生日从1月到12 月的人数的分布情况如下:
3
4
5
7
10
13
14
15
12
8
5
4
B:假设有100个人均来自南半球,这100个人的生日从1月到12 月的人数的分布情况如下:
15 12 9 6 4 3 4 5 7 9 12 14
贝叶斯决策例题
解:采用贝叶斯决策方法。
根据期望值准则选择施工方案有利,相应最大期望收益值EMV*(先)=0.8(2)预验分析完全信息的最大期望收益值:EPPI=0.3×5+0.7×(-0.2)=1.36(万元)完全信息价值: EVPI=EPPI- EMV*(先)=1.36-0.8=0.56(万元) 即,完全信息价值大于信息成本,请气象中心进行预报是合算的。
(3)后验分析①补充信息:气象中心将提供预报此时期内两种天气状态x 1(好天气)、x 2(坏天气)将会出现哪一种状态。
从气象中心提供的同期天气资料可得知条件概率:天气好且预报天气也好的概率 P (x 1/θ1)=0.8天气好而预报天气不好的概率 P (x 2/θ1)=0.2天气坏而预报天气好的概率 P (x 1/θ2)=0.1天气坏且预报天气也坏的概率 P (x 2/θ2)=0.9②计算后验概率分布:根据全概率公式和贝叶斯公式,计算后验概率。
预报天气好的概率 1111212()()(/)()(/)P x P P x P P x θθθθ=+ =0.31预报天气坏的概率 2121222()()(/)()(/)P x P P x P P x θθθθ=+ =0.69预报天气好且天气实际也好的概率:111111()(/)(/)()P P x P x P x θθθ⋅==0.3×0.8/0.31=0.77 预报天气好而天气坏的概率:212211()(/)(/)()P P x P x P x θθθ⋅==0.7×0.1/0.31=0.23 预报天气坏而实际天气好的概率:121122()(/)(/)()P P x P x P x θθθ⋅==0.3×0.2/0.69=0.09 预报天气坏且实际天气也坏的概率:222222()(/)(/)()P P x P x P x θθθ⋅==0.7×0.9/0.69=0.91。
模式识别 第二章 贝叶斯决策论习题答案
2
= min p (ω1 x ) , p (ω2 x ) max p (ω1 x ) , p (ω2 x )
= p ω1 x p ω2 x
(
) (
)
所以, p ω1 x p ω2 x 能过给出误差率的下界。 d) 因为:
(
) (
)
pβ ( error ) = ∫ β p (ω1 x ) p ( ω2 x ) p ( x ) dx
α 4
∫
Hale Waihona Puke +∞p ( x ) dx <
显而易见: pα ( error ) < p ( error ) ,因此当 α < 2 时,无法得到误差率的上界。 c) 因为:
p ( error x ) ≥ p ( error x ) − p ( error x ) = p ( error x ) 1 − p ( error x )
i =1 ωi ≠ωmax
∑ P (ω x ) p ( x ) d x
i
c
= ∫ 1 − P (ωmax x ) p ( x ) dx = 1 − ∫ P (ωmax x ) p ( x ) dx
d) 续上式:
(
)
P ( error ) = 1 − ∫ P (ωmax x ) p ( x ) dx ≤ 1− ∫ 1 1 c −1 p ( x ) dx = 1 − = c c c
n t
′ ′ ′ Σ′ = ∑ ( x′ k − μ )( x k − μ )
k =1 n
= ∑ Tt ( x 0 k − μ )( x 0 k − μ ) T
t k =1
n t = Tt ∑ ( x 0 k − μ )( x 0 k − μ ) T k =1 = T t ΣT
(贝叶斯决策例题)
Equation Chapter 1 Section 1例:某工程项目按合同应在三个月内完工,其施工费用与工程完工期有关。
假定天气是影响能否按期完工的决定因素,如果天气好,工程能按时完工,获利5万元;如果天气不好,不能按时完工,施工单位将被罚款1万元;若不施工就要付出窝工费2千元。
根据过去的经验,在计划实施工期天气好的可能性为30%。
为了更好地掌握天气情况,可以申请气象中心进行天气预报,并提供同一时期天气预报资料,但需要支付资料费800元。
从提供的资料中可知,气象中心对好天气预报准确性为80%,对坏天气预报准确性为90%。
问如何进行决策。
解:采用贝叶斯决策方法。
先验分析根据期望值准则选择施工方案有利,相应最大期望收益值EMV*(先)=0.8(2)预验分析完全信息的最大期望收益值:EPPI=0.3×5+0.7×(-0.2)=1.36(万元)完全信息价值: EVPI=EPPI- EMV*(先)=1.36-0.8=0.56(万元) 即,完全信息价值大于信息成本,请气象中心进行预报是合算的。
(3)后验分析①补充信息:气象中心将提供预报此时期内两种天气状态x1(好天气)、x2(坏天气)将会出现哪一种状态。
从气象中心提供的同期天气资料可得知条件概率: 天气好且预报天气也好的概率 P (x1/θ1)=0.8 天气好而预报天气不好的概率 P (x2/θ1)=0.2 天气坏而预报天气好的概率 P (x1/θ2)=0.1 天气坏且预报天气也坏的概率 P (x2/θ2)=0.9②计算后验概率分布:根据全概率公式和贝叶斯公式,计算后验概率。
预报天气好的概率1111212()()(/)()(/)P x P P x P P x θθθθ=+=0.31预报天气坏的概率2121222()()(/)()(/)P x P P x P P x θθθθ=+=0.69 预报天气好且天气实际也好的概率:111111()(/)(/)()P P x P x P x θθθ⋅==0.3×0.8/0.31=0.77预报天气好而天气坏的概率:212211()(/)(/)()P P x P x P x θθθ⋅==0.7×0.1/0.31=0.23预报天气坏而实际天气好的概率:121122()(/)(/)()P P x P x P x θθθ⋅==0.3×0.2/0.69=0.09预报天气坏且实际天气也坏的概率: 222222()(/)(/)()P P x P x P x θθθ⋅==0.7×0.9/0.69=0.91上述计算可以用表格表示:③ 后验决策:若气象中心预报天气好(x1),则每个方案的最大期望收益值 E(d1/x1)=0.77×5+0.23×(-1)=3.62 E(d2/x1)=0.77×(-0.2)+0.23×(-0.2)=-0.2选择d1即施工的方案,相应在预报x1若气象中心预报天气不好(x2) E(d1/x2)=0.09×5+0.91×(-1)=-0.46 E(d2/x2)=0.09×(-0.2)+0.91×(-0.2)=-0.2选择d2即不施工的方案,相应在预报x2时的最大期望收益值E (X2)=-0.2④ 计算补充信息的价值:得到天气预报的情况下,后验决策的最大期望收益值:1122*()()()()()EMV P x E x P x E x =⋅+⋅后=0.31×3.62+0.69×(-0.2)=0.9842则补充的信息价值为:EMV*(后)- EMV*(先)=0.9842-0.8=0.1842补充信息价值大于信息费(800元),即这种费用是合算的。
Bayes补充例题及解答
关于Bayes 决策分析的补充例题:1、某公司经营某种商品,可以采取的经营方案有三种:1a (大批量),2a (中批量),3a (小批量)。
市场销售状态有三种:1θ(畅销),2θ(一般),3θ(滞已知市场销售状态概率2.0)(1=θP ,5.0)(2=θP ,3.0)(3=θP 。
该公司市场调研人员拟进行市场预测,其以往市场预测准确概率分布矩阵为:()()()321|||θθθj j j H P H P H P321H H H ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛90.010.005.008.070.015.002.020.080.0 其中,1H ,2H ,3H 分别表示预测值畅销、一般、滞销。
市场预测费用为5万元。
通过决策分析回答以下问题:(1)如果不进行市场预测,应如何决策?如果有完全信息,计算EVPI ;(一)不进行市场预测时:⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--==⨯69102040506030100)(33ij v V ,2.0)(1=θP ,5.0)(2=θP ,3.0)(3=θP ()173.0)60(5.0302.0100)(3111=⨯-+⨯+⨯==∑=i i i P v a E θ()243.0)20(5.0402.050)(3122=⨯-+⨯+⨯==∑=i i i P v a E θ()3.83.065.092.010)(3133=⨯+⨯+⨯==∑=i i i P v a E θ因此:312a a a ,先验最优方案2a a opt =,即经营中等批量的商品,且期望收益值为:()2421==a E E8.17248.4124)3.065.0402.0100()()()(max )(),(max ),(),(max 31=-=-⨯+⨯+⨯=-=-⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑=opt i ij i j opt j j opt a E P v a E a V E a V a V E EVPI θθθθ(2)如果进行市场预测,应如何根据预测结果进行决策;计算EVAI ,并判断是否进行市场预测;(二)如果进行市场预测,并用它修正原先掌握的情况。
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例:某工程项目按合同应在三个月内完工,其施工费用与工程完工期有关。
假定天气是影响能否按期完工的决定因素,如果天气好,工程能按时完工,获利5万元;如果天气不好,不能按时完工,施工单位将被罚款1万元;若不施工就要付出窝工费2千元。
根据过去的经验,在计划实施工期天气好的可能性为30%。
为了更好地掌握天气情况,可以申请气象中心进行天气预报,并提供同一时期天气预报资料,但需要支付资料费800元。
从提供的资料中可知,气象中心对好天气预报准确性为80%,对坏天气预报准确性为90%。
问如何进行决策。
解:采用贝叶斯决策方法。
(1)先验分析
根据已有资料做出决策损益表。
根据期望值准则选择施工方案有利,相应最大期望收益值EMV*(先)=0.8
(2)预验分析
完全信息的最大期望收益值:EPPI=0.3×5+0.7×(-0.2)
=1.36(万元)
完全信息价值: EVPI=EPPI- EMV*(先)=1.36-0.8=0.56(万元)
即,完全信息价值大于信息成本,请气象中心进行预报是合算的。
(3)后验分析
①补充信息:气象中心将提供预报此时期内两种天气状态x 1(好天气)、x 2(坏天气)将会出现哪一种状态。
从气象中心提供的同期天气资料可得知条件概率: 天气好且预报天气也好的概率 P (x 1/θ1)=0.8 天气好而预报天气不好的概率 P (x 2/θ1)=0.2 天气坏而预报天气好的概率 P (x 1/θ2)=0.1 天气坏且预报天气也坏的概率 P (x 2/θ2)=0.9
②计算后验概率分布:根据全概率公式和贝叶斯公式,计算后验概率。
预报天气好的概率
1111212()()(/)()(/)P x P P x P P x θθθθ=+=0.31
预报天气坏的概率
2121222()()(/)()(/)P x P P x P P x θθθθ=+=0.69 预报天气好且天气实际也好的概率:
111111()(/)
(/)()
P P x P x P x θθθ⋅=
=0.3×0.8/0.31=0.77
预报天气好而天气坏的概率:
212211()(/)
(/)()
P P x P x P x θθθ⋅=
=0.7×0.1/0.31=0.23
预报天气坏而实际天气好的概率:
121122()(/)
(/)()
P P x P x P x θθθ⋅=
=0.3×0.2/0.69=0.09
预报天气坏且实际天气也坏的概率: 222222()(/)
(/)()
P P x P x P x θθθ⋅=
=0.7×0.9/0.69=0.91
上述计算可以用表格表示:
③ 后验决策:
若气象中心预报天气好(x1),则每个方案的最大期望收益值 E(d1/x1)=0.77×5+0.23×(-1)=3.62 E(d2/x1)=0.77×(-0.2)+0.23×(-0.2)=-0.2
选择d1即施工的方案,相应在预报x1时的最大期望收益值E (X1)
=3.62
若气象中心预报天气不好(x2),各方案的最大期望收益值 E(d1/x2)=0.09×5+0.91×
(-1)=-0.46 E(d2/x2)=0.09×(-0.2)+0.91×(-0.2)=-0.2
选择d2即不施工的方案,相应在预报x2时的最大期望收益值E (X2)=-0.2
④ 计算补充信息的价值:
得到天气预报的情况下,后验决策的最大期望收益值:
1122*()()()()()EMV P x E x P x E x =⋅+⋅后=0.31×3.62+0.69×(-0.2)
=0.9842
则
补
充的信
息
价值为
:
EMV*(
后
)-
EMV*(先)=0.9842-0.8=0.1842
补充信息价值大于信息费(800元),即这种费用是合算的。
⑤ 画出决策树(略)。