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使用概率公理

时间:2022-02-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:从基本的概率公理出发我们能够得到各种有用的事实。令离散随机变量D具有定义域d1,d2,…同样,这对于任何随机变量集上的任何联合概率分布也成立,即总和一定为 1:这只需要通过创建一个单个的大随机变量就可以看出来,这个随机变量的定义域是所有原始变量的定义域的叉积。在后面各节中我们将得到处理概率的其它规则。不过首先,我们将检查一下概率公理自身的基础。

13.3.1 使用概率公理

从基本的概率公理出发我们能够得到各种有用的事实。例如,大家所熟悉的否定式规则,在公理3中通过用¬a置换b,可以得到:

P(a∨¬a)  =  P(a)+P(¬a)–P(a∧¬a)   (根据公理3,令b=¬a)

P(true)  =  P(a)+P(¬a)–P(false)    (根据逻辑等价关系)

1  =  P(a)+P(¬a)       (根据公理2)

P(¬a)  =  1–P(a)         (根据代数)

这个推导的第3行本身就是一个有用的事实,并且能够从布尔情况推广到一般的离散情况。令离散随机变量D具有定义域d1,d2,…,dn,那么很容易证明(习题13.2):


也就是说,任何单个变量上的概率分布总和一定为1[6]。同样,这对于任何随机变量集上的任何联合概率分布也成立,即总和一定为 1:这只需要通过创建一个单个的大随机变量就可以看出来,这个随机变量的定义域是所有原始变量的定义域的叉积。

回顾一下,任何命题a等价于所有a在其中成立的原子事件的析取。把这个事件集合称为e(a)。再回顾一下,所有的原子事件都是互斥的,所以根据公理2,任何原子事件的合取的概率都等于0。因此由公理 3,我们能够得到下面的简单关系:一个命题的概率等于所有它在其中成立的原子事件的概率和,也就是:


已知指定了所有原子事件概率的一个全联合概率分布,这个公式提供了一种计算任何命题概率的简单方法(参见第 13.4 节)。在后面各节中我们将得到处理概率的其它规则。不过首先,我们将检查一下概率公理自身的基础。

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