两道概率题: 红白肇事车,100次实验至少一次成功

分析有不对的地方,希望能被指出来 ,谢谢!


一个城市红车占15%, 白车占85%, 一个晚上发生了车祸,肇事者逃逸,只有一个人见证了这场车祸,目击者指认现场时候声称肇事车辆是白色车辆,专家鉴定后说:目击者指认肇事车为白车正确的概率是80%,问你,肇事车辆是白色的概率是多少?
【答】: 这是一道关于条件概率的题,所以要先将事件划分出来,理清事件之间的条件关系,确定题目问的是哪种概率。
专家的鉴定是指对目击者在那种条件下判断能力的鉴定,是只依赖于现场环境和目击者的认知能力的判断。

涉及的概率包括:
- 该城市随便抽一个车是红车概率 0.15, 白车 0.85;
- 目击者判断正确的概率是0.8, 错误的概率是0.2;

肇事车本身是什么颜色,由先验概率(0.85,0.15)给定,目击者的指认改变了对车颜色的判断概率,而目击者的判断又带有不确定性(0.8,0.2), 所以最后问的就是有目击者判断扰动后的车颜色概率。

定义 A = A = 目击者指认白色 B = B = 肇事车是白车

P ( B ) = 0.85 P ( B ) = 0.15. P(B) = 0.85, P(非B) = 0.15.

目击者指认车的颜色是受车颜色的先验概率影响的。
目击者指认白车事件包括:指认白车且正确, 指认白车且判断错误,
P ( A ) = P ( A , B ) + P ( A , B ) = 0.85 0.8 + 0.15 0.2 = 0.71 P(A) = P(A, B) + P(A, 非B)= 0.85*0.8 + 0.15*0.2 = 0.71

同理, P ( A ) = P ( A , B ) + P ( A , B ) = 0.15 0.8 + 0.85 0.2 = 0.29 P(非A) = P(非A, B) + P(非A, 非B) = 0.15*0.8 + 0.85*0.2 = 0.29 .

问题问的是已知目击者指认白车,肇事车是白车的概率是多少
P ( B A ) = P ( A B ) P ( A ) = 0.85 0.8 0.71 0.958 P(B|A) = \frac{P(AB)}{P(A)} = \frac{0.85*0.8}{0.71}\approx 0.958
【延伸】

  1. 若是目击者指认白车,则肇事车是红车的概率为, P ( B A ) = 0.15 0.2 0.71 = 0.0423 P(非B| A) = \frac{0.15*0.2}{0.71} = 0.0423
  2. 若是目击者指认红车,则肇事车是白车的概率为, P ( B A ) = 0.85 0.2 0.29 = 0.586 P(B| 非A) = \frac{0.85*0.2}{0.29} = 0.586,
  3. 若是目击者指认红车,则肇事车是红车的概率为, P ( B A ) = 0.15 0.8 0.29 = 0.4138 P(非B | 非A) = \frac{0.15*0.8}{0.29} = 0.4138

一个事件发生的概率是1%, 问做100次实验,至少有一次成功的概率是多少?
A. 接近 100%
B. 接近 99%
C. 接近 70%
D. 接近 60%

【答】: 取互补事件,至少一次的互补为:做100次,没有一次成功的概率 P 100 f a i l = ( 1 0.01 ) 100 P_{100\rm fail}= (1-0.01)^{100} , 所以问题的答案是 P = 1 ( 1 0.01 ) 100 P = 1- (1-0.01)^{100} ; 现在来估算$(1-0.01)^{100} $, 考虑到 ( 1 1 n ) n (1-\frac{1}{n})^n n n 趋于无穷大的时候趋于 1 / e 1/e , 即 lim n ( 1 1 n ) n = 1 e   , \lim_{n\rightarrow\infty}(1-\frac{1}{n})^n = \frac{1}{e} \,,
考虑到 n = 100 n=100 可以算是足够大了,我们用 1 / e 1/e 来作为 $(1-0.01)^{100} $的近似, ( 1 1 100 ) 100 1 / e 1 / 2.72 (1-\frac{1}{100})^{100} \approx 1/e\approx 1/2.72 , 所以 P 1 1 2.7 = 0.63 P\approx 1-\frac{1}{2.7} = 0.63 .


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