4.怎么理解相互獨立事件?真的是沒有任何關(guān)系的事件嗎? 《zobol的考研概率論教程》
tag:兩個事件相互獨立,并不能說兩個事件沒有任何影響,更應(yīng)該看作是“對樣本空間和事件B進行了等比例約束”。
1.從條件概率的定義來看獨立事件的定義
2.從古典概率的定義來看獨立事件的定義
3.P(A|B)和P(A)的關(guān)系是什么?
4.由P(AB)=P(A)P(B)推出“獨立”
5.從韋恩圖來看獨立事件的定義
6.為什么多個事件兩兩獨立推不出相互獨立
7.在考研古典概率中,有一個P(A|B)=P(A)就可以推出兩者是獨立事件嗎?
8.在考研中,獨立事件可以看作是“獨立”的嗎?
1.從條件概率的定義來看獨立事件的定義
在考研古典概率中,我們最初都是通過條件概率公式來定義獨立事件的。

這從條件概率的角度來理解就是在條件B的情況下,A發(fā)生的概率與之前相比不變。
所以我們常常理解成,如果兩個事件互為獨立事件,則B的發(fā)生對A沒有影響。但這種理解,其實是有謬誤的,因為并不是沒有影響,只是影響沒有體現(xiàn)在比例值上!。
也有一種看法是,B的發(fā)生讓A的事件發(fā)生概率保持不變,保持不變本身也可以看作是一種影響,這種思路也可以理解成:
B發(fā)生的同時,A跟著一起發(fā)生的概率等于全集中隨機選取一個樣本點屬于A的概率
從這個角度來看,似乎獨立事件也不是那么獨立,條件概率值等于全集發(fā)生概率值,似乎還約束了兩個事件之間的關(guān)系。不過導(dǎo)致這一切發(fā)生的根源還要從古典概率來入手。
2.從古典概率的定義來看獨立事件的定義
因為古典概率的定義是根據(jù)分式比例值定義的,條件概率的定義也是根據(jù)比例值定義的,這就導(dǎo)致一個問題就是3/5=6/10。


原來之所以在事件B的條件約束下,事件A的發(fā)生概率沒有變,是因為:
分子和分母被縮小了相同的比例
所以我們能說事件B的條件對事件A發(fā)生沒有影響嗎?不能!
我們只能說事件B的條件對事件A的發(fā)生概率沒有影響!

很明顯條件A讓B的樣本點中的x6,x7,x8都被排除在外了,所以是造成了影響,但是對概率值是沒有影響的,因為概率值是一個比例值,3/5和6/10是一樣大的。
從這一步似乎我們可以看出,為什么多事件的獨立性,兩兩獨立推不出相互獨立。這是因為,樣本點之間有重合的,獨立事件定義中的條件概率可以看作是對樣本空間和事件B進行了等比例約束。這種約束,在多事件中,可能有重合的樣本點,這就導(dǎo)致等比例約束被打破了。
3.P(A|B)和P(A)的關(guān)系是什么?
首先它們不在一個樣本空間中,所以根本不能看做是一個事件(包含的樣本點數(shù)量也不一樣),實際上條件概率更應(yīng)該看作是一個比例值,而不是一個事件。
在考研-古典概率中,如果我們可以得到P(A|B)=P(A)或P(B|A)=P(B)中的任何一個,我們就可以推導(dǎo)出這倆一定屬于獨立事件。
除此之外,P(A|B)和P(A)之間的其他關(guān)系式,都是沒有太多意義的,不過利用其推出的另外一個關(guān)系式用處更大,那就是P(AB)=P(A)P(B)
4.由P(AB)=P(A)P(B)推出“獨立”
我們之前是利用條件概率來定義獨立事件,我們討論條件概率的定義是用來解決交事件的計算,這里我們把獨立事件也聯(lián)系進來。

兩個概率值相乘其實沒什么實際意義,一般來講,乘法運算表明了兩個事件的發(fā)生邏輯關(guān)系,所以這里也體現(xiàn)了前者的發(fā)生對后者沒有影響。因此從P(AB)=P(A)P(B)中,我們更可以看出來一種獨立性出現(xiàn)。
實際中,獨立性也常用來計算交事件的概率,畢竟如果兩個事件之間“沒有影響”,計算同時發(fā)生的概率值就方便很多,只需要直接相乘就可以,這個我們不學(xué)獨立性,也會計算。
5.從韋恩圖來看獨立事件的定義
說實話,如果兩個事件之間真的沒有任何聯(lián)系,那其實沒法用韋恩圖來表示,因為韋恩圖的基本單位-樣本點事件,之間都是互斥事件,所以你畫出兩個事件之間,都是一定存在某些聯(lián)系的。不過,上文我們也講了,不是沒有聯(lián)系,只是這種聯(lián)系沒有體現(xiàn)在概率值上。

所以我們依然可以簡單的畫出來,只要注意全部等比例縮小相同倍數(shù)即可。
6.為什么多個事件兩兩獨立推不出相互獨立

因為等比例縮放,之間的樣本點可能有重復(fù)的,導(dǎo)致雖然任意選出兩個事件,都是構(gòu)成獨立事件的,但全集和事件C的縮放,可能不再成比例了。
也就是推不出P(ABC)=P(A)P(B)P(C)
多個事件,相互獨立可以推出兩兩獨立,但兩兩獨立推不出相互獨立,也可以從波羅梅奧環(huán)中看出來:

7.在考研古典概率中,有一個P(A|B)=P(A)就可以推出兩者是獨立事件嗎?
可以,我們可以從公式中推導(dǎo)出來,也可以利用古典概率定義的集合性質(zhì)-交換律來想清楚,也可以用韋恩圖來看出來。

因此我們只要看到P(A|B)=P(A),P(A|B)=P(A),P(AB)=P(A)P(B)任意一個,就可以認(rèn)為是獨立事件。
8.在考研中,獨立事件可以看作是“獨立”的嗎?
可以的,只要在考研中,如果你遇到任何兩個事件中存在一定關(guān)系,哪怕是非常復(fù)雜不好用或與非來表示的,那也一定不是獨立事件,構(gòu)不成獨立事件的三個等式。
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