贝叶斯法则在线一键计算器

数学 一键计算评论

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贝叶斯法则又被称为贝叶斯定理、贝叶斯规则;是概率统计中的应用所观察到的现象对有关概率分布的主观判断(即先验概率)进行修正的标准方法。
工具使用方法:请输入您的优先分布列;请注意,它也可能是整个数字输入。输入数值(成功和失败)中的成功和失败。按下数据库按钮计算后验概率。
在表中,“几率”列中包含为每个p值,归一化,所以,最大的可能性是等于10000的观测数值的概率。
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贝叶斯法则计算器 -- 使用说明

本工具将概率 p 离散化为 11 个格点(p = 0.0, 0.1, ..., 1.0),通过 先验 x 似然 = 后验 的贝叶斯公式,计算每个 p 值的后验概率。似然值归一化到最大 10000,方便比较。文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201911/beiyesifazezaixianyijianjisuanqi.html


一、工具界面说明

区域 1:先验分布输入(紫色底)

你需要在 11 个 p 值(0.0 到 1.0)对应的输入框中,填入你对每个 p 值的优先权重。权重越高,表示你越相信这个 p 值是真实的。文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201911/beiyesifazezaixianyijianjisuanqi.html

权重不必加起来等于 1 —— 工具会对你填的所有权重自动归一化为先验概率。文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201911/beiyesifazezaixianyijianjisuanqi.html

预设按钮(推荐新手使用):文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201911/beiyesifazezaixianyijianjisuanqi.html

  • 均匀:每个 p 值的权重都是 1,表示"我一无所知"(无信息先验)
  • 弱中间偏好:p=0.4~0.6 权重稍高,表示"略微倾向 50%"
  • 强中间偏好:p=0.5 权重 10 倍于两端,表示"比较确信在 50% 附近"

你也可以手动修改任意格点的权重值,输入可以是整数或小数。文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201911/beiyesifazezaixianyijianjisuanqi.html

区域 2:观测数据(红色底)

  • 成功次数:你观测到感兴趣的事件发生了多少次
  • 失败次数:没有发生的次数

例如:抛硬币 10 次,7 次正面,则成功=7、失败=3。文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201911/beiyesifazezaixianyijianjisuanqi.html

区域 3:点击"数据库"按钮

这是核心计算按钮。按下后,工具自动执行以下四步计算,并在下方表格中展示结果。文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201911/beiyesifazezaixianyijianjisuanqi.html


二、结果表格的四列含义

列名 颜色 含义
优先的 紫色 归一化后的先验概率 P(p),所有权重除以总和
几率 蓝色 似然值 P(data | p) = p^s * (1-p)^f,归一化使最大值为 10000。数值越大,表示该 p 值下观测到当前数据的可能性越高
乘积 黄色 未归一化后验 = 先验 x 似然
尾部的 粉色 归一化后验概率 P(p | data)。所有 11 个值加起来 = 1。这是最终答案——哪个 p 值概率最大,哪个就最可能是真实值

注意:几率列的最大值永远是 10000。如果某个 p 格点的几率 = 10000,说明在所有 11 个 p 值中,这个 p 值最能解释你观测到的数据。文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201911/beiyesifazezaixianyijianjisuanqi.html


三、结果柱状图

表格下方有一个柱状图,用紫色柱子的高度直观展示尾部的(后验概率) 在各个 p 值上的分布。柱子上方标注了百分比,哪个柱子最高,哪个 p 值就最可信。文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201911/beiyesifazezaixianyijianjisuanqi.html


四、使用示例

示例 1:硬币正反面测试

抛硬币 10 次,7 次正面、3 次反面。预先对硬币没有任何偏见(均匀先验)。

输入:

  • 先验:点击"均匀"预设(所有格点权重 = 1)
  • 成功 = 7,失败 = 3

点击"数据库"后:

几率为 10000 的格点是 p=0.7(因为 7/10 的正面率,p=0.7 下这个结果最可能)。

后验概率最高的也是 p=0.7(约 23.2%),其次是 p=0.6(约 21.2%)和 p=0.8(约 17.5%)。柱状图呈现出以 p=0.7 为峰值的分布。


示例 2:新药有效率测试(带先验)

已知同类药物有效率约 80%。新药试验 20 人,15 人有效。用"强中间偏好"先验。

输入:

  • 先验:点击"强中间偏好"预设,然后将 p=0.8 的权重手动改为 10(原本 2)
  • 成功 = 15,失败 = 5

点击"数据库"后:

后验概率最高的格点是 p=0.8(约 26.8%),其次 p=0.7(约 20.3%)。尽管数据支持 0.75(15/20),强先验在 0.8 处把后验拉高了一些。


示例 3:无观测时(仅先验)

如果成功=0、失败=0,后验就等于先验。但工具会提示至少输入一次观测,因为贝叶斯更新的意义就在于用数据修正信念。


五、公式与算法步骤

第 1 步:归一化先验

P(p) = 输入的权重 / 所有权重之和

第 2 步:计算对数似然(防溢出)

log L(p) = s * log(p) + f * log(1-p)

(p=0 或 1 时用 -Infinity 处理边界)

第 3 步:似然归一化到 max=10000

L_norm(p) = round(10000 * exp(log L(p) - max_log_L))

第 4 步:乘积(未归一化后验)

乘积 = L_norm(p) * P(p)

第 5 步:归一化后验

P(p | data) = 乘积(p) / 所有乘积之和

文档编写日期:2026-06-30

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  • 本文由 公式库网 发表于2019年11月29日 22:01:24
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