Теория вероятности. Математика Агрофирма закупает куриные яйца в двух домашних хозяйствах, известно что 5% яиц из первого хозяйства - яйца высшей категории, а из второго хозяйства - 30% яиц высшей категории. В этой агрофирме 15% яиц высшей категории. Найдите вероятность того, что яйцо, купленное у этой агрофирмы, окажется из первого хозяйства.
Для решения задачи будем использовать формулу Байеса. Обозначим события:
H1H_1H1 — яйцо из первого хозяйства.H2H_2H2 — яйцо из второго хозяйства.AAA — яйцо высшей категории.
Из условия задачи известно:
Вероятность того, что яйцо из первого хозяйства: P(H1)=p1
P(H_1) = p_1 P(H1)=p1
Вероятность того, что яйцо из второго хозяйства: P(H2)=p2
P(H_2) = p_2 P(H2)=p2
При этом p1+p2=1p_1 + p_2 = 1p1+p2=1еслипредположить,чтояйцазакупаютсятолькоизэтихдвуххозяйствесли предположить, что яйца закупаются только из этих двух хозяйствеслипредположить,чтояйцазакупаютсятолькоизэтихдвуххозяйств.
Вероятность того, что яйцо высшей категории при условии, что оно из первого хозяйства: P(A∣H1)=0.05
P(A | H_1) = 0.05 P(A∣H1)=0.05
Вероятность того, что яйцо высшей категории при условии, что оно из второго хозяйства: P(A∣H2)=0.30
P(A | H_2) = 0.30 P(A∣H2)=0.30
Вероятность того, что яйцо высшей категории: P(A)=0.15
P(A) = 0.15 P(A)=0.15
Теперь нам нужно найти P(H1∣A)P(H_1 | A)P(H1∣A) — вероятность того, что яйцо, оказавшееся высшей категории, было из первого хозяйства.
Из формулы Байеса: P(H1∣A)=P(A∣H1)⋅P(H1)P(A)
P(H_1 | A) = \frac{P(A | H_1) \cdot P(H_1)}{P(A)} P(H1∣A)=P(A)P(A∣H1)⋅P(H1)
Чтобы найти P(H1)P(H_1)P(H1), воспользуемся теорией вероятностей, учитывая, что: P(A)=P(A∣H1)⋅P(H1)+P(A∣H2)⋅P(H2)
P(A) = P(A | H_1) \cdot P(H_1) + P(A | H_2) \cdot P(H_2) P(A)=P(A∣H1)⋅P(H1)+P(A∣H2)⋅P(H2)
Подставим P(H1)P(H_1)P(H1) и P(H2)P(H_2)P(H2) обратно в формулу Байеса: P(H1∣A)=0.05⋅0.60.15
P(H_1 | A) = \frac{0.05 \cdot 0.6}{0.15} P(H1∣A)=0.150.05⋅0.6P(H1∣A)=0.030.15=0.2
P(H_1 | A) = \frac{0.03}{0.15} = 0.2 P(H1∣A)=0.150.03=0.2
Таким образом, вероятность того, что яйцо высшей категории, купленное у агрофирмы, оказалось из первого хозяйства, равна 0.20.20.2 или 20%.
Для решения задачи будем использовать формулу Байеса. Обозначим события:
H1H_1H1 — яйцо из первого хозяйства.H2H_2H2 — яйцо из второго хозяйства.AAA — яйцо высшей категории.Из условия задачи известно:
Вероятность того, что яйцо из первого хозяйства:
P(H1)=p1 P(H_1) = p_1
P(H1 )=p1
Вероятность того, что яйцо из второго хозяйства:
P(H2)=p2 P(H_2) = p_2
P(H2 )=p2 При этом p1+p2=1p_1 + p_2 = 1p1 +p2 =1 еслипредположить,чтояйцазакупаютсятолькоизэтихдвуххозяйствесли предположить, что яйца закупаются только из этих двух хозяйствеслипредположить,чтояйцазакупаютсятолькоизэтихдвуххозяйств.
Вероятность того, что яйцо высшей категории при условии, что оно из первого хозяйства:
P(A∣H1)=0.05 P(A | H_1) = 0.05
P(A∣H1 )=0.05
Вероятность того, что яйцо высшей категории при условии, что оно из второго хозяйства:
P(A∣H2)=0.30 P(A | H_2) = 0.30
P(A∣H2 )=0.30
Вероятность того, что яйцо высшей категории:
P(A)=0.15 P(A) = 0.15
P(A)=0.15
Теперь нам нужно найти P(H1∣A)P(H_1 | A)P(H1 ∣A) — вероятность того, что яйцо, оказавшееся высшей категории, было из первого хозяйства.
Из формулы Байеса:
P(H1∣A)=P(A∣H1)⋅P(H1)P(A) P(H_1 | A) = \frac{P(A | H_1) \cdot P(H_1)}{P(A)}
P(H1 ∣A)=P(A)P(A∣H1 )⋅P(H1 ) Чтобы найти P(H1)P(H_1)P(H1 ), воспользуемся теорией вероятностей, учитывая, что:
P(A)=P(A∣H1)⋅P(H1)+P(A∣H2)⋅P(H2) P(A) = P(A | H_1) \cdot P(H_1) + P(A | H_2) \cdot P(H_2)
P(A)=P(A∣H1 )⋅P(H1 )+P(A∣H2 )⋅P(H2 )
Подставим известные значения:
P(A)=0.05⋅p1+0.30⋅p2 P(A) = 0.05 \cdot p_1 + 0.30 \cdot p_2
P(A)=0.05⋅p1 +0.30⋅p2
Так как p2=1−p1p_2 = 1 - p_1p2 =1−p1 , имеем:
P(A)=0.05⋅p1+0.30⋅(1−p1)=0.05p1+0.30−0.30p1 P(A) = 0.05 \cdot p_1 + 0.30 \cdot (1 - p_1) = 0.05 p_1 + 0.30 - 0.30 p_1
P(A)=0.05⋅p1 +0.30⋅(1−p1 )=0.05p1 +0.30−0.30p1 P(A)=−0.25p1+0.30 P(A) = -0.25 p_1 + 0.30
P(A)=−0.25p1 +0.30
Приравняем это к 0.15:
−0.25p1+0.30=0.15 -0.25 p_1 + 0.30 = 0.15
−0.25p1 +0.30=0.15 −0.25p1=0.15−0.30 -0.25 p_1 = 0.15 - 0.30
−0.25p1 =0.15−0.30 −0.25p1=−0.15 -0.25 p_1 = -0.15
−0.25p1 =−0.15 p1=−0.15−0.25=0.6 p_1 = \frac{-0.15}{-0.25} = 0.6
p1 =−0.25−0.15 =0.6
Теперь p2=1−p1=0.4p_2 = 1 - p_1 = 0.4p2 =1−p1 =0.4.
Подставим P(H1)P(H_1)P(H1 ) и P(H2)P(H_2)P(H2 ) обратно в формулу Байеса:
P(H1∣A)=0.05⋅0.60.15 P(H_1 | A) = \frac{0.05 \cdot 0.6}{0.15}
P(H1 ∣A)=0.150.05⋅0.6 P(H1∣A)=0.030.15=0.2 P(H_1 | A) = \frac{0.03}{0.15} = 0.2
P(H1 ∣A)=0.150.03 =0.2
Таким образом, вероятность того, что яйцо высшей категории, купленное у агрофирмы, оказалось из первого хозяйства, равна 0.20.20.2 или 20%.