主觀機率與貝氏定理

  先前我們曾經提過,機率可以分成「客觀機率」與「主觀機率」。客觀機率主要與頻率有關,像是當丟一枚公平銅板的次數越多,出現正面或反面的機率就會越接近0.5。這種客觀機率,強調在相同條件下的反覆執行,而且每次執行之間的結果是彼此獨立。每一次的丟擲結果,都不會影響到下一次。

  不過,在日常生活中,許多事件背後發生的機率,卻非客觀機率。一方面,這些事件發生可能與之前事件有關(舉例來說,某一家企業這一次併購案的成功機率,就與該企業上一次併購的經驗有關)。而一旦所要進行的事件,如果本身缺乏前例可循,自然就無法計算出客觀機率。所以,在這種情況下,主觀機率應運而生。

  十八世紀,英國有一位牧師托馬斯·貝葉斯(Thomas Bayes),提出一種作法,在估算某一個事件的機率時,可以先用主觀的方式,給予一個數值,然後檢視實際執行的狀況,再來修正最初的設定值。

  舉例來說,您遇到了一位心儀的對象,想要判斷是否值得進一步交往。這時,您先給予「值得交往」與「不值得交往」的機率,各設為0.75與0.25。接著,透過與他(她)進一步接觸的過程,觀察他(她)是否會說謊、是否貼心、是否會遲到……等,來修正之前初始的設定。

  例如,假設「值得交往」的人,有80%不會說謊,有20%會說謊;假設「不值得交往」的人,有90%會說謊,有10%不會說謊。所以值得交往且不會說謊的機率是0.6(0.75*0.8);值得交往且會說謊的機率是0.15(0.75*0.2);不值得交往且不會說謊的機率是0.025(0.25*0.1);不值得交往且會說謊的機率是0.225(0.25*0.9)。

  接著,原本你還抱著心有好感,但是在與對方交談的過程中,你卻發現對方竟然說了一次謊。此時,在貝氏推論下,從「值得交往且會說謊」與「不值得交往且會說謊」的兩種機率中,則可進一步推論出「值得交往」與「不值得交往」的機率。

  這時可以發現,值得交往的機率從原本的0.75,一下子降到0.4(0.15/(0.15+0.225));不值得交往的機率,反而從0.25提升到0.6 (0.225/(0.15+0.225)),如圖1所示。

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圖 1 貝氏推論

  換言之,透過貝氏定理,在您的心目中,他或她已經因為說謊(不夠誠信),被您在好感度上打了一次折扣。而這樣的評估過程竟然還可以「數值化」,算是很客觀吧!

  要提醒的是,貝氏定理的應用非常廣泛多元,像是「垃圾郵件過濾法」中的「貝氏過濾法」(Bayesian Filtering)就是常見的應用。值得一提的,由貝葉斯牧師所提出的方法,是於1761年他去世後,手稿才由好友理查德‧普萊斯(Richard Price)協助發表而問世。

作者:羅凱揚(台科大企管系博士)、蘇宇暉(台科大管研所博士候選人)

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