Toplam olasılık teoremi nedir?
Toplam olasılık teoremi, örnek uzayı birbirini dışlayan ve tümünü kapsayan olaylara (bir parçalanmaya) B₁, B₂, …, Bₙ ayırarak bir A olayının genel olasılığını bulmanızı sağlar. Her bir Bᵢ olayının ne kadar olası olduğunu ve A olayının her Bᵢ içinde ne kadar olası olduğunu biliyorsanız, bunları tek bir koşulsuz olasılık olan \(P(A)\) değerinde birleştirebilirsiniz.
Bu hesaplama aracı nasıl kullanılır?
Her parçalanma olayının olasılığı \(P(B_i)\) ile buna karşılık gelen koşullu olasılık \(P(A|B_i)\) değerini girin. En fazla üç olay kullanabilirsiniz; yalnızca iki olaya ihtiyacınız varsa bir satırı boş (sıfır) bırakın. Araç, her çifti çarpar ve çarpımları toplayarak \(P(A)\) değerini verir. Ayrıca geçerli bir parçalanma için gerekli olan \(P(B_i)\) değerlerinin toplamının 1 olup olmadığını da kontrol eder.
Formülün açıklaması
Temel denklem şudur:
$$P(A) = \text{P(B}_1\text{)}\cdot\text{P(A|B}_1\text{)} + \text{P(B}_2\text{)}\cdot\text{P(A|B}_2\text{)} + \text{P(B}_3\text{)}\cdot\text{P(A|B}_3\text{)}$$Her bir \(P(A|B_i)\cdot P(B_i)\) terimi, ortak olasılık \(P(A \cap B_i)\) değerini ifade eder: yani hem A olayının gerçekleşmesi hem de Bᵢ senaryosunda olunması olasılığı. Bᵢ olayları birbirini dışladığı ve tüm olasılıkları kapsadığı için, bu ortak olasılıkları toplamak, hangi senaryonun gerçekleştiğinden bağımsız olarak A olayının toplam olasılığını verir.
Çözümlü örnek
İki fabrika parça üretmektedir. 1. Fabrika parçaların %60'ını %2 kusurlu oranıyla üretmekte; 2. Fabrika ise %40'ını %5 kusurlu oranıyla üretmektedir. Rastgele seçilen bir parçanın kusurlu olma olasılığı şöyledir:
$$P(A) = 0{,}02\cdot 0{,}60 + 0{,}05\cdot 0{,}40 = 0{,}012 + 0{,}020 = 0{,}032$$yani %3,2.
Sıkça sorulan sorular
\(P(B_i)\) değerlerinin toplamı 1 olmak zorunda mı? Evet. Olaylar örnek uzayın bir parçalanmasını oluşturmalıdır; dolayısıyla olasılıklarının toplamı 1 olmalıdır. Aksi durumda araç sizi uyarır.
Koşullu olasılıklar 1'i geçebilir mi? Hayır. Her \(P(A|B_i)\) dâhil tüm olasılıklar 0 ile 1 arasında olmalıdır.
Bunun Bayes teoremiyle ilişkisi nedir? Toplam olasılık teoremi, koşullu olasılıkları tersine çevirirken Bayes teoreminde kullanılan \(P(A)\) paydasını sağlar.