狼来了的故事家喻户晓。牧童两次谎称“狼来了”欺骗村民取乐,在狼真的来袭时无人相信他的呼救,最终羊群被狼吃掉,这个故事告诫人们反复失信会彻底失去他人的信任。本文从贝叶斯公式角度分析为什么牧童在狼真的来袭时无人相信他的呼救。
设 是样本空间 的一个划分(其中 互斥,且 )。则对任意事件 ,有:
证明如下:
全概率定律可以这样理解:如果样本空间
其中
换句话说,我们把
如图1所示,左侧是
▲图1
对于任意两个事件
延续全概率的划分
🌰例1. 假设网球比赛中按照胜率分三种类型的选手:A、B 和 C。A类选手在比赛中胜率最高,B类其次,C类最低。比赛中 50% 的选手是 A 类选手,25% 是 B 类选手,25% 是 C 类选手。新选手小明击败对手的概率取决于对手所属的类别,具体如下:
如果小明在该比赛中打一场比赛,小明获胜的概率是多少?假设小明已经赢了一场比赛,那么小明是对阵 A 类选手的概率是多少?
解: 首先列出所有已知概率。从选手比例可知,先验概率为:
现在,设 W 为小明赢得比赛的事件。那么似然概率定义如下:
▲图2
图2分别标注了
已知小明赢得了比赛,那么在获胜条件下小明是对阵
从概率视角看,“狼来了”是一个典型的贝叶斯信念更新过程。我们可以用贝叶斯公式(Bayes' Theorem)来把《狼来了》的故事形式化,从而看出——村民并不是"傻",而是根据历史信息不断更新信念,最终得出"有狼=大概率骗人"的合理结论。
通过贝叶斯公式计算:
👉初始先验概率(以往的经验):
👉似然概率:
👉计算:
⚠️ 第一次喊完,村民觉得真有狼的概率约31%,但考虑到风险还是跑去看了——实际上没有狼。
村民现在知道:上次是假警报, 于是提高"牧童爱撒谎"的概率
代入同样似然概率:
⚠️ 第二次后,村民认为真有狼的概率只剩17%,跑去看再次被耍。
先验概率进一步下调:
⚠️ 这次认为真有狼的概率不到4%!
即使这次
▲图3
《狼来了》的本质是:牧童多次发出高误报率的信号,使村民不断调低"喊=真狼"的后验概率;当可信度(先验)被耗尽后,即便最后一次说的是真话,村民的贝叶斯信念已低到不予采信。