在第1部中,将为您解说关于“贝叶斯统计的推算应该用何种方法来思考,具有什么样的性质”的问题。解说中采用了我们身边的许多事例,如“这位顾客是来买东西,还是随便逛逛”“收到的是真命巧克力?还是义理巧克力”对于读者来说,这些例子应当是很容易想象和理解的。另一方面,本书内容涉及贝叶斯统计学与“序贯理性”“内曼-皮尔逊统计学”的区别,这对于贝叶斯统计学的特征,已经探讨得相当深入了。
第1讲 信息增加导致概率变化 “贝叶斯推理”的基本方法
1-1 通过贝叶斯推理来辨别“买东西的人”和“随便逛逛的人”
本讲将通过一个商业案例,为大家介绍经典的贝叶斯推理方法。
商店里的售货员最关心的问题莫过于“这位顾客究竟是来买东西的,还是随便逛逛而已”。真正来买东西的顾客,一般而言,比起四处逛逛看看,更倾向于在最短时间内找到自己需要的商品。另一类顾客则是这样的:一时不急着买,而是先随便问问价格,为以后购买做个参考。对待前者,作为售货员,理应为其介绍需要的商品并让其买下;而对待后者,如果同样花费时间为其推荐商品,顾客不但不会购买,反而会感到厌烦,结果适得其反。
所以对于店员来说,通过顾客的行为来揣测他们的真实想法,是一项重要的本领。很多店员可以做到:通过直觉来判断顾客属于哪一类,而这正是身为一名店员的重要工作技巧。在此,我们将这种“基于直觉的判断”数值化,从而使它可以通过计算获得。把方法编成手册,教给新店员,这就像在互联网上能够实现自动判断的AI(人工智能)一样,是一项意义非凡的工作。
下文将具体介绍“将店员的判断方法数值化”的方法,该方法恰巧适用贝叶斯统计学。进而言之,通过该事例,我们也可以弄懂贝叶斯统计学的概念。下文将分节进行解说。
1-2 第一步:通过经验设定“先验概率”
假设一个场景:面前有一位顾客,此时你需要做的是,推测该顾客究竟是“来买东西的人”,还是“随便逛逛的人”。只有做出正确的判断,才能采取正确的接待方法。
推算的第一步:将两种顾客(来买东西的顾客、随便逛逛的顾客)的比例进行数值分配。这句话的意思是:假设面前的这位顾客一定属于两种中的一种,以此为前提,该顾客为第一种或第二种的可能性分别为多少?将这个可能性用数值表示出来。
在贝叶斯统计学中,这种“某种类别的概率(比例)”有一个专有名词,叫作“先验概率”。“事前”的含义是:在获得某项信息之前。此处的“信息”是指:附加的状况,比如顾客忽然过来询问。通过“过来询问”这一信息,可以对顾客类别的推算进行修改,而“先验概率”是指,在“过来询问”或“不过来询问”的情况发生之前进行的概率判断。
通常,“先验概率”可通过经验来判断。在特殊情况下,即使没有类似经验,也可以进行判断,这部分特殊事例将在第3讲进行解说,此处暂且不做讨论。
根据自己的经验,每5位顾客中就有1位是“来买东西的”,也就是说,这一部分顾客占全体的20%(0.2),那么剩下“随便逛逛”部分的比例便为80%(0.8)。这两个数字,便是两类顾客的“先验概率”。
在这个事例中,在观察面前顾客的行为之前,判断“该顾客是属于概率0.2的买东西的人,还是概率0.8的随便逛逛的人”,这个过程被称为“某一类别的先验分布”,如图表1-1所示。
图表1-1 先验分布:分割长方形
图表1-1中的大长方形被分割为两部分,两部分的面积所占比例分别为0.2和0.8,这正是分割时的诀窍。本书将在后面逐渐阐明:“面积”的概念在贝叶斯概率的计算中,起着重要的作用。
以上图示的方法为本书独创。希望各位读者将这幅图牢记于心,这样有助于在头脑中勾勒出贝叶斯统计学方法的大致雏形。
