题目
假定某种病菌在某地区的人口中带菌率为10%,又在检-|||-测时,带菌者呈阳性、阴性反应的概率为0.95和0.05,而不带菌者呈-|||-阳性、阴性反应的概率为0.01和0.99.某人被独立地检测3次,发现-|||-2次呈阳性反应,1次呈阴性反应.问此人为带菌者的概率是多少?

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查贝叶斯定理和二项分布的应用,涉及条件概率的计算和全概率公式的使用。
解题核心思路:
- 确定先验概率:带菌率($P(C)=0.1$)和不带菌率($P(\overline{C})=0.9$)。
- 计算似然概率:在带菌和不带菌的情况下,检测结果为“2次阳性、1次阴性”的概率,分别服从二项分布。
- 应用全概率公式:计算观测结果$A$的总概率$P(A)$。
- 贝叶斯更新:通过后验概率公式$P(C|A)$,结合先验概率和似然概率,得到最终结果。
破题关键点:
- 正确识别二项分布的参数:检测次数$n=3$,阳性次数$k=2$,注意带菌者和不带菌者的阳性概率不同。
- 区分分子和分母的计算:分子为带菌条件下事件$A$的概率,分母为所有可能情况下的总概率。
步骤1:定义事件与先验概率
- 设$C$表示“带菌”,$\overline{C}$表示“不带菌”,$A$表示“3次检测中2次阳性、1次阴性”。
- 先验概率:$P(C)=0.1$,$P(\overline{C})=0.9$。
步骤2:计算带菌条件下的似然概率$P(A|C)$
- 每次检测独立,符合二项分布:
$P(A|C) = C_3^2 \cdot (0.95)^2 \cdot (0.05)^1 = 3 \cdot 0.9025 \cdot 0.05 = 0.135375.$
步骤3:计算不带菌条件下的似然概率$P(A|\overline{C})$
- 同理,二项分布计算:
$P(A|\overline{C}) = C_3^2 \cdot (0.01)^2 \cdot (0.99)^1 = 3 \cdot 0.0001 \cdot 0.99 = 0.000297.$
步骤4:应用全概率公式计算$P(A)$
- 总概率为两种情况的加权和:
$P(A) = P(A|C)P(C) + P(A|\overline{C})P(\overline{C}) = 0.135375 \cdot 0.1 + 0.000297 \cdot 0.9 = 0.0138048.$
步骤5:应用贝叶斯定理计算后验概率$P(C|A)$
- 代入公式:
$P(C|A) = \frac{P(A|C)P(C)}{P(A)} = \frac{0.135375 \cdot 0.1}{0.0138048} \approx 0.98.$