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수학:네덜란드식_마권 [2016/02/16 20:10] – admin | 수학:네덜란드식_마권 [2016/02/16 20:48] – [역의 증명] admin | ||
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Line 54: | Line 54: | ||
S_E \\ S_{\overline{E}} | S_E \\ S_{\overline{E}} | ||
\end{pmatrix} | \end{pmatrix} | ||
- | $$ | + | = P\begin{pmatrix} |
- | 이다. 위 $2\times 2$ 행렬의 행렬식이 0이 아니면 마권업자가 임의로 수익을 결정할 수 있게 된다. 따라서 행렬식이 0이 된다는 조건으로부터 $p(\overline{E}) = 0$이고 | + | S_E \\ S_{\overline{E}} |
+ | \end{pmatrix}$$ | ||
+ | 이다. 위 $2\times 2$ 행렬 | ||
$$G_E = 0$$ | $$G_E = 0$$ | ||
$$G_{\overline{E}} = -S_{\overline{E}}$$ | $$G_{\overline{E}} = -S_{\overline{E}}$$ | ||
Line 83: | Line 85: | ||
S_{E_2} | S_{E_2} | ||
\end{pmatrix} | \end{pmatrix} | ||
- | $$ | + | = P\begin{pmatrix} |
+ | S_E \\ | ||
+ | S_{E_1} \\ | ||
+ | S_{E_2} | ||
+ | \end{pmatrix}$$ | ||
처럼 쓸 수 있다. $3 \times 3$ 행렬 $P$의 행렬식이 0이 되지 않는다면 마권업자가 임의로 노름꾼의 결과를 설정할 수 있게 된다. 따라서 | 처럼 쓸 수 있다. $3 \times 3$ 행렬 $P$의 행렬식이 0이 되지 않는다면 마권업자가 임의로 노름꾼의 결과를 설정할 수 있게 된다. 따라서 | ||
$$\det P = p(E) - p(E_1) - p(E_2) = 0$$ | $$\det P = p(E) - p(E_1) - p(E_2) = 0$$ | ||
Line 119: | Line 125: | ||
\end{pmatrix} | \end{pmatrix} | ||
\begin{pmatrix} | \begin{pmatrix} | ||
+ | S_B\\ | ||
+ | S_{A|B}\\ | ||
+ | S_{A\cap B} | ||
+ | \end{pmatrix} | ||
+ | = P\begin{pmatrix} | ||
S_B\\ | S_B\\ | ||
S_{A|B}\\ | S_{A|B}\\ | ||
Line 129: | Line 140: | ||
======정규화====== | ======정규화====== | ||
+ | =====확률의 정규화===== | ||
+ | 사건 $E$와 $\overline{E}$가 상호배제 사건이고 이것 아니면 저것임이 확실하므로 | ||
+ | $$1 = P(E \cup \overline{E}) = P(E) + P(\overline{E})$$ | ||
+ | 이다. | ||
+ | |||
+ | =====세 번째 규칙을 대체하기===== | ||
+ | 상호배제 사건의 확률들을 더할 수 있다는 세 번째 규칙 대신 정규화 조건을 넣을 수도 있다. 이를 보기 위해 상호배제 사건인 $E_1$과 $E_2$를 고려하고 $E = E_1 \cup E_2$라고 하자. $E_1$과 $E_2$가 모든 가능성을 포괄하므로 정규화 조건에 의해 | ||
+ | $$p(E_1 |E) + p(E_2 |E) = 1$$ | ||
+ | 이다. 나아가, $E_1$ 또는 $E_2$가 일어났다면 $E$ 역시 당연히 일어난 것이므로 | ||
+ | $$p(E|E_1) = p(E|E_2) = 1$$ | ||
+ | 이다. 베이즈의 정리에 의하면 | ||
+ | $$p(E_1|E) p(E) = p(E|E_1) p(E_1) = p(E_1)$$ | ||
+ | $$p(E_2|E) p(E) = p(E|E_2) p(E_1) = p(E_2)$$ | ||
+ | 이고 두 식을 더하면 | ||
+ | $$p(E) = p(E_1) + p(E_2)$$ | ||
+ | 로서 아까의 세 번째 규칙을 유도할 수 있다. | ||
+ | |||
+ | =====행렬식을 통한 정규화 조건 유도===== | ||
+ | 두 사건 $E$와 $\overline{E}$를 생각하면, | ||
+ | $$\begin{pmatrix} | ||
+ | G_E\\ | ||
+ | G_{\overline{E}} | ||
+ | \end{pmatrix} | ||
+ | =\begin{pmatrix} | ||
+ | [1-p(E)] & -p(\overline{E})\\ | ||
+ | -p(E) & [1-p(\overline{E}) | ||
+ | \end{pmatrix} | ||
+ | \begin{pmatrix} | ||
+ | S_E\\ | ||
+ | S_\overline{E} | ||
+ | \end{pmatrix} | ||
+ | = P | ||
+ | \begin{pmatrix} | ||
+ | S_E\\ | ||
+ | S_\overline{E} | ||
+ | \end{pmatrix} | ||
+ | $$ | ||
+ | 마권업자의 뜻대로 되는 것을 막으려면 가운데 $2 \times 2$ 행렬 $P$의 행렬식이 0으로 되어야 할 것이다. 따라서 | ||
+ | $$0 = \det P = 1- [p(E) + p(\overline{E})]$$ | ||
+ | 으로 정규화 조건을 얻는다. | ||
+ | |||
+ | ======상호배제가 아닌 사건들====== | ||
+ | 두 사건 $A$와 $B$는 일반적으로 상호배제하지 않는다. 그러나 $A \cap \overline{B}$와 $B$는 상호배제 사건들이다. 그러므로 두 사건들의 확률은 더할 수 있다: | ||
+ | $$P(A \cap \overline{B}) + P(B) = P[(A \cap \overline{B}) \cup B].$$ | ||
+ | 분배 법칙에 의하면 | ||
+ | $$(A \cap \overline{B}) \cup B = (A \cup B) \cap (\overline{B} \cup B) = A \cup B$$ | ||
+ | 이므로, 정리해보면 | ||
+ | $$P(A \cap \overline{B}) + P(B) = P[A\cup B]$$ | ||
+ | 이다. 베이즈의 정리를 이용하면 | ||
+ | $$P(A \cap \overline{B}) = p(\overline{B} | A) p(A) = [1-p(B|A)] p(A) = p(A) - p(A\cap B)$$ | ||
+ | 임을 알 수 있다. 따라서 일반적으로는 | ||
+ | $$p(A \cap B) = p(A) + p(B) - p(A \cap B)$$ | ||
+ | 이다. | ||
+ | |||
+ | ======역의 증명====== | ||
+ | 다음의 두 가지를 증명하면 이 둘을 조합함으로써 일반적인 이야기를 할 수 있을 것이다. | ||
+ | |||
+ | =====첫 번째 경우===== | ||
+ | 상호배타적이고 전체를 망라하는(exhaustive) 사건들에 대해 내기를 건다고 생각하자. | ||
======참고문헌====== | ======참고문헌====== | ||
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