# 第 120 題：Bayes定理

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P250-0120 · q-20261014-advance-20261102-r06-bayes-theorem-0020



## 原題與已知條件

完整有限原子law、事件與正conditioning denominator。操作=bayes-two-event-reversal；資料={"masses":[[1,27],[1,27],[1,27],[24,27]],"hypothesis":[0,1],"evidence":[0,2]}。請依 [prior,likelihood,evidence_mass,joint,posterior,boundary] 欄序回答。


- G001 — 完整有限原子law、事件與正conditioning denominator。操作=bayes-two-event-reversal；資料={"masses":[[1,27],[1,27],[1,27],[24,27]],"hypothesis":[0,1],"evidence":[0,2]}。請依 [prior,likelihood,evidence_mass,joint,posterior,boundary] 欄序回答。





## 定義與適用範圍

使用同一完整有限機率分布，兩個條件事件質量都嚴格為正。


- [mko-bayes-theorem](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/mko/mko-bayes-theorem/)





## 逐步推導

S001 · calculation操作前

P(Ω) := sum(1/27, 1/27, 1/27, 8/9)

操作後

P(Ω) = 1

條件：無

先加總全部原子質量，確認這是一個機率分布。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001





S002 · implies操作前

H=[0, 1]; E=[0, 2]

操作後

H∩E=[0]

條件：無

同時屬於兩事件的樣本點才可貢獻交集機率。

步驟識別與依賴規則：event_intersection · 依賴：G001, S001





S003 · calculation操作前

P(H) := sum(1/27, 1/27)

操作後

P(H) = 2/27

條件：無

逐點累加 H 的質量。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S002





S004 · calculation操作前

P(E) := sum(1/27, 1/27)

操作後

P(E) = 2/27

條件：無

逐點累加 E 的質量，作為 posterior 的條件分母。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S003





S005 · calculation操作前

P(H∩E) := sum(1/27)

操作後

P(H∩E) = 1/27

條件：無

交集只累加一次，不重複計數。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S004





S006 · calculation操作前

P(E|H) := div(1/27, 2/27)

操作後

P(E|H) = 1/2

條件：無

P(H)=2/27>0，所以可用交集機率除以 P(H)。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S005





S007 · calculation操作前

P(E|H)·P(H) := mul(1/2, 2/27)

操作後

P(E|H)·P(H) = 1/27

條件：無

把條件機率乘回條件事件的機率，應恢復交集機率。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S006





S008 · calculation操作前

P(H|E) := div(1/27, 2/27)

操作後

P(H|E) = 1/2

條件：無

反轉條件時，分母改為 P(E)=2/27>0。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S007





S009 · implies操作前

P(H|E)=1/2; P(H∩E)=P(E|H)P(H)

操作後

P(H|E)=P(E|H)P(H)/P(E)=1/2

條件：P(E)>0; P(H)>0

將已證的交集乘法式代入 posterior 定義，即得到 Bayes 公式在本題的完整代值。

步驟識別與依賴規則：bayes_substitution · 依賴：G001, S008





S010 · calculation操作前

P(H|E)·P(E) := mul(1/2, 2/27)

操作後

P(H|E)·P(E) = 1/27

條件：無

再乘回 P(E)，須回到同一交集機率。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S009





S011 · implies操作前

probability identity

操作後

no causal direction has been established

條件：無

這是同一分布內的條件機率恆等式，沒有由此證明因果方向。

步驟識別與依賴規則：probability_not_causality · 依賴：G001, S010









## 逐步反向核對


- S011 · premise_and_result_audit — 若條件事件質量為 0，須保留未定義而不是計算 0/0。
- S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P(H|E)·P(E)，不以小數近似替代。
- S009 · premise_and_result_audit — 條件機率反轉不是把兩個符號交換後保留原分母。
- S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P(H|E)，不以小數近似替代。
- S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P(E|H)·P(H)，不以小數近似替代。
- S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P(E|H)，不以小數近似替代。
- S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P(H∩E)，不以小數近似替代。
- S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P(E)，不以小數近似替代。
- S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P(H)，不以小數近似替代。
- S002 · premise_and_result_audit — 不是把兩事件機率直接相乘；尚未給獨立性。
- S001 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P(Ω)，不以小數近似替代。





## 結論

(2/27, 1/2, 2/27, 1/27, 1/2, not_causal)

P(H|E)=1/2；完整答案亦保留 prior、likelihood、evidence 與 joint。





## 本題覆核與來源綁定

覆核日期：2026-10-24

原題、答案、步驟表達式、數值 AST 與既有歷史保持原樣；原來的候選狀態屬於來源歷史，不覆寫為形式化證明。

來源雜湊與覆核憑證
- input commit: 0f7be61e2c22317a4075561dc822c87d881a50db
- original question SHA-256: bb24c673de2a4ec54120cfd1eba259391efe66bc351727bc1cc6028217bc0e4c
- candidate record SHA-256: 214cbd97fd8676c03e0b6639e7b7b55c715cdc3f4e139f9003f8fa72e1fbe81f
- semantic review receipt SHA-256: 4727d1bd957a9b7f6cadb7972ddb5ab80a31f5259dc5394c1dff2b71944ed36b
- question-first witness SHA-256: 51e18649133238ac992229f6e16542a5f3af53ca73b2262ab0524508ea937dee
- Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED

[同源完整 JSON](https://ocme.evemisslab.com/data/question-derivations/questions/q-20261014-advance-20261102-r06-bayes-theorem-0020.json)




