定义 1. 设、
、
是定义在同一样本空间
上的事件,且有
。若满足:
理解条件独立(定义 1 )可借助图 1 所示的例子:两台服务器(标记为1号和2号)连接在同一个路由器上。
图 1两台服务器连接在同一个路由器上
定义如下事件:
当路由器正常时,两台服务器的工作状态取决于自身,不会相互影响。即在条件下,
和
条件独立:
而当路由器异常时(响应缓慢、数据丢失等),通常会同时影响到两台服务器,使它们的故障事件不再独立。也就是说,在条件下,
和
不具备条件独立性,即:
需要注意的是,“(无条件)独立”与“条件独立”之间没有必然的联系。一方面,“条件独立”不能推出“独立”。在上述服务器示例中,虽然在路由器正常运行()的条件下,两台服务器的故障事件(
和
)是条件独立的。但由于共享同一个路由器,两台服务器的故障事件并不独立。
另一方面,“独立”不能推出“条件独立”。比如,“购买咖啡”和“购买荧光笔”通常是相互独立的事件。但到了考试周,这两样物品常常会被学生一起购买,形成所谓的“考试套餐”,如图 2 所示。换句话说,在“考试周”这个条件下,“购买咖啡”和“购买荧光笔”不再条件独立。
图 2考试套餐:咖啡和荧光笔
例 .抛掷两枚公平硬币,定义事件:
解 .抛掷两枚公平硬币的样本空间,以及本题关心的事件为:
结合上条件概率以及条件独立(定义 1 ),通过下面的计算可知在
条件下,事件
与
不条件独立:
解读下上述结果。在
条件下(两枚硬币朝向不同),若第1枚硬币正面朝上(
发生),则第2枚硬币必然反面朝上(
不发生),反之亦然。这种确定的关系意味着在
条件下,事件
与
不条件独立。