條件概率是樸素貝葉斯模型的基礎(chǔ)。

假設(shè)，你的xx公司正在面臨著用戶流失的壓力。雖然，你能計(jì)算用戶整體流失的概率（流失用戶數(shù)/用戶總數(shù)）。但這個(gè)數(shù)字并沒有多大意義，因?yàn)橘Y源是有限的，利用這個(gè)數(shù)字你只能撒胡椒面似的把錢撒在所有用戶上，顯然不經(jīng)濟(jì)。你非常想根據(jù)用戶的某種行為，精確地估計(jì)一個(gè)用戶流失的概率，若這個(gè)概率超過某個(gè)閥值，再觸發(fā)用戶挽留機(jī)制。這樣能把錢花到最需要花的地方。

你搜遍腦子里的數(shù)據(jù)分析方法，終于，一個(gè)250年前的人名在腦中閃現(xiàn)。就是“貝葉斯Bayes”。你取得了近一個(gè)月的流失用戶數(shù)、流失用戶中未讀消息大于5條的人數(shù)、近一個(gè)月的活躍用戶數(shù)及活躍用戶中未讀消息大于5條的人數(shù)。在此基礎(chǔ)上，你獲得了一個(gè)“一旦用戶未讀消息大于5條，他流失的概率高達(dá)%”的精確結(jié)論。怎么實(shí)現(xiàn)這個(gè)計(jì)算呢？先別著急，為了解釋清楚貝葉斯模型，我們先定義一些名詞。

• 概率（Probability）——0和1之間的一個(gè)數(shù)字，表示一個(gè)特定結(jié)果發(fā)生的可能性。比如投資硬幣，“正面朝上”這個(gè)特定結(jié)果發(fā)生的可能性為0.5，這個(gè)0.5就是概率。換一種說法，計(jì)算樣本數(shù)據(jù)中出現(xiàn)該結(jié)果次數(shù)的百分比。即你投一百次硬幣，正面朝上的次數(shù)基本上是50次。
• 幾率（Odds）——某一特定結(jié)果發(fā)生與不發(fā)生的概率比。如果你明天電梯上遇上你暗戀的女孩的概率是0.1，那么遇不上她的概率就是0.9，那么遇上暗戀女孩的幾率就是1/9，幾率的取值范圍是0到無窮大。
• 似然（Likelihood）——兩個(gè)相關(guān)的條件概率之比，即給定B發(fā)生的情況下，某一特定結(jié)果A發(fā)生的概率和給定B不發(fā)生的情況下A發(fā)生的概率之比。另一種表達(dá)方式是，給定B的情況下A發(fā)生的幾率和A的整體幾率之比。兩個(gè)計(jì)算方式是等價(jià)的。

因?yàn)樯厦嬖谒迫划?dāng)中提到了條件概率，那么我們有必要將什么是條件概率做更詳盡的闡述。

如上面的韋恩圖，我們用矩形表示一個(gè)樣本空間，代表隨機(jī)事件發(fā)生的一切可能結(jié)果。的在統(tǒng)計(jì)學(xué)中，我們用符號P表示概率，A事件發(fā)生的概率表示為P(A)。兩個(gè)事件間的概率表達(dá)實(shí)際上相當(dāng)繁瑣，我們只介紹本書中用得著的關(guān)系：

1. A事件與B事件同時(shí)發(fā)生的概率表示為P(A∩B)，或簡寫為P(AB)即兩個(gè)圓圈重疊的部分。
2. A不發(fā)生的概率為1-P(A)，寫為P(~A)，即矩形中除了圓圈A以外的其他部分。
3. A或者B至少有一個(gè)發(fā)生的概率表示為P(A∪B)，即圓圈A與圓圈B共同覆蓋的區(qū)域。
4. 在B事件發(fā)生的基礎(chǔ)上發(fā)生A的概率表示為P(A|B)，這便是我們前文所提到的條件概率，圖形上它有AB重合的面積比上B的面積。

回到我們的例子。以P(A)代表用戶流失的概率，P(B)代表用戶有5條以上未讀信息的概率，P(B|A)代表用戶流失的前提下未讀信息大于5條的概率。我們要求未讀信息大于5條的用戶流失的概率，即P(A|B)，貝葉斯公式告訴我們：

P(A|B)=P(AB)/P(B)

          　　　　=P(B|A)*P(A)/P(B)

從公式中可知，如果要計(jì)算B條件下A發(fā)生的概率，只需要計(jì)算出后面等式的三個(gè)部分，B事件的概率（P(B)），是B的先驗(yàn)概率、A屬于某類的概率（P(A)），是A的先驗(yàn)概率、以及已知A的某個(gè)分類下，事件B的概率（P(B|A)），是后驗(yàn)概率。

如果要確定某個(gè)樣本歸屬于哪一類，則需要計(jì)算出歸屬不同類的概率，再從中挑選出最大的概率

我們把上面的貝葉斯公式寫出這樣，也許你能更好的理解：

MAX(P(Ai|B))=MAX(P(B|Ai)*P(Ai)/P(B))

而這個(gè)公式告訴我們，需要計(jì)算最大的后驗(yàn)概率，只需要計(jì)算出分子的最大值即可，而不同水平的概率P(C)非常容易獲得，故難點(diǎn)就在于P(X|C)的概率計(jì)算。而問題的解決，正是聰明之處，即貝葉斯假設(shè)變量X間是條件獨(dú)立的，故而P(X|C)的概率就可以計(jì)算為：

P(B|Ai) =P(B1/Ai)*P(B2/Ai)*P(B3/Ai)*…..*P(Bn/Ai)

如下圖，由這個(gè)公式我們就能輕松計(jì)算出，在觀察到某用戶的未讀信息大于5條時(shí)，他流失的概率為80%。80%的數(shù)值比原來的30%真是靠譜太多了。

當(dāng)然，現(xiàn)實(shí)情況并不會(huì)像這個(gè)例子這么理想化。大家會(huì)問，憑什么你就會(huì)想到用“未讀消息大于5條”來作為條件概率？我只能說，現(xiàn)實(shí)情況中，你可能要找上一堆覺得能夠凸顯用戶流失的行為，然后一一做貝葉斯規(guī)則，來測算他們是否能顯著識別用戶流失。尋找這個(gè)字段的效率，取決于你對業(yè)務(wù)的理解程度和直覺的敏銳性。另外，你還需要定義“流失”和“活躍”，還需要定義貝葉斯規(guī)則計(jì)算的基礎(chǔ)樣本，這決定了結(jié)果的精度。

• 利用全概率公式的一個(gè)例子

樸素貝葉斯的應(yīng)用不止于此，我們再例舉一個(gè)更復(fù)雜，但現(xiàn)實(shí)場景也更實(shí)際的案例。假設(shè)你為了肅清電商平臺上的惡性商戶（刷單、非法交易、惡性競爭等），委托算法團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個(gè)識別商家是否是惡性商戶的模型M1。為什么要開發(fā)模型呢？因?yàn)橹白R別惡性商家，你只能通過用戶舉報(bào)和人肉識別異常數(shù)據(jù)的方式，人力成本高且速率很慢。你指望有智能的算法來提高效率。

之前監(jiān)察團(tuán)隊(duì)的成果告訴我們，目前平臺上的惡性商戶比率為0.2%，記為P(E)，那么P(~E)就是99.8%。利用模型M1進(jìn)行檢測，你發(fā)現(xiàn)在監(jiān)察團(tuán)隊(duì)已判定的惡性商戶中，由模型M1所判定為陽性（惡性商戶）的人數(shù)占比為90%，這是一個(gè)條件概率，表示為P(P|E)=90%；在監(jiān)察團(tuán)隊(duì)判定為健康商戶群體中，由模型M1判定為陽性的人數(shù)占比為8%，表示為P(P|~E)=8%。乍看之下，你是不是覺得這個(gè)模型的準(zhǔn)確度不夠呢？感覺對商戶有8%的誤殺，還有10%的漏判。其實(shí)不然，這個(gè)模型的結(jié)果不是你想當(dāng)然的這么使用的

這里，我們需要使用一個(gè)稱為“全概率公式”的計(jì)算模型，來計(jì)算出在M1判別某個(gè)商戶為惡性商戶時(shí)，這個(gè)結(jié)果的可信度有多高。這正是貝葉斯模型的核心。當(dāng)M1判別某個(gè)商戶為惡性商戶時(shí)，這個(gè)商戶的確是惡性商戶的概率由P(E|P)表示：

P(E|P)

=P(P|E)*P(E) / (P(E)*P(P|E)+P(~E)*P(P|~E))

上面就是全概率公式。要知道判別為惡性商戶的前提下，該商戶實(shí)際為惡性商戶的概率，需要由先前的惡性商戶比率P(E)，以判別的惡性商戶中的結(jié)果為陽性的商戶比率P(P|E)，以判別為健康商戶中的結(jié)果為陽性的比率P(P|~E)，以判別商戶中健康商戶的比率P(~E)來共同決定。

P(E)     0.2%
P(P|E)  90%
P(~E)   99.8%
P(P|~E)  8%
P(E|P)= P(P|E)*P(E) / (P(E)*P(P|E)+P(~E)*P(P|~E))  2.2%

由上面的數(shù)字，帶入全概率公式后，我們獲得的結(jié)果為2.2%。也就是說，根據(jù)M1的判別為陽性的結(jié)果，某個(gè)商戶實(shí)際為惡性商戶的概率為2.2%，是不進(jìn)行判別的0.2%的11倍。

你可能認(rèn)為2.2%的概率并不算高。但實(shí)際情況下你應(yīng)該這么思考：被M1模型判別為惡性商戶，說明這家商戶做出惡性行為的概率是一般商戶的11倍，那么，就非常有必要用進(jìn)一步的手段進(jìn)行檢查了。

惡性商戶判別模型真正的使用邏輯應(yīng)該是如下圖所示。我們先用M1進(jìn)行一輪判別，結(jié)果是陽性的商戶，說明出現(xiàn)惡性行為的概率是一般商戶的11倍，那么有必要用精度更高的方式進(jìn)行判別，或者人工介入進(jìn)行檢查。精度更高的檢查和人工介入，成本都是非常高的。因此M1模型的使用能夠使我們的成本得到大幅節(jié)約。

貝葉斯模型在很多方面都有應(yīng)用，我們熟知的領(lǐng)域就有垃圾郵件識別、文本的模糊匹配、欺詐判別、商品推薦等等。通過貝葉斯模型的闡述，大家應(yīng)該有這樣的一種體會(huì)：分析模型并不取決于多么復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式，多么高級的軟件工具，多么高深的算法組合；它們的原理往往是通俗易懂的，實(shí)現(xiàn)起來也沒有多高的門檻。比如貝葉斯模型，用Excel的單元格和加減乘除的符號就能實(shí)現(xiàn)。所以，不要覺得數(shù)據(jù)分析建模有多遙遠(yuǎn)，其實(shí)就在你手邊。