先验概率(Prior Probability) 先验概率是在考虑任何新的证据或数据之前,对一个事件发生概率的初始判断。它基于以往的经验或主观判断。

举例: 假设一个医生根据以往经验知道,在他服务的社区中,大约5%的人患有某种特定的遗传病。这个5%就是患病的先验概率,记为 𝑃 ( 病 ) = 0.05 P(病)=0.05。 先验概率示例:

  • 假设:社区中约5%的人口患有某种遗传病。
  • 先验概率 ( P(\text{病}) ):0.05

后验概率(Posterior Probability) 后验概率是在考虑新证据或数据后,对事件发生概率的更新估计。它是通过应用贝叶斯定理,结合先验概率和新证据来计算的。

举例: 继续上面的例子,现在有一个测试可以检测这种遗传病,该测试的灵敏度(真正率)为95%,即患病人群中有95%的人会测试呈阳性,其特异性(真阴率)为90%,即不患病的人群中有90%的人测试结果为阴性。现在,如果一个随机选中的人的测试结果为阳性,我们需要计算此人实际患病的概率(后验概率)。

先通过贝叶斯定理进行计算: 𝑃 ( 病 ∣ 阳性 ) = 𝑃 ( 阳性 ∣ 病 ) × 𝑃 ( 病 ) 𝑃 ( 阳性 ) P(病∣阳性)= P(阳性) P(阳性∣病)×P(病) ​ 其中: 𝑃 ( 阳性 ) = 𝑃 ( 阳性 ∣ 病 ) × 𝑃 ( 病 ) + 𝑃 ( 阳性 ∣ 无病 ) × 𝑃 ( 无病 ) P(阳性)=P(阳性∣病)×P(病)+P(阳性∣无病)×P(无病) 𝑃 ( 阳性 ) = 0.95 × 0.05 + 0.10 × 0.95 = 0.0475 + 0.095 = 0.1425 P(阳性)=0.95×0.05+0.10×0.95=0.0475+0.095=0.1425 𝑃 ( 病 ∣ 阳性 ) = 0.95 × 0.05 0.1425 ≈ 0.3333 P(病∣阳性)= 0.1425 0.95×0.05 ​ ≈0.3333

后验概率示例:

  • 测试灵敏度:95%(测试呈阳性的患病者比例)
  • 测试特异性:90%(测试呈阴性的非患病者比例)
  • 使用贝叶斯定理计算后验概率: [ P(\text{病} | \text{阳性}) = \frac{P(\text{阳性} | \text{病}) \times P(\text{病})}{P(\text{阳性})} ] [ P(\text{阳性}) = 0.95 \times 0.05 + 0.10 \times 0.95 = 0.1425 ] [ P(\text{病} | \text{阳性}) \approx 0.3333 ]
    • 即测试呈阳性的个体实际患病的概率约为33.33%