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基本比率謬誤

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基本比率謬誤,或者叫基率謬誤,係一種邏輯上嘅謬誤,講緊人做統計判斷或者做預測嘅時候,忽略咗某件事件喺整體當中發生嘅機率,呢個機率是謂基本比率,譬如話依家有某種罕見嘅病,每一百萬個人入便得一個會有呢隻病,而個測試 99% 準確,就算某人測試呈陽性,佢真係有嗰隻病嘅機率查實都唔高,但係做判斷嘅人好多時都理解唔到呢一點。假如判斷者過份重視眼前嘅個別證據,冇考慮到背後嘅大環境或者總體嘅統計數據,就好容易中呢個謬誤[1][2]。

下圖表示嘅,係基率謬誤例子嘅圖解:即使醫院入便嘅病人多數都有打疫苗,都唔表示隻疫苗冇效。

基率謬誤喺日常生活、醫療判斷、甚至法律審訊入面都可能出現,容易令到人做錯誤決策。所以學識睇基率,有助人做出更理性同準確嘅判斷,對於統計學、邏輯推理同科學上嘅思維嚟講都有一定嘅作用。

應用例子

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基本比率謬誤,基本概念係講緊基本比率(英文:base rate )。

假想而家有一種罕有嘅病,每 10,000 個人入面得 1 個人會受影響。換句話講,患病嘅基本比率係 0.01% 咁多,而醫生有一種測試,用嚟檢查病人有冇呢隻病,而呢個測試嘅準確率係 99% ,噉講意思即係話,如果某個人真係有病,佢測試呈陽性嘅機率係 99% 咁多;而假如某個人冇病,測試會出陽性結果,即係假陽性,嘅機率係 1% 。

有呢隻病 冇呢隻病
呈陽性 99% 1%
呈陰性 1% 99%

噉假想有個人,佢冇任何症狀,只係普通做體檢,結果佢測試呈陽性,佢真係有嗰隻病嘅機率係幾高?大部分人直覺上會覺得佢好大機會係有呢隻病,因為測試「高度準確」,但其實條數唔係噉計。正確做法係考慮埋基本比率。

  • 每 10,000 人入面,預期有 1 個真係有病,呢個人好大機會— 99% —測試陽性,即係 0.99 人;
  • 同一時間,有 9,999 個人係冇病,但入面會有 1%(即係約莫 100 人)測試出錯,明明冇病但係呈陽性;
  • 即係總共有 (0.99 + 99.99) 個人測試會呈陽性,而「已知呢個人呈陽性,佢真係有病」嘅機率就係
    0.99 / (0.99 + 99.99) ≈ 0.98%

由呢個例子可見,就算測試本身準確,忽略基本比率,都會搞出有誤導性嘅結果。如果淨係留意測試結果,唔理整體患病嘅機會,就會跌入基率謬誤。

相關悖論

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睇埋:P-hack

基本比率謬誤引起咗假陽性悖論嘅問題。呢個悖論講緊嘅係,就算分類器[註 1]好準,依然可能會出現一種情況,就係假陽性喺數量上遠多過真陽性,反映個分類器精確度不足。呢個問題引起咗廣泛關注:舉例說明,假想要設計人工智能閉路電視,可以做到以 99% 咁高嘅嘅準確度嚟識別通緝犯,但係佢每日要分析 10,000 個人,個程式列出嘅疑犯名單入便無辜嘅人—假陽性—數量上會比真正嘅罪犯—真陽性—多好多[3]。

根本嘅問題係同真陽性個案相比,真陰性個案數量太多,即係真陽性個案嘅基本比率低得滯,攞住咁大嘅陰性組別做測試,就算個測試好準,都會產生數量龐大嘅假陽性個案,最後測試呈陽性嘅人群會以假陽性為主。

睇埋

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註釋

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  1. ↑ 分類器:例如係識得將病人分做有病同冇病嘅人工智能。

引咗

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  1. ↑ Thompson, W.C.; Schumann, E.L. (1987). "Interpretation of Statistical Evidence in Criminal Trials: The Prosecutor's Fallacy and the Defense Attorney's Fallacy". Law and Human Behavior. 11 (3): 167. doi:10.1007/BF01044641. JSTOR 1393631. S2CID 147472915.
  2. ↑ Fountain, John; Gunby, Philip (February 2010). "Ambiguity, the Certainty Illusion, and Gigerenzer's Natural Frequency Approach to Reasoning with Inverse Probabilities" (PDF). University of Canterbury. p. 6.{{cite web}}: CS1 maint: url-status (link)
  3. ↑ Rheinfurth, M. H.; Howell, L. W. (March 1998). Probability and Statistics in Aerospace Engineering. NASA. p. 16. MESSAGE: False positive tests are more probable than true positive tests when the overall population has a low prevalence of the disease. This is called the false-positive paradox.