検査で陽性と出たときダウン症である確率(ベイズの定理)

ベイズの定理が当てはまる問題の答えは、しばしば直感を裏切る。まれな病気だと、陽性反応が出ても本当に病気である確率は意外なほど小さい。
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早川由紀夫 @HayakawaYukio

読売新聞3月19日朝刊1面 http://t.co/Uo856tVe5o を簡略化して作題した。ベイズの定理を使って解く。

2013-03-19 08:03:35
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早川由紀夫 @HayakawaYukio

【問題1】40歳で出産すると子どもがダウン症である確率が2%ある。採血だけですむ新型出生前診断をしたら陽性と出た。この診断が正しい確率(陽性がダウン症であり、陰性がダウン症でない確率)は、40歳だと、ともに80%だという。さて、この子がダウン症である確率は何%か。

2013-03-19 08:07:30
早川由紀夫 @HayakawaYukio

【問題2】40歳で出産すると子どもがダウン症である確率が2%ある。採血だけですむ新型出生前診断をしたら陽性と出た。この診断が正しい確率は40歳だと次の通り。陽性がダウン症である確率80%、陰性がダウン症でない確率99%。さて、この子がダウン症である確率は何%か。

2013-03-19 08:09:00
はぎわら ふぐ @hugujo

(主人公が40歳ならば、どっちも単純に80%ではおへんのですか?)

2013-03-19 08:14:59
はぎわら ふぐ @hugujo

(「サイコロをふったら、5回連続して6の目が出た。さて、次にもう1回ふったときに6が出る確率は何分の1か?」という問題と同類に見えますが・・・)

2013-03-19 08:16:44
べーこん@LZ「長門?」 @bee0753

@HayakawaYukio ぇ?問題1,2ともに80%では? 勉強しないと生き延びられないタイプかな、私。

2013-03-19 08:18:29
やすゑ @yasway5

妊娠中、生まれてくる子がダウン症か調べる検査は任意だった。あれは私にとっては残酷に思える。ダウン症と判った場合、産むか産まないかの選択強いられる。

2013-03-19 08:20:31
ヘルメットをかぶった猫・東日本回遊中 @neko3no3te

@HayakawaYukio 問題2は60%くらいですか?(暗算なのですごくはしょってます)

2013-03-19 09:14:34
Nude Ants @somayitsecret

@HayakawaYukio 検査後確率は【問題1】7.5%、【問題2】62%。

2013-03-19 11:57:21
早川由紀夫 @HayakawaYukio

蓬莱泉「空」 http://t.co/odfYcnxYxo これは、たしかにうまい。柔らかくてくせがない。関谷醸造。愛知県設楽町。山田錦。

2013-03-19 20:05:20
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早川由紀夫 @HayakawaYukio

ブー RT @kutaromichikusa: 思うに、陽性検査だけやって「陽性ではない場合は陰性」という、当たり前のようでいて結構乱暴な判定になっているのがミソかな。陽性/陰性判定には「不明」という中間項が無い。(頭悪いこと言ってる可能性有り)

2013-03-19 20:13:41
早川由紀夫 @HayakawaYukio

蓬莱泉「空」がはいっちゃったから、うまく書けるか不安だが、書いてみる。

2013-03-19 20:15:00
早川由紀夫 @HayakawaYukio

【問題1改】40歳で出産すると子どもがダウン症である確率が2%ある。採血だけですむ新型出生前診断をしたら陽性と出た。この検査は、ダウン症の場合に陽性と出る確率は80%だという。さて、この子がダウン症である確率は何%か。

2013-03-19 20:15:50
早川由紀夫 @HayakawaYukio

(答え)ダウン症である場合に陽性と出る確率は、0.02*0.80=0.016。ダウン症でない場合に陽性と出る確率は、0.98*0.20=0.196。したがって、陽性と出た場合にダウン症である確率は、0.016/(0.016+0.196)=0.075。わずか7.5%だ。

2013-03-19 20:19:08
早川由紀夫 @HayakawaYukio

(解説)ダウン症である確率が0.02ととても小さいから、80%程度の確からしさの検査では、陽性と出ても本当にダウン症である確率はたいして大きくない。これはベイズの定理としてよく知られている。結果に意外性があることがよく知られている。

2013-03-19 20:22:00
早川由紀夫 @HayakawaYukio

ダウン症でない場合が圧倒的な多数派だから、誤判定で陽性が出る事例が多くなる。これが、ダウン症である場合に陽性と出る事例を大きく凌駕してしまう。だから意外性のある結果になる。

2013-03-19 20:26:28
Prof.Nonnderu.YAMA @mayamasa

おやおや。RT @HayakawaYukio: 蓬莱泉「空」がはいっちゃったから、うまく書けるか不安だが、書いてみる。

2013-03-19 20:27:50
早川由紀夫 @HayakawaYukio

で、小児甲状腺がんへの応用。小児甲状腺がんはとてもめずらしい病気だ。せいぜい1万人に1人程度だ。0.01%。だから検査で陽性と出ても、ほんとうに甲状腺がんである確率はとても小さい。あんまり心配しなくてよい。心配はほどほどにしなさい。

2013-03-19 20:33:01
ヘルメットをかぶった猫・東日本回遊中 @neko3no3te

@HayakawaYukio 簡単にまとめてみました。(注:図中の「有病」という言葉はまとめを簡潔に書くためだけのものです。) http://t.co/nCsEEla1Po

2013-03-19 20:57:48
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早川由紀夫 @HayakawaYukio

甲状腺スクリーニング検査の問題点。1検査で陽性反応が出ても本当にがんである確率は小さい。本当にがんかどうかは、摘出してみないと確定できない。2甲状腺がんは、他のがんとちがって長年にわたって悪さをしない性質をもつ。

2013-03-19 21:10:12
早川由紀夫 @HayakawaYukio

【問題3】感度99%、特異度80%の場合、陽性反応的中割合9% 【問題4】感度99%、特異度99%の場合、陽性反応的中割合67%  http://t.co/utwMYO9wSJ

2013-03-19 21:12:52