题目
假设有一种仪器可检验癌症,其结果为阳性和阴性, 其检测精度为:对于确定有癌症的人,检测为阳性的 概率为0.98;对于确定没有癌症的人,检测为阴性的 概率为0.97。同时统计数据表明患癌的人的比例为 0.03。如果某人用该仪器检验的结果为阳性,则根据 贝叶斯推理,应做出以下结论()。A. 该人有癌症B. 该人没有癌症C. 证据不足D. 仪器有误
假设有一种仪器可检验癌症,其结果为阳性和阴性, 其检测精度为:对于确定有癌症的人,检测为阳性的 概率为0.98;对于确定没有癌症的人,检测为阴性的 概率为0.97。同时统计数据表明患癌的人的比例为 0.03。如果某人用该仪器检验的结果为阳性,则根据 贝叶斯推理,应做出以下结论()。
A. 该人有癌症
B. 该人没有癌症
C. 证据不足
D. 仪器有误
题目解答
答案
C. 证据不足
解析
考查要点:本题主要考查贝叶斯定理的应用,涉及条件概率的计算,以及如何根据检测结果更新先验概率,得出后验概率以判断结论。
解题核心思路:
- 明确已知条件:检测的真阳性率(有癌时阳性概率)、真阴性率(无癌时阴性概率)、人群中的患癌率(先验概率)。
- 计算总阳性概率:考虑所有可能的阳性来源(真阳性 + 假阳性)。
- 应用贝叶斯定理:计算在阳性结果下实际有癌的后验概率。
- 判断结论:根据后验概率是否超过50%决定是否有足够证据支持诊断。
破题关键点:
- 正确计算假阳性率(无癌时阳性概率为 $1 - 0.97 = 0.03$)。
- 区分分母总阳性概率(真阳性 + 假阳性),避免直接比较真阳性率与患癌率。
步骤1:整理已知条件
- 有癌时阳性概率:$P(P|C) = 0.98$
- 无癌时阴性概率:$P(\neg P|\neg C) = 0.97$ → 无癌时阳性概率:$P(P|\neg C) = 1 - 0.97 = 0.03$
- 患癌先验概率:$P(C) = 0.03$,无癌概率:$P(\neg C) = 1 - 0.03 = 0.97$
步骤2:计算总阳性概率 $P(P)$
总阳性由两部分组成:
- 真阳性:$P(P|C) \cdot P(C) = 0.98 \cdot 0.03 = 0.0294$
- 假阳性:$P(P|\neg C) \cdot P(\neg C) = 0.03 \cdot 0.97 = 0.0291$
总阳性概率:
$P(P) = 0.0294 + 0.0291 = 0.0585$
步骤3:应用贝叶斯定理计算后验概率 $P(C|P)$
$P(C|P) = \frac{P(P|C) \cdot P(C)}{P(P)} = \frac{0.98 \cdot 0.03}{0.0585} \approx \frac{0.0294}{0.0585} \approx 0.4991$
步骤4:分析结果
后验概率 $P(C|P) \approx 49.91\%$,即检测阳性时有癌的概率略低于50%。证据不足支持明确诊断,因此选择 C。