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假阳性悖论

乡亲们

让我们一起了解 Patty.......

帕蒂正在紧锣密鼓地准备一堂关于 贝叶斯定理的讲座。她一直认为,这是概率与统计学中最深刻的定理。她想起了一段真实的应用 ,那是在她最好的朋友结婚前接受结核病Tine试验时——结果呈阳性。该检测声称在识别结核病患者方面的准确率高达99.9%。 当得知自己似乎患上了这种古老而可怕的疾病时,她的朋友感到心碎。进一步调查发现,99.9%这个数字更准确的表述应该是:“如果你患有这种疾病,该检测99.9%的情况下能检测出来。” 有一个关键数据被隐去了:假阳性率。该比例为5%。由于结核病患者本就寥寥无几,5%的假阳性率意味着几乎所有检测结果呈阳性的人,其实都是假阳性,即并未患结核病。事实果真如此,这让许多人松了一口气,她的朋友也不例外。这种情况 正是“假阳性悖论”的一个典型例证。

正当帕蒂陷入沉思时,她的手机铃声把她吓了一跳。她看了看区号和交换号码,知道是她以前的公司 ACME 打来的。她接起电话。

"科尔曼教授,"帕蒂回答。她喜欢这个称呼。

"嘿,帕蒂!我是雷吉-皮尔庞特!"一个欢快的声音喊道。

帕蒂的心沉了下去。雷吉是个不错的人,但他总是卷入自己不了解的事情,经常说服管理层采取昂贵而无效的策略。他就是这么有说服力。

"雷吉,怎么了?"帕蒂半信半疑地说。

"好吧,麦迪根坚持要我在订购新的测试人员之前给你打电话。我认为这是在浪费你的时间,但我是奉命行事,"皮尔庞特说。

"细节是什么?"帕蒂问道。

一排排电子测试设备和机架整齐地排列在明亮的工业实验室里,实验室里摆放着蓝色工作台。

“我们签订了一份合同,每周生产十万部Druid移动设备 手机。我们有信心,首批通过 的良品率将超过99%,”他开场说道。

"令人印象深刻,"帕蒂真诚地说。

"我想订购一些测试仪,能在快速功能测试中以 99.9% 的准确率识别出有缺陷的手机。这些测试仪非常昂贵,所以麦迪根希望在购买前进行一次理智检查。另一个重要信息是,如果我们出货的手机有问题,我们将从客户那里得到巨额罚款。

"好吧,如果惩罚力度大,99.9%这个数字是正确的。你们如何处理测试仪确定为有缺陷的设备?帕蒂问道。

“嗯,好在良率很高。这些手机结构非常复杂,要找出缺陷 并修复它,整个过程相当耗时。光是定位缺陷 这一项,就可能产生5到10美元的人工成本,但考虑到手机的价值,这笔钱花得值得。就像我刚才说的,好在良率很高,这样就不需要对太多设备进行这项操作了,”皮尔庞特继续说道。

"测试仪的误报怎么办?"帕蒂问道。

"皮尔庞特回答说:"应该没问题,测试仪的准确率高达 99.9%。

帕蒂知道皮尔庞特没明白她的意思,但她不想让他太尴尬......。

"雷吉,从你告诉我的情况来看,如果设备有缺陷,测试仪 99.9% 的情况下都能发现。我想问的是,如果一个设备是好的,测试仪多久会说它是坏的?这种情况通常被称为'假阳性',"帕蒂回答道。

"嗯,应该是 100 - 99.9 或 0.1%,"皮尔庞特回答道。

"这是被称为好单位的坏单位的百分比。这些单位通常被称为'漏网之鱼'。确定假阳性率的唯一方法是进行测试,你无法从 99.9% 的数字中确定假阳性率,"帕蒂接着说。

电话那头一片寂静。

"我要怎么做才能得到假阳性数字?"雷吉问道。

"帕蒂说:"你需要测试大约 1000 台已知的好设备,看看测试仪显示有多少台是坏的。

"皮尔庞特回答说:"我会用测试公司借给我们使用的测试仪进行测试,然后给你答复。

帕蒂挂了电话。她觉得有趣的是,皮尔庞特的问题与贝叶斯定理和她朋友的 Tine 检验假阳性结果都有如此密切的联系。

两天过去了,帕蒂、罗伯和皮特刚从教授那里吃完午饭回来。他们经常和教授见面,讨论他们遇到的技术问题。于是,他们提出请教授吃午饭。

当她走进办公室时,皮特开口了。

"雷吉-皮尔庞特有没有回复你?"皮特问道。

"不,也许我已经脱身了,帕蒂笑着说。

就在这时,她的电话响了。是皮尔庞特。

"嘿,雷吉!怎么了?"帕蒂热情洋溢地问道。

"Peirpont 开始说:"好吧,测试仪说有 5% 的好设备是坏的,我想你会告诉我这是个问题。

"如果你再用测试仪测试一遍呢?"帕蒂问道。

"这就是把它们运行两次或更多次!如果我们只用一次,那就是 7%。"雷吉叹了口气。

"好吧,让我们看看数字。你每周生产 100,000 个单位,假阳性率为 5%,即 5,000 个单位。你的产量损失是 1%,即 1,000 件。因此,你将有大约 6000 件产品被检测员宣布为不良,而真正不良的只有 1000 件。这些数字有点偏差。贝叶斯定理会给出精确的数字,但这些数字非常接近。Patty 解释说:"由于测试人员对失败产品进行分析的成本至少为每台 5 美元,因此由于误报,您每周将损失 2.5 万美元。

"是时候采取新策略了,"皮尔庞特叹了口气。

Patty 和 Pete 同意帮助皮尔庞特与测试仪供应商合作制定更好的战略。

后记

帕蒂和皮特与测试仪供应商合作,帮助皮尔庞特制定了有效的测试策略。帕蒂和皮特之前都不太了解雷吉......但是,经过这次共同努力,他们的关系变得相当亲密。雷吉在这个过程中非常投入,似乎学到了很多东西。帕蒂能够在她的课堂上使用一些数据。

几周后,她收到了一张漂亮的贺卡。她打开一看。上面写着:"亲爱的帕蒂,谢谢你的帮助。如果没有你和皮特帮助我们制定测试策略,我们是不可能成功的。祝好,你忠实的学生,迈克-马迪根"。

帕蒂有些哽咽。

干杯

罗恩博士

图片网站:http://www.hgpauction.com/wp-content/uploads/2012/04/Electronic-Test-1-1024×716.jpg