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贝叶斯公式和抗原检测

正文文字 485 字公式 11 处

今天看到一个视频:

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我们国家已经批准的抗原检测试剂,它的敏感性在75%-98%之间,特异性是95%-99%之间。因为我们疫情防控措施比较好,我们国家大部分地区人群的流行率低于百万分之一。如果拿敏感性在85%、特异性97%的试剂盒到千万人口的城市做筛查的话,会得到30万个阳性。但这30万个阳性里,只有9个是真的。也就是说,绝大部分是假阳性。当然检测是阴性的,结果是可靠的。如果在一个流行率达到5%的人群去使用85%敏感性、97%特异性的试剂盒,做100个阳性中,约60个是真的,同时漏检不超过1%。所以抗原检测,应该用在高风险、高流行率的聚集性感染的人群检测,我们的一般人群不要随意做抗原检测。

视频中的敏感性指的是“不漏检”的概率,特异性指的则是“不误诊”的概率.

这里用贝叶斯公式来对视频中的数据做个解释.

首先检测结果一共有四个情况:

是否感染是否检测到
是是真阳性
是否假阳性(误诊)
否是假阴性(漏检)
否否真阴性

记事件𝐴={检测结果为阳性},𝐵={被检测者本身确实为阳性}.

取敏感性85%、特异性97%.于是

𝑃(𝐴∣𝐵)=85%
𝑃(𝐴^(¯)∣𝐵^(¯))=97%

由贝叶斯公式:

公式:P(B\mid A)=\frac{P(A\mid B)P(B)}{P(A\mid B)P(B)+P(A\mid\bar{B})P(\bar{B})}

代入数据,得到对于检测结果为阳性的检测者,真实情况也为阳性的概率:

公式:\begin{aligned} P(A\mid B)&=\frac{85\%P(B)}{85\%P(B)+3\%P(\bar{B})}\\ &=\frac{85P(B)}{82P(B)+3} \end{aligned}

取流行率为百万分之一,即𝑃(𝐵)=(1)/(1000000),得到

公式:P(A\mid B)=\dfrac{85\times 1}{82\times 1+3\times 1000000}=\dfrac{85}{3000082}\approx 0.0000283

取流行率为5%,即𝑃(𝐵)=(1)/(20),得到

公式:P(A\mid B)=\dfrac{85\times 1}{82\times 1+3\times 20}=\dfrac{85}{142}\approx 0.59859

这就得到了视频中的数据和结论.

最后,读者可以自行计算验证视频中所说的“当然检测是阴性的,结果是可靠的。”、“漏检不超过1%”这两个结论.

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