← 返回内容列表

体检查出阳性,真得病的概率有多大?

分享本文
RSS 订阅
体检查出阳性,真得病的概率有多大?

患病率 1/1000、假阳性率 5%,病人一定检出阳性,一个人测出阳性后真得病的概率只有约 1.96%。1978 年哈佛 60 名医学生和医生里只有 11 人答对,45% 答了 95%。这道题拆的是条件概率的方向,以及把百分数改写成人数之后,正确率为何明显上升。

先猜一下

某种病在人群里的患病率是 1/1000。有一种检测,false positive rate 是 5%,而且真有病的人一定测出阳性。现在有个人拿到阳性结果,他真得病的概率是多少?四个选项:95%、50%、2%、说不清。

这不是编来考人的题。1978 年它被摆到哈佛医学院 60 名医学生、住院医和主治医生面前,只有 11 人答对,27 人选了 95%。你选哪个?

图1:把 1000 人摊开数,比盯着百分数清楚

图1:把 1000 人摊开数,比盯着百分数清楚

别算百分数,先数人

取 1000 个人。按患病率,其中 1 人真有病;因为病人一定检出阳性,这 1 人贡献 1 个真阳性。剩下 999 人没病,假阳性率 5% 作用在这 999 人身上,$999\times 0.05=49.95$,约 50 个假阳性。于是阳性一共 50.95 个,里头真得病的只有 1 个:

P(D∣+)=11+999×0.05=150.95≈1.96%P(D\mid +)=\frac{1}{1+999\times 0.05}=\frac{1}{50.95}\approx 1.96\%

这里 DD 表示真得病,++ 表示检测阳性。1.96% 不是我另算的口径,2013 年那次复现给的正确答案就是 1.96%,并把「2%」「1.96%」「小于 2%」都算对。注意分母是 50.95 而不是 51:假阳性率严格作用于 999 个健康人,不是取整后的 1000 人,这个细节在讨论频率表述的文献里被专门挑出来过。

95% 是怎么冒出来的

选 95% 的人做的是 $1-5\%$。可 5% 是「没病的人里测出阳性」的比例,它的补集是 P(−∣¬D)P(-\mid \neg D),也就是没病的人测出阴性,跟「阳性的人里真有病」不是一个参照类。两个条件概率方向反了,分母换了人群。题目真正要的是 PPV =P(D∣+)=P(D\mid +),95% 答的是另一个问题。

2013 年 Jain 等人在波士顿一家医院复现了这道题,61 名受访者里 14 人答对,27 人仍然答 95%,答案中位数 66%,是真实值的 33 倍。受访者的书面解释很能说明问题:一位心内科主治写「PPV 不依赖患病率」,一位住院医写「患病率低时 PPV 更好」。两句话都把基础率从式子里删掉了,而它恰恰是这题唯一的题眼。

图2:两次实验里答对与答 95% 的人数占比

图2:两次实验里答对与答 95% 的人数占比

换个说法,正确率就变了

同一批研究者还试过改题目措辞。把百分数改写成自然频数:1000 人里 1 人得病,这 1 人必定测出阳性;每 1000 个健康人里有 50 个会误报。再问「测出阳性的人里,多少是真得病」。Cosmides 与 Tooby 的实验中,斯坦福本科生在原始百分数版只有 3/25(12%)答对,换频数版升到 19/25(76%)。另一组复现报的是 12% 升到 56%,两次实验设计不同,数字不一样,方向一致。人不是不会算,是百分数的表述让人找不到分母该是哪一群人。

带走什么

看到「检出阳性」「识别准确率 95%」这类说法,先问三件事:这病在被筛的人群里多常见、假阳性会造出多少人、分母到底是哪一群人。把百分数改写成「每 1000 人里几个」,多数错误会自己浮出来。

换个数再试

把筛查场景从普通人群换成高危人群,患病率改成 1/10,假阳性率仍是 5%(本文自算):1000 人里 100 人真有病,全部阳性;900 人健康,误报 45 人;PPV =100/145≈69%=100/145\approx 69\%。同一个检测,只换了基础率,阳性结果的含义从「多半是虚惊」变成「大概率真有事」。这也是为什么筛查指南要先界定人群,再谈准确度。

核心信息来源

来源提供的数据

1. Casscells W、Schoenberger A、Graboys TB,《Interpretation by physicians of clinical laboratory results》,New England Journal of Medicine 1978;299:999–1001:原始题目、60 名哈佛医学生/住院医/主治、11 人答对(18%)、27 人答 95%(45%)、正确答案约 2%。原文经 NEJM 官方博客《"Numbers Traps" in Clinical Practice》转述,网址:https://blogs.nejm.org/cardioexchange/voices/numbers-traps-in-clinical-practice

2. Jain S 等,《Medicine's Uncomfortable Relationship With Math: Calculating Positive Predictive Value》,JAMA Internal Medicine,PMC4955674:2013 年复现的 61 人样本、14 人答对(23%)、27 人答 95%(44%)、答案中位 66%(真实值 33 倍)、正确值 1.96%、受访者「PPV 不依赖患病率」的原话。网址:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/pmc4955674/

3. 《Frequency versus probability formats in statistical word problems》,Cognition,ScienceDirect S0010027700000986:假阳性率作用于 999 人而非 1000 人的精确性讨论、Cosmides 与 Tooby 频数版正确率 56% 与原版 12% 的对照。网址:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010027700000986

4. NEJM 官方博客同上文:Cosmides 与 Tooby 斯坦福实验 3/25(12%)→ 19/25(76%)的自然频数对照。

本文自算与取值说明

$1/50.95\approx 1.96\%$ 的复算过程、高危人群变式 $100/145\approx 69\%$、以及「两次频数实验数字不同、方向一致」的判断,均为本文自行推导与归纳。1978 年 18% 与 2013 年 23% 是两次不同样本的实测值,正文未把它们合并成一个数字;76% 与 56% 分属不同实验,已分别标注出处。

关联推荐

评论 (0)

正文划词可点「问萝卜特」——自动发评论并由 AI 回复

加载评论中…