貝氏定理計算器

根據先驗機率和兩個條件概似,計算後驗機率與證據機率。

貝氏機率更新
請將各項機率輸入為0至100的百分比。

關於貝氏定理

貝氏定理用於在觀察到證據後更新假設的機率。起始判斷為先驗機率P(A)。概似P(B|A)描述假設成立時證據出現的頻率。替代假設下的概似P(B|not A)描述假設不成立時相同證據出現的頻率。結合這些數值,可得到後驗機率P(A|B),即在已觀察證據的條件下,更新後的假設成立機率。 分母是證據出現的總機率。對於A與非A這兩種涵蓋所有情況的可能性,它等於P(B|A)乘以P(A),再加上P(B|not A)乘以P(not A)。這個加權平均很重要,因為證據在兩種解釋下都可能出現。將A與B的聯合機率除以證據總機率,可讓結果正規化。當輸入為有效機率且證據出現機率不為零時,後驗機率必定介於零與一之間。 醫學檢驗是常見範例。即使檢驗敏感度很高,當疾病罕見且存在偽陽性時,陽性結果對應的後驗機率仍可能不高。若盛行率為百分之一、敏感度為99%、偽陽性率為百分之五,陽性結果的後驗機率約為16.67%。偏低的先驗機率代表,人數龐大的健康族群中,偽陽性可能比真陽性更多。貝氏定理清楚呈現此基準率效應,避免將檢驗準確性直接當成陽性結果正確的機率。 相同推理也適用於詐欺偵測、品質管制、預測、診斷、垃圾郵件過濾及科學推論。輸入必須針對相同事件定義與族群。先驗機率應在使用當前證據之前確定,而概似估計應來自具代表性的條件資料。相關的證據不能視為獨立觀察而直接相乘。後驗機率的可信度取決於其假設與估計,因此以合理輸入範圍進行敏感度分析通常很有幫助。本計算器使用完整的二元貝氏定理形式,自動計算證據機率,並以百分比顯示以方便閱讀。它用於透明的機率更新、範例及快速核算,不能取代包含多個假設或連續參數的完整貝氏模型。

貝氏定理範例

先驗機率;概似;替代假設下的概似後驗機率判讀
1%; 99%; 5%16.6667%罕見疾病的醫學篩檢
50%; 80%; 20%80.0000%先驗勝算相等時,證據強烈支持A
20%; 60%; 10%60.0000%證據使機率成為先驗機率的三倍

如何使用貝氏定理

  1. 估計觀察B之前,假設A成立的先驗機率。
  2. 輸入A成立時觀察到B的機率。
  3. 輸入A不成立時觀察到B的機率。
  4. 點選「計算後驗機率」,搭配證據機率判讀更新後的機率。

常見問題

什麼是先驗機率?

先驗機率是在考慮當前證據之前賦予假設的機率,可來自盛行率、歷史資料或有合理依據的初始模型。

什麼是後驗機率?

後驗機率是納入觀察到的證據後更新的假設機率。新證據出現時,它可作為下一次更新的先驗機率。

概似與後驗機率相同嗎?

不同。概似描述假設成立時證據出現的情況,後驗機率描述給定證據時假設成立的機率。顛倒這兩種條件機率是常見錯誤。

為什麼要納入P(B|not A)?

A不成立時也可能出現該證據,這條替代途徑同樣構成分母的一部分。忽略它通常會誇大B支持A的程度。

貝氏定理能處理超過兩個假設嗎?

可以。證據機率的分母可加總所有互斥假設的「概似乘以先驗機率」。本計算器著重於A與非A的常見二元情況。