贝叶斯定理计算器
贝叶斯定理计算器用于根据新证据更新概率:输入先验概率、真阳性率和假阳性率,查看后验概率、全概率与每万人期望人数。
观察到结果之前,A 成立的概率,例如人群患病率、垃圾邮件占比。
A 成立时,观察到 B(如检测阳性)的概率。
A 不成立时仍观察到 B 的概率。假阳性率 = 100% − 特异度,特异度 95% 就填 5。
默认值为示例数值,非任何疾病或检测的真实参数。
先验 1%、真阳性率 99%、假阳性率 5% 时, 阳性结果里有 16.6667% 是 A 真的成立,83.3333% 是假阳性。后验高于先验,这个结果让 A 更可信。
每万人人数是按概率推算的期望人数,不是实际人数,可以带小数。结果只是概率推算,不能代替医生诊断。本工具只处理 A 与 ¬A 两种情况,多于两种情况请分组或等待多假设版本。
怎么用
- 填先验概率 P(A):先验概率是还没看到结果之前 A 成立的概率,也叫基础比率。做筛查题时就是人群患病率,做垃圾邮件判定时就是垃圾邮件在所有邮件中的占比。单位是 %,填 0–100,可以带小数,比如 0.1。
- 填真阳性率 P(B|A):真阳性率是 A 成立时观察到 B 的概率,医学检测里叫灵敏度。比如「患病者中 99% 检测阳性」,这里就填 99。
- 填假阳性率 P(B|¬A):假阳性率是 A 不成立时仍然观察到 B 的概率。题目给的是特异度时,用 100% 减去特异度:特异度 95%,假阳性率就填 5。三个字段都必填,留空不会按 0 处理。
- 看后验概率和每万人人数:大字是后验概率 P(A|B);下面依次是全概率 P(B)、两个联合概率、阳性中假阳性的占比,以及每 10 000 人中真阳性、假阳性和阳性总数的期望人数。把每万人人数和后验概率对照着看,更容易理解为什么阳性不等于确定。
贝叶斯定理怎么用:核心要点
贝叶斯定理用观察到的证据更新先验概率。教学算例:假设患病率 1%、灵敏度 99%、假阳性率 5%, 阳性者真正患病的概率约 16.67%;每万人预计有 99 名真阳性、495 名假阳性。示例不代表实际疾病或检测性能。
- 全概率:
P(B) = P(A)·P(B|A) + (1−P(A))·P(B|¬A)。 - 贝叶斯公式:
P(A|B) = P(A)·P(B|A) ÷ P(B);假阳性占比P(¬A|B) = 1 − P(A|B)。 - 假阳性率 = 100% − 特异度,题目给特异度时,需要换算后再填写。
- 先验在 0 与 100% 之间、全概率和假阳性率均大于 0 时,似然比
P(B|A) ÷ P(B|¬A)大于 1,后验高于先验;小于 1,后验低于先验。 - 只有 A、¬A 两种情况;独立事件和重复试验请用 概率计算器。
原理与公式
设 A 为要判断的事件(如「患病」),B 为观察到的证据(如「检测阳性」),¬A 表示 A 不成立。 已知 先验概率 P(A)、真阳性率 P(B|A) 和假阳性率 P(B|¬A),要求看到 B 之后 A 成立的 后验概率 P(A|B)。
公式
联合概率:P(A∩B) = P(A)·P(B|A),P(¬A∩B) = (1−P(A))·P(B|¬A)
全概率公式:P(B) = P(A∩B) + P(¬A∩B)
贝叶斯公式:P(A|B) = P(A∩B) ÷ P(B),P(¬A|B) = P(¬A∩B) ÷ P(B)
每万人期望人数:联合概率 × 10 000。这是期望值,可以带小数。
算例 G1:低患病率筛查(1% / 99% / 5%)
P(A∩B) = 0.01 × 0.99 = 0.99%,P(¬A∩B) = 0.99 × 0.05 = 4.95%P(B) = 5.94%,P(A|B) = 0.99 ÷ 5.94 = 1/6 ≈ 16.6667%,P(¬A|B) ≈ 83.3333%
每万人:真阳性 99 人、假阳性 495 人、阳性共 594 人。
算例 G2:证据把概率往下拉(40% / 20% / 60%)
P(A∩B) = 8%,P(¬A∩B) = 0.6 × 0.6 = 36%,P(B) = 44%P(A|B) = 8 ÷ 44 = 2/11 ≈ 18.1818%,低于先验 40%,因为似然比 20/60 = 1/3 小于 1。
算例 G3:没有假阳性(0.1% / 90% / 0%)
P(¬A∩B) = 0,P(B) = P(A∩B) = 0.09%,所以 P(A|B) = 100%: 不会出现假阳性时,阳性就意味着 A 一定成立。
精度与舍入
全程使用高精度十进制运算,中间不舍入。概率类结果只在最后一步按四舍五入保留 4 位小数(%), 每万人人数保留 2 位小数,末尾的 0 不显示。P(A|B) 和 P(¬A|B) 各自由精确值算出, 不是用 100 减去已舍入的数,所以两者显示值相加偶尔会差 0.0001。P(B) = 0 时后验概率没有定义, 本页直接提示错误。
常见问题
- 贝叶斯公式的后验概率怎么算?
- 分两步。第一步用全概率公式求 P(B) = P(A)·P(B|A) + P(¬A)·P(B|¬A);第二步用贝叶斯公式 P(A|B) = P(A)·P(B|A) ÷ P(B)。以先验 1%、真阳性率 99%、假阳性率 5% 为例:P(B) = 0.01×0.99 + 0.99×0.05 = 0.0594,P(A|B) = 0.0099 ÷ 0.0594 = 1/6 ≈ 16.6667%。本页按这两步计算,只在最后一步按四舍五入保留 4 位小数。
- 贝叶斯公式里的假阳性率和特异度有什么区别?
- 两者是互补关系:假阳性率 P(B|¬A) = 1 − 特异度。特异度是「没病的人里检测阴性的比例」,假阳性率是「没病的人里检测阳性的比例」。题目写特异度 95%,就要在假阳性率一栏填 5,而不是 95。另外,如果先验为 0 且假阳性率也为 0,或者先验为 100% 且真阳性率为 0,P(B) 会等于 0,表示 B 根本不可能发生,这时后验概率没有定义,本页会提示错误而不是给出一个数。
- 贝叶斯定理怎么算筛查阳性后的患病概率?
- 筛查阳性后的患病概率取决于患病率、灵敏度和假阳性率。以下是假设数据的教学算例:设患病率 1%、灵敏度 99%、假阳性率 5%,每 10 000 人里约 100 人患病,其中 99 人阳性;9 900 名健康人里有 495 人是假阳性。阳性一共 594 人,真正患病的只有 99 人,99 ÷ 594 ≈ 16.67%。基础比率越低,假阳性在阳性里的占比就越高。这也是筛查阳性后通常还要做确诊检查的原因。本工具只做概率推算,不能代替医生诊断。
- 贝叶斯定理中先验概率和后验概率有什么区别?后验一定更大吗?
- 先验概率是观察到结果之前对 A 的估计,后验概率是看到结果 B 之后更新过的估计。后验不一定比先验大。在先验概率大于 0 且小于 100%、P(B) 大于 0 且假阳性率大于 0 时,可根据似然比判断变化方向。似然比 P(B|A) ÷ P(B|¬A):大于 1 时后验上升,小于 1 时后验下降,等于 1 时后验不变。例如先验 40%、P(B|A) = 20%、P(B|¬A) = 60%,似然比为 1/3,后验降到 2/11 ≈ 18.1818%,比先验还低。先验为 0 或 100% 时,只要 P(B) 大于 0,后验仍等于先验;假阳性率为 0 时,不能用上述除法比较似然比。
- 全概率公式和贝叶斯公式是什么关系?
- 全概率公式是「由因求果」,把 B 发生的概率按 A、¬A 两种情况拆开再加总:P(B) = P(A∩B) + P(¬A∩B)。贝叶斯公式是「由果溯因」,已知 B 发生了,反推它来自 A 的概率:P(A|B) = P(A∩B) ÷ P(B)。贝叶斯公式的分母就是全概率公式算出的 P(B),所以做题时一般先算全概率,再算后验。本页只处理 A 与 ¬A 两种情况,三家工厂次品率这类多于两种情况的题目暂不支持。