條件機率的陷阱-辛普森案中的機率謊言

可能你的直覺並不準

維基百科有一個有意思的案例。

某警察用劣質檢測器測試酒駕,假設檢測器有5%的概率把一個正常司機判斷為酒駕,已知有0.1%的司機會酒駕。假設警察攔下一個司機,做呼氣測試,檢測器顯示酒駕,該司機究竟有多大概率真的酒駕?

90%?50%?真實的結果不到2%!是的,你沒看錯,

如果我們不通過其他方法(如聞司機身上的酒味),僅僅憑這個檢測器結果來判斷,其準確性非常低。

貝葉斯定理是計算這類條件概率問題的絕佳的方法。我們記P(A|B)表示事件B發生時事件A也發生的概率。

貝葉斯數學表達式:P(A|B)=P(A)P(B|A)/P(B)

我們記事件A為司機真正酒駕,事件B為檢測器顯示司機酒駕,則P(A|B)表示觀察到儀器顯示司機酒駕時,司機真正酒駕的概率。P(A)表示司機真正酒駕的概率,這是先驗條件,案例中P(A)=0.1%,P(B|A)表示司機真正醉駕時儀器顯示醉駕的概率,從案例中可知P(B|A)=100%

P(B)表示儀器顯示酒駕的概率,這包括兩部分,真正醉駕的和正常司機儀器顯示醉駕的

由貝葉斯定理可得P(A|B)=0.1%*100%/(0.1%*100%+(1-0.1%)*5%)=1.96%

結果不到2%,和我們自然認為的差距很大,是不是很意外?

我們看一下當年引起轟動的辛普森殺妻案

條件概率的陷阱-辛普森案中的概率謊言

辛普森是當年著名的橄欖球明星,因為涉嫌殺害自己的妻子被起訴,引起軒然大波,本來警方在案件現場收集到了很多證據,包括帶血的手套、血跡、現場DNA檢驗。為了證實辛普森是有意圖殺害自己妻子的,警方還特意收集了大量辛普森長期毆打虐待妻子的證據。似乎辛普森難逃被定罪伏法的命運,可是辯護律師們通過各種方法一一化解掉了檢方的所有證據,護律師團還宣稱洛杉磯警察局有其他失職行為。但是在經歷了長達9個月的審判後,辛普森被宣判無罪。

原來他的律師提到一個概率問題:

美國400萬被虐待的妻子中只有1432名被其丈夫殺死。 所以得出,辛普森殺死妻子的概率只有1432/400萬,即1/2500。即辛普森殺死妻子的概率是非常低的事件,即辛普森幾乎不可能殺死她的妻子。

他認為檢方的說法不靠譜。

辯詞似乎聽起來挺有道理,檢察官一時反應不過來,提不出好的理由進行反駁。

律師談論的概率其實是以妻子被虐待(A),然後是被丈夫殺害(B)的概率P(A|B),也就是常說的條件概率!

但是事實上是,妻子已經被虐待致死,所以律師的原假設不成立,應該是這樣的:

A:妻子被虐待並致死

B:兇手是丈夫

這樣一來,雖說美國有400萬被虐待的妻子,但是被虐待致死的妻子人數並非400萬,可能是一個未知數N,而被丈夫殺死的妻子人數是1432。

那麼被丈夫虐待致死的概率P=被丈夫殺死的妻子人數/被虐待致死的妻子人數 = 1432/N,遠非律師說的1/2500。

因為律師偷偷把虐待致死人數轉換成虐待人數!把前提條件改變了

事實上,統計得到N約為1600,即P=432/1600,大約為90%,也就是說辛普森是兇手的概率約為90%


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