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Comment fonctionne le théorème de Bayes

Le théorème de Bayes expliqué avec des fréquences naturelles : comment un test fiable à 90 % avec un taux de base de 1 % ne donne que 9 % de chances d'être malade, comment les rapports de vraisemblance mettent à jour les croyances et où l'on se trompe.

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Le théorème de Bayes indique comment mettre à jour la probabilité d'une chose (une hypothèse A) après avoir vu un indice (B) : P(A|B) = P(B|A) × P(A) / P(B). Sa leçon célèbre est que la fréquence initiale d'un phénomène compte autant que la qualité du test. Faites vos propres calculs dans le calculateur du théorème de Bayes ; le terme est défini dans Théorème de Bayes.

L'idée en un exemple

Supposons que 1 % des personnes aient une maladie, qu'un test la détecte dans 90 % des cas (sensibilité) et signale à tort 9 % des personnes saines (la spécificité est donc de 91 %). Votre test est positif. Quelle probabilité d'être malade ?

Comptez des personnes plutôt que des probabilités

Sur 10 000 personnes Test positif Test négatif Total
Ont la maladie 90 10 100
Saines 891 9 009 9 900
Total 981 9 019 10 000

Sur les 981 résultats positifs, seuls 90 sont réels ; la probabilité est donc 90 / 981 = 9,17 %, et non 90 %. Un résultat négatif est correct avec une probabilité de 99,89 %.

Mettre à jour avec un second test

Sous forme de cotes : cotes a priori 1 : 99, multipliées par le rapport de vraisemblance 0,90 / 0,09 = 10, donnent des cotes a posteriori de 10 : 99, soit 9,2 %. Un second test positif indépendant multiplie de nouveau les cotes par 10 : la probabilité devient 50,3 %.

Où l'on se trompe

  • Ignorer le taux de base (l'erreur du taux de base) : citer la précision du test comme s'il s'agissait de la probabilité d'avoir raison.
  • Confondre les sens : P(positif | malade) n'est pas P(malade | positif).
  • Supposer l'indépendance : des tests répétés par la même méthode partagent souvent des erreurs, si bien que chacun n'apporte pas le plein facteur 10.
  • Les estimations de la probabilité a priori et des taux d'erreur sont elles-mêmes incertaines ; la réponse vaut ce qu'elles valent.

Essayez ces outils

Voir aussi

  • Glossaire Théorème de Bayes
    Le théorème de Bayes est la règle qui permet de mettre à jour la probabilité d'une hypothèse après de nouveaux indices : P(A|B) = P(B|A) ×.
  • Glossaire Probabilité
    La probabilité est un nombre de 0 (impossible) à 1 (certain) qui mesure la vraisemblance d'un événement.
  • Glossaire Intervalle de confiance
    Un intervalle de confiance est une plage autour d'une estimation qui contiendrait la vraie valeur dans une part donnée (par ex.
  • Comparatif Risque relatif vs rapport de cotes
    Deux façons de comparer un événement entre deux groupes : comment on les calcule à partir d'un tableau 2 × 2.
  • Aide-mémoire Formules de statistiques
    Moyenne, écart type, score z, intervalles de confiance, khi-deux, régression et probabilités avec un exemple vérifié pour chaque formule.

Questions fréquemment posées

Quand une maladie est rare, la petite part de faux positifs parmi les nombreuses personnes saines peut dépasser les vrais positifs parmi les rares malades. C'est l'effet du taux de base.

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