Base rate fallacy

The base rate fallacy, also called base rate neglect[2] or base rate bias, is a type of fallacy in which people tend to ignore the base rate (e.g., general prevalence) in favor of the information pertaining only to a specific case.[3] Base rate neglect is a specific form of the more general extension neglect.
It is also called the prosecutor's fallacy or defense attorney's fallacy when applied to the results of statistical tests (such as DNA tests) in the context of law proceedings. These terms were introduced by William C. Thompson and Edward Schumann in 1987,[4][5] although it has been argued that their definition of the prosecutor's fallacy extends to many additional invalid imputations of guilt or liability that are not analyzable as errors in base rates or Bayes's theorem.[6]
False positive paradox
An example of the base rate fallacy is the false positive paradox (also known as accuracy paradox). This paradox describes situations where there are more false positive test results than true positives (this means the classifier has a low precision). For example, if a facial recognition camera can identify wanted criminals 99% accurately, but analyzes 10,000 people a day, the high accuracy is outweighed by the number of tests; because of this, the program's list of criminals will likely have far more innocents (false positives) than criminals (true positives) because there are far more innocents than criminals overall. The probability of a positive test result is determined not only by the accuracy of the test but also by the characteristics of the sampled population.[7] The fundamental issue is that the far higher prevalence of true negatives means that the pool of people testing positively will be dominated by false positives, given that even a small fraction of the much larger [negative] group will produce a larger number of indicated positives than the larger fraction of the much smaller [positive] group.
เมื่ออัตราการเกิดโรค สัดส่วนของผู้ที่มีภาวะดังกล่าว ต่ำกว่าอัตราการเกิดผลบวกเท็จ ของการทดสอบ แม้แต่การทดสอบที่มีความเสี่ยงต่ำมากที่จะให้ผลบวกเท็จในแต่ละกรณีก็จะให้ผลบวกเท็จมากกว่าผลบวกจริงโดยรวม[ 8 ]
การตีความผลลัพธ์ที่เป็นบวกในการทดสอบใน ประชากรที่มีอัตราการแพร่ระบาดต่ำหลังจากจัดการกับผลลัพธ์ที่เป็นบวกจากประชากรที่มีอัตราการแพร่ระบาดสูงนั้น ขัดแย้งกับ สัญชาตญาณอย่างยิ่ง [ 8 ]หากอัตราการเกิดผลบวกเท็จของการทดสอบสูงกว่าสัดส่วนของ ประชากรกลุ่ม ใหม่ที่มีภาวะดังกล่าว ผู้ดูแลการทดสอบซึ่งมีประสบการณ์จากการทดสอบในประชากรที่มีอัตราการแพร่ระบาดสูงอาจสรุปจากประสบการณ์ว่าผลการทดสอบที่เป็นบวกมักบ่งชี้ว่าผู้ป่วยมีผลเป็นบวก ทั้งที่ความจริงแล้วมีโอกาสเกิดผลบวกเท็จมากกว่ามาก
ตัวอย่าง
ตัวอย่างที่ 1: โรคภัยไข้เจ็บ
ประชากรที่มีอัตราการแพร่ระบาดสูง
| จำนวนคน | ติดเชื้อแล้ว | ไม่ติดเชื้อ | ทั้งหมด |
|---|---|---|---|
| ผลตรวจเป็นบวก | 400 (ผลบวกจริง) | 30 (ผลบวกเท็จ) | 430 |
| ผลตรวจเป็นลบ | 0 (ผลลบเท็จ) | 570 (ผลลบจริง) | 570 |
| ทั้งหมด | 400 | 600 | 1000 |
ลองนึกภาพว่าเรากำลังทำการทดสอบโรคติดต่อในประชากรAจำนวน 1,000 คน โดย 40% ของประชากรนี้ติดเชื้อ การทดสอบนี้มีอัตราผลบวกเท็จ 5% (0.05) และอัตราผลลบเท็จเป็นศูนย์ผลลัพธ์ที่คาดหวังจากการทดสอบ 1,000 ครั้งในประชากรAจะเป็นดังนี้:
ดังนั้น ในประชากรAบุคคลที่ได้รับผลตรวจเป็นบวกจะมีความมั่นใจมากกว่า 93% ( 400 / 30 + 400 )ว่าผลตรวจนั้นบ่งชี้ว่าติดเชื้ออย่างถูกต้อง
ประชากรที่มีอัตราการเกิดต่ำ
| จำนวนคน | ติดเชื้อแล้ว | ไม่ติดเชื้อ | ทั้งหมด |
|---|---|---|---|
| ผลตรวจเป็นบวก | 20 (ผลบวกจริง) | 49 (ผลบวกเท็จ) | 69 |
| ผลตรวจเป็นลบ | 0 (ผลลบเท็จ) | 931 (ผลลบจริง) | 931 |
| ทั้งหมด | 20 | 980 | 1000 |
ทีนี้ลองพิจารณาการทดสอบแบบเดียวกันกับประชากรกลุ่มBซึ่งมีผู้ติดเชื้อเพียง 2% ผลลัพธ์ที่คาดหวังจากการทดสอบ 1,000 ครั้งในประชากรกลุ่มBจะเป็นดังนี้:
ในประชากรB มีเพียง 20 คนจากทั้งหมด 69 คนที่มีผลตรวจเป็นบวกเท่านั้นที่ติดเชื้อจริง ดังนั้น ความน่าจะเป็นที่จะติดเชื้อจริงหลังจากได้รับแจ้งว่าติดเชื้อแล้วจึงมีเพียง 29% ( 20 / 20 + 49 )สำหรับการทดสอบที่ดูเหมือนจะมีความแม่นยำ "95%"
ผู้ทดสอบที่มีประสบการณ์กับกลุ่มAอาจพบว่าเป็นเรื่องที่ขัดแย้งกันที่ในกลุ่มBผลลัพธ์ที่ปกติแล้วบ่งชี้การติดเชื้อได้อย่างถูกต้อง กลับกลายเป็นผลบวกปลอมเสียส่วนใหญ่ ความสับสนระหว่างความน่าจะเป็นภายหลังของการติดเชื้อกับความน่าจะเป็นก่อนหน้าของการได้รับผลบวกปลอม เป็นความผิดพลาด ตามธรรมชาติ หลังจากได้รับผลการทดสอบที่อาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพ
ตัวอย่างที่ 2: ผู้ขับขี่ที่เมาสุรา
ลองจินตนาการว่ากลุ่มเจ้าหน้าที่ตำรวจมีเครื่องตรวจวัดแอลกอฮอล์ในลมหายใจ ซึ่งแสดงผลผิดพลาดว่าเมาสุราใน 5% ของกรณีที่ผู้ขับขี่ไม่ได้เมาสุรา อย่างไรก็ตาม เครื่องตรวจวัดแอลกอฮอล์จะไม่เคยพลาดการตรวจจับคนเมาสุราจริง ๆ มีผู้ขับขี่ที่เมาสุรา 1 ใน 1,000 คน สมมติว่าเจ้าหน้าที่ตำรวจหยุดรถผู้ขับขี่คนหนึ่งโดยสุ่มเพื่อทำการตรวจวัดแอลกอฮอล์ และผลปรากฏว่าผู้ขับขี่เมาสุรา โดยไม่มีข้อมูลอื่นใดเกี่ยวกับผู้ขับขี่คนนั้น
หลายคนอาจประเมินโอกาสที่คนขับจะเมาสุราไว้สูงถึง 95% แต่ความจริงแล้วโอกาสที่ถูกต้องอยู่ที่ประมาณ 2% เท่านั้น
คำอธิบายสำหรับเรื่องนี้มีดังนี้ โดยเฉลี่ยแล้ว ในการทดสอบผู้ขับขี่ 1,000 ราย
- คนขับรถ 1 คนเมาสุรา และเป็นที่แน่ชัด 100% ว่าผลการตรวจของคนขับรถคนนั้นเป็น บวก จริงดังนั้นจึงมีผลการตรวจเป็นบวกจริง 1 ครั้ง
- มีผู้ขับขี่ 999 คนที่ไม่เมาสุรา และในจำนวนนั้นมี ผลตรวจ ผิดพลาด 5% ดังนั้นจึงมีผลตรวจผิดพลาดทั้งหมด 49.95 ราย
ดังนั้น ความน่าจะเป็นที่ผู้ขับขี่คนใดคนหนึ่งในจำนวน 1 + 49.95 = 50.95 คนที่มีผลตรวจเป็นบวก จะเมาสุราจริง ๆ คือ.
อย่างไรก็ตาม ความถูกต้องของผลลัพธ์นี้ขึ้นอยู่กับความถูกต้องของสมมติฐานเบื้องต้นที่ว่าเจ้าหน้าที่ตำรวจหยุดรถคนขับโดยสุ่มอย่างแท้จริง ไม่ใช่เพราะการขับขี่ที่ไม่ดี หากมีเหตุผลดังกล่าวหรือเหตุผลอื่นที่ไม่ใช่การสุ่มหยุดรถ การคำนวณก็จะเกี่ยวข้องกับความน่าจะเป็นที่ผู้ขับขี่ที่เมาสุราจะขับรถได้อย่างมีประสิทธิภาพ และผู้ขับขี่ที่ไม่เมาสุราจะขับรถได้อย่าง (ไม่) มีประสิทธิภาพด้วย
กล่าวอย่างเป็นทางการมากขึ้น ความน่าจะเป็นประมาณ 0.02 เดียวกันนี้สามารถหาได้โดยใช้ทฤษฎีบทของเบย์สเป้าหมายคือการหาความน่าจะเป็นที่ผู้ขับขี่เมาสุราเมื่อเครื่องตรวจวัดแอลกอฮอล์บ่งชี้ว่าผู้ขับขี่เมาสุรา ซึ่งสามารถแสดงได้ดังนี้
โดยที่Dหมายความว่าเครื่องตรวจวัดแอลกอฮอล์ในลมหายใจบ่งชี้ว่าผู้ขับขี่เมาสุรา โดยใช้ทฤษฎีบทของเบย์ส
ในสถานการณ์นี้ ข้อมูลที่ทราบมีดังต่อไปนี้:
จากสูตรจะเห็นได้ว่า จำเป็นต้องใช้p ( D ) สำหรับทฤษฎีบทของเบย์ส ซึ่งสามารถคำนวณได้จากค่าก่อนหน้าโดยใช้กฎความน่าจะเป็นรวม :
ซึ่งให้
เมื่อแทนค่าตัวเลขเหล่านี้ลงในทฤษฎีบทของเบย์ส จะพบว่า
ซึ่งก็คือความแม่นยำของการทดสอบ
ตัวอย่างที่ 3: การระบุตัวผู้ก่อการร้าย
สมมติว่าในเมืองที่มีประชากร 1 ล้านคน มีผู้ก่อการร้าย 100 คน และผู้ที่ไม่ใช่ผู้ก่อการร้าย 999,900 คน เพื่อให้ตัวอย่างง่ายขึ้น ให้ถือว่าทุกคนที่อยู่ในเมืองเป็นประชากร ดังนั้น ความน่าจะเป็นพื้นฐานที่ประชากรที่สุ่มเลือกมาคนหนึ่งจะเป็นผู้ก่อการร้ายคือ 0.0001 และความน่าจะเป็นพื้นฐานที่ประชากรคนเดียวกันนั้นจะเป็นผู้ที่ไม่ใช่ผู้ก่อการร้ายคือ 0.9999 เพื่อพยายามจับกุมผู้ก่อการร้าย เมืองจึงติดตั้งระบบเตือนภัยพร้อมกล้องวงจรปิดและซอฟต์แวร์จดจำใบหน้าอัตโนมัติ
ซอฟต์แวร์นี้มีอัตราความล้มเหลว 1% สองครั้ง:
- อัตราการตรวจจับผิดพลาดแบบลบ: หากกล้องตรวจจับพบผู้ก่อการร้าย สัญญาณเตือนจะดังขึ้น 99% ของเวลา และจะไม่ดัง 1% ของเวลา
- อัตราการตรวจจับผิดพลาด: หากกล้องสแกนพบบุคคลที่ไม่ใช่ผู้ก่อการร้าย สัญญาณเตือนจะไม่ดัง 99% ของเวลา แต่จะดัง 1% ของเวลา
สมมติว่าตอนนี้มีคนในบ้านกดสัญญาณเตือนภัย คนที่ใช้เหตุผลผิดพลาดแบบอัตราพื้นฐานจะสรุปว่ามีความน่าจะเป็น 99% ที่คนที่ถูกตรวจพบเป็นผู้ก่อการร้าย แม้ว่าการสรุปเช่นนั้นดูเหมือนจะสมเหตุสมผล แต่จริงๆ แล้วมันเป็นเหตุผลที่ผิดพลาด และการคำนวณด้านล่างจะแสดงให้เห็นว่าความน่าจะเป็นที่ผู้ก่อการร้ายจะเป็นผู้ก่อการร้ายนั้นอยู่ที่ประมาณ 1% ไม่ใช่ 99%
ความเข้าใจผิดนี้เกิดขึ้นจากการสับสนระหว่างลักษณะของอัตราความล้มเหลวสองแบบที่แตกต่างกัน 'จำนวนครั้งที่สัญญาณเตือนภัยไม่ดังต่อผู้ก่อการร้าย 100 คน' (P(¬B | T) หรือความน่าจะเป็นที่สัญญาณเตือนภัยจะไม่ดังเมื่อตรวจพบว่าผู้อยู่อาศัยเป็นผู้ก่อการร้าย) และ 'จำนวนผู้ที่ไม่ใช่ผู้ก่อการร้ายต่อสัญญาณเตือนภัย 100 ครั้ง' (P(¬T | B) หรือความน่าจะเป็นที่ผู้อยู่อาศัยไม่ใช่ผู้ก่อการร้ายเมื่อตรวจพบว่าสัญญาณเตือนภัยดัง) เป็นปริมาณที่ไม่เกี่ยวข้องกัน ปริมาณหนึ่งไม่จำเป็นต้องเท่ากัน หรือแม้แต่ใกล้เคียงกัน เพื่อแสดงให้เห็นถึงเรื่องนี้ ลองพิจารณาสิ่งที่เกิดขึ้นหากมีการติดตั้งระบบเตือนภัยแบบเดียวกันในเมืองที่สองซึ่งไม่มีผู้ก่อการร้ายเลย เช่นเดียวกับในเมืองแรก สัญญาณเตือนภัยจะดังสำหรับผู้ที่ไม่ใช่ผู้ก่อการร้าย 1 ใน 100 คนที่ตรวจพบ แต่แตกต่างจากในเมืองแรกตรงที่สัญญาณเตือนภัยจะไม่ดังสำหรับผู้ก่อการร้ายเลย ดังนั้น 100% ของทุกครั้งที่สัญญาณเตือนภัยดังจึงเป็นกรณีของผู้ที่ไม่ใช่ผู้ก่อการร้าย แต่เราไม่สามารถคำนวณอัตราความผิดพลาดเชิงลบได้เลย ในเมืองนั้น 'จำนวนผู้ที่ไม่ใช่ผู้ก่อการร้ายต่อระฆัง 100 ครั้ง' คือ 100 คน แต่ P(T | B) = 0% นั่นหมายความว่า โอกาสที่จะตรวจพบผู้ก่อการร้ายจากการตีระฆังนั้นเป็นศูนย์
ลองจินตนาการว่าประชากรทั้งหมดหนึ่งล้านคนของเมืองแรกเดินผ่านหน้ากล้องวงจรปิด ประมาณ 99 ใน 100 คนที่เป็นผู้ก่อการร้ายจะกดสัญญาณเตือนภัย และประมาณ 9,999 ใน 999,900 คนที่ไม่ใช่ผู้ก่อการร้ายจะกดสัญญาณเตือนภัยเช่นกัน ดังนั้นจะมีคนประมาณ 10,098 คนที่กดสัญญาณเตือนภัย ซึ่งในจำนวนนี้ประมาณ 99 คนจะเป็นผู้ก่อการร้าย ความน่าจะเป็นที่คนที่กดสัญญาณเตือนภัยจะเป็นผู้ก่อการร้ายนั้นมีเพียงประมาณ 99 ใน 10,098 ซึ่งน้อยกว่า 1% และต่ำกว่าที่คาดการณ์ไว้ในตอนแรกที่ 99% มากๆ
ความเข้าใจผิดเรื่องอัตราพื้นฐานนั้นทำให้เกิดความเข้าใจผิดอย่างมากในตัวอย่างนี้ เพราะมีจำนวนผู้ที่ไม่ใช่ผู้ก่อการร้ายมากกว่าผู้ก่อการร้าย และจำนวนผลบวกเท็จ (ผู้ที่ไม่ใช่ผู้ก่อการร้ายถูกสแกนว่าเป็นผู้ก่อการร้าย) มีจำนวนมากกว่าผลบวกจริง (ผู้ก่อการร้ายถูกสแกนว่าเป็นผู้ก่อการร้าย) มากมาย
ผู้ปฏิบัติงานหลายคนโต้แย้งว่า เนื่องจากอัตราการก่อการร้ายพื้นฐานต่ำมาก การใช้การขุดข้อมูลและอัลกอริทึมการทำนายเพื่อระบุผู้ก่อการร้ายจึงไม่สามารถใช้งานได้จริงเนื่องจากความขัดแย้งของผลบวกเท็จ[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]การประมาณจำนวนผลบวกเท็จสำหรับผลลัพธ์ที่ถูกต้องแต่ละครั้งแตกต่างกันไปตั้งแต่มากกว่าหมื่น[ 12 ]ถึงหนึ่งพันล้าน[ 10 ]ดังนั้น การตรวจสอบเบาะแสแต่ละรายการจึงมีค่าใช้จ่ายและเวลาสูงเกินไป[ 9 ] [ 11 ]ระดับความแม่นยำที่จำเป็นเพื่อให้แบบจำลองเหล่านี้ใช้งานได้นั้นอาจเป็นไปไม่ได้ ประการแรก อัตราการก่อการร้ายพื้นฐานที่ต่ำยังหมายความว่าขาดข้อมูลที่จะใช้สร้างอัลกอริทึมที่แม่นยำ[ 11 ]นอกจากนี้ ในบริบทของการตรวจจับการก่อการร้าย ผลลบเท็จเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์อย่างยิ่ง ดังนั้นจึงต้องลดให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้จำเป็นต้องเพิ่มความไวโดยแลกกับความจำเพาะซึ่งจะเพิ่มผลบวกเท็จ[ 12 ]นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสงสัยว่าการใช้แบบจำลองดังกล่าวโดยหน่วยงานบังคับใช้กฎหมายจะตรงตามภาระการพิสูจน์ ที่จำเป็นหรือ ไม่ เนื่องจากผลลัพธ์มากกว่า 99% เป็นผลบวกเท็จ[ 12 ]
กลไกที่แตกต่างกันจะขยายผลกระทบนี้ในการคัดกรองคุณลักษณะหลายอย่าง ในขณะที่การจับคู่คุณลักษณะที่กำหนดไว้ล่วงหน้า 15 รายการมีความน่าจะเป็น 10 −35 (หนึ่งใน 30 เดซิลเลียน) ระบบที่ระบุบุคคลที่ตรงกับ คุณลักษณะ ใดๆ 15 รายการจาก 1,000 รายการจะมีความน่าจะเป็นของการแจ้งเตือนผิดพลาดต่อคนประมาณ 10 −4ซึ่งเป็นความแตกต่าง 31 ลำดับขนาดที่เกิดจากการรวมกันของกฎเกณฑ์ ไม่ใช่อัตราพื้นฐานที่ต่ำเพียงอย่างเดียว ในเมืองที่มีประชากรหนึ่งล้านคน สิ่งนี้จะสร้างการแจ้งเตือนผิดพลาดประมาณ 226 ครั้ง ความน่าจะเป็นของ การแจ้งเตือนผิด พลาดเป็น ศูนย์ อยู่ที่ประมาณ 10 −99ระบบดังกล่าวแสดงการเปลี่ยนเฟสที่คมชัดที่ขนาดประชากรวิกฤต ซึ่งเกินกว่านั้นความล้มเหลวจะกลายเป็นเรื่องแน่นอนและไม่สามารถป้องกันได้ด้วยการปรับเกณฑ์[ 13 ]
ตัวอย่างที่ 4: การตรวจทางชีวภาพของผู้ต้องสงสัย
เกิดอาชญากรรมขึ้น การวิเคราะห์ทางนิติวิทยาศาสตร์ระบุว่าผู้กระทำผิดมีกรุ๊ปเลือดชนิดหนึ่ง ซึ่งพบได้ในประชากรเพียง 10% เท่านั้น ผู้ต้องสงสัยถูกจับกุม และพบว่ามีกรุ๊ปเลือดเดียวกันกับผู้กระทำผิด
อัยการอาจตั้งข้อหาผู้ต้องสงสัยโดยอาศัยหลักฐานดังกล่าวเพียงอย่างเดียว และอ้างในการพิจารณาคดีว่าโอกาสที่จำเลยจะมีความผิดอยู่ที่ 90%
อย่างไรก็ตาม ข้อสรุปนี้จะใกล้เคียงกับความถูกต้องก็ต่อเมื่อจำเลยถูกเลือกเป็นผู้ต้องสงสัยหลักโดยอาศัยหลักฐานที่แน่ชัดซึ่งค้นพบก่อนการตรวจเลือดและไม่เกี่ยวข้องกับการตรวจเลือด มิเช่นนั้น เหตุผลที่นำเสนอจะบกพร่อง เพราะมองข้ามความน่าจะเป็นสูงก่อนหน้า (นั่นคือ ก่อนการตรวจเลือด) ที่เขาเป็นคนบริสุทธิ์โดยบังเอิญ สมมติว่ามีคน 1,000 คนอาศัยอยู่ในเมืองที่เกิดอาชญากรรม นั่นหมายความว่ามี 100 คนที่มีกรุ๊ปเลือดเดียวกับผู้กระทำความผิด ซึ่งมีเพียงคนเดียวเท่านั้นที่เป็นผู้กระทำความผิดที่แท้จริง ดังนั้น ความน่าจะเป็นที่แท้จริงที่จำเลยมีความผิด – โดยอาศัยเพียงข้อเท็จจริงที่ว่ากรุ๊ปเลือดของเขาตรงกับของฆาตกร – จึงมีเพียง 1% ซึ่งน้อยกว่า 90% ที่อัยการกล่าวอ้างมาก
ความผิดพลาดของอัยการเกี่ยวข้องกับการสมมติว่าความน่าจะเป็นก่อนหน้าของการจับคู่แบบสุ่มเท่ากับความน่าจะเป็นที่จำเลยเป็นผู้บริสุทธิ์ เมื่อใช้ความผิดพลาดนี้ อัยการที่ซักถามพยานผู้เชี่ยวชาญอาจถามว่า: "โอกาสที่จะพบหลักฐานนี้ในตัวคนบริสุทธิ์นั้นน้อยมากจนคณะลูกขุนสามารถเพิกเฉยต่อความเป็นไปได้ที่จำเลยคนนี้เป็นผู้บริสุทธิ์ได้อย่างปลอดภัย ถูกต้องหรือไม่?" [ 14 ]ข้ออ้างนี้สมมติว่าความน่าจะเป็นที่จะพบหลักฐานในตัวคนบริสุทธิ์นั้นเท่ากับความน่าจะเป็นที่คนคนนั้นเป็นผู้บริสุทธิ์เมื่อพิจารณาจากหลักฐานที่พบในตัวเขา ซึ่งไม่เป็นความจริง ในขณะที่ความน่าจะเป็นแรกมักจะน้อย (10% ในตัวอย่างก่อนหน้านี้) เนื่องจาก ขั้นตอนการ ตรวจสอบหลักฐานทางนิติวิทยาศาสตร์ ที่ดี แต่ความน่าจะเป็นหลัง (99% ในตัวอย่างนั้น) ไม่ได้เกี่ยวข้องโดยตรงกับความน่าจะเป็นแรก และมักจะสูงกว่ามาก เนื่องจากในความเป็นจริงแล้วขึ้นอยู่กับความน่าจะ เป็นก่อนหน้าที่ค่อนข้างสูงที่จำเลยจะเป็นบุคคลบริสุทธิ์แบบสุ่ม
ตัวอย่างในทางกฎหมาย
การพิจารณาคดีของโอเจ ซิมป์สัน
โอเจ ซิมป์สันถูกนำตัวขึ้นศาลและพ้นผิดในปี 1995 ในข้อหาฆาตกรรมนิโคล บราวน์ ซิมป์สัน อดีตภรรยาของเขา และโรนัลด์ โกลด์แมน เพื่อนของเธอ
เลือดในที่เกิดเหตุตรงกับเลือดของซิมป์สัน โดยมีลักษณะที่พบได้เพียง 1 ใน 400 คน อย่างไรก็ตาม ฝ่ายจำเลยโต้แย้งว่าจำนวนคนจากลอสแอนเจลิสที่มีลักษณะตรงกับตัวอย่างนั้นสามารถเติมเต็มสนามฟุตบอลได้ และตัวเลข 1 ใน 400 นั้นไม่มีประโยชน์[ 15 ] [ 16 ]การพึ่งพาตัวเลข "1 ใน 400" เพียงอย่างเดียวเพื่อสรุปว่าบุคคลที่มีลักษณะตรงกับตัวอย่างนั้นมีแนวโน้มที่จะเป็นผู้กระทำผิดนั้น ถือเป็นความผิดพลาดของอัยการ และเป็นตัวอย่างของความผิดพลาดของอัยการ

ในการพิจารณาคดีเดียวกัน อัยการได้นำเสนอหลักฐานว่าซิมป์สันใช้ความรุนแรงต่อภรรยาของเขา ฝ่ายจำเลยโต้แย้งว่ามีผู้หญิงเพียง 1 คนที่ถูกฆาตกรรมต่อผู้หญิง 2,500 คนที่ถูกทำร้ายร่างกายโดยคู่สมรส และประวัติการใช้ความรุนแรงของซิมป์สันต่อภรรยาของเขานั้นไม่เกี่ยวข้องกับการพิจารณาคดี อย่างไรก็ตาม เหตุผลเบื้องหลังการคำนวณของฝ่ายจำเลยนั้นผิดพลาด ตามที่ผู้เขียนGerd Gigerenzer กล่าว ไว้ ความน่าจะเป็นที่ถูกต้องนั้นต้องการบริบทเพิ่มเติม: ภรรยาของซิมป์สันไม่เพียงแต่ถูกทำร้ายร่างกายในครอบครัวเท่านั้น แต่ยังถูกทำร้ายร่างกายในครอบครัว (โดยซิมป์สัน) และถูกฆ่า (โดยคนอื่น) Gigerenzer เขียนว่า "โอกาสที่ผู้ทำร้ายร่างกายจะฆ่าคู่ของตนจริง ๆ เมื่อพิจารณาว่าเธอถูกฆ่าแล้วนั้นอยู่ที่ประมาณ 8 ใน 9 หรือประมาณ 90%" [ 17 ]ในขณะที่กรณีการทำร้ายร่างกายคู่สมรสส่วนใหญ่ไม่ได้จบลงด้วยการฆาตกรรม แต่กรณีฆาตกรรมส่วนใหญ่ที่มีประวัติการทำร้ายร่างกายคู่สมรส มักกระทำโดยคู่สมรส
คดีของแซลลี่ คลาร์ก
แซลลี่ คลาร์กหญิงชาวอังกฤษ ถูกกล่าวหาในปี 1998 ว่าฆ่าลูกคนแรกของเธอเมื่ออายุ 11 สัปดาห์ และฆ่าลูกคนที่สองเมื่ออายุ 8 สัปดาห์ อัยการได้ให้พยานผู้เชี่ยวชาญคือ เซอร์รอย เมโดว์ศาสตราจารย์และกุมารแพทย์ที่ปรึกษา[ 18 ]ให้การว่าโอกาสที่เด็กสองคนในครอบครัวเดียวกันจะเสียชีวิตจากSIDSนั้นอยู่ที่ประมาณ 1 ใน 73 ล้าน ซึ่งน้อยกว่าอัตราจริงที่วัดได้จากข้อมูลในอดีต มาก เมโดว์ประมาณการจากข้อมูลการเสียชีวิตจาก SIDS เพียงครั้งเดียว และสมมติฐานที่ว่าความน่าจะเป็นของการเสียชีวิตดังกล่าวไม่ควรมีความสัมพันธ์กันระหว่างทารก[ 19 ]
Meadow ยอมรับว่า 1 ใน 73 ล้านไม่ใช่เรื่องที่เป็นไปไม่ได้ แต่แย้งว่าอุบัติเหตุเช่นนี้จะเกิดขึ้น "ครั้งเดียวในรอบร้อยปี" และในประเทศที่มีครอบครัวที่มีลูกสองคนจำนวน 15 ล้านครอบครัว โอกาสที่การเสียชีวิตพร้อมกันสองคนจะเป็นผลมาจากกลุ่มอาการมุนเชาเซนโดยอ้อมนั้นมีมากกว่าอุบัติเหตุที่หายากเช่นนี้ อย่างไรก็ตาม มีเหตุผลที่ดีที่จะสันนิษฐานว่าโอกาสที่จะเสียชีวิตจาก SIDS ในครอบครัวจะสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญหากเด็กคนก่อนหน้าเสียชีวิตในสถานการณ์เช่นนี้ ( ความโน้มเอียงทางพันธุกรรมต่อ SIDS มีแนวโน้มที่จะทำให้ ความเป็น อิสระทางสถิติ ที่สันนิษฐานไว้นั้นเป็นโมฆะ [ 20 ] ) ทำให้บางครอบครัวมีความเสี่ยงต่อ SIDS มากขึ้น และข้อผิดพลาดเป็นผลมาจาก ความผิดพลาด ทางนิเวศวิทยา[ 21 ] ไม่สามารถ ประมาณโอกาสที่จะเสียชีวิตจาก SIDS สองครั้งในครอบครัวเดียวกันได้อย่างถูกต้องโดยการยกกำลังสองโอกาสที่จะเสียชีวิตเพียงครั้งเดียวในครอบครัวที่คล้ายคลึงกันทั้งหมด[ 22 ]
ตัวเลข 1 ใน 73 ล้านนั้นประเมินโอกาสที่จะเกิดอุบัติเหตุสองครั้งติดต่อกันต่ำเกินไปมาก แต่ถึงแม้การประเมินนั้นจะถูกต้อง ศาลก็ดูเหมือนจะมองข้ามข้อเท็จจริงที่ว่า ตัวเลข 1 ใน 73 ล้านนั้นไม่มีความหมายอะไรในตัวมันเอง ในฐานะที่เป็น ความน่าจะ เป็นเบื้องต้นมันควรจะถูกนำมาเปรียบเทียบกับ ความน่าจะ เป็นเบื้องต้นของทางเลือกอื่นๆ เนื่องจากมีผู้เสียชีวิตสองรายแล้ว คำอธิบายอย่างใดอย่างหนึ่งต่อไปนี้จะต้องเป็นจริง และทั้งหมดนี้ล้วนมี ความน่าจะเป็น เบื้องต้นต่ำมาก:
- มีผู้เสียชีวิตสองรายติดต่อกันในครอบครัวเดียวกัน โดยทั้งสองรายเสียชีวิตจากภาวะ SIDS (กลุ่มอาการเสียชีวิตเฉียบพลันในทารก)
- คดีฆาตกรรมสองศพ (ข้อกล่าวหาของฝ่ายโจทก์)
- ความเป็นไปได้อื่นๆ (รวมถึงคดีฆาตกรรม 1 คดี และคดีเสียชีวิตเฉียบพลันในทารก 1 คดี)
ยังไม่ชัดเจนว่ามีการเสนอค่าประมาณความน่าจะเป็นสำหรับความเป็นไปได้ที่สองในระหว่างการพิจารณาคดีหรือไม่ หรือว่าการเปรียบเทียบความน่าจะเป็นสองข้อแรกนั้นถือเป็นค่าประมาณสำคัญที่จะนำมาใช้ในการวิเคราะห์ทางสถิติเพื่อประเมินข้อกล่าวหาของฝ่ายโจทก์เทียบกับข้อกล่าวหาว่าจำเลยบริสุทธิ์
คลาร์กถูกตัดสินว่ามีความผิดในปี พ.ศ. 2542 ส่งผลให้ สมาคมสถิติแห่งราชวงศ์ออกแถลงการณ์ชี้แจงถึงข้อผิดพลาด[ 23 ]
ในปี พ.ศ. 2545 เรย์ ฮิลล์ (ศาสตราจารย์คณิตศาสตร์ที่ซัลฟอร์ด ) พยายามเปรียบเทียบโอกาสของคำอธิบายที่เป็นไปได้สองข้อนี้อย่างแม่นยำ เขาได้สรุปว่าอุบัติเหตุที่เกิดขึ้นต่อเนื่องกันมีโอกาสเกิดขึ้นมากกว่าการฆาตกรรมที่เกิดขึ้นต่อเนื่องกันถึง 4.5 ถึง 9 เท่า ดังนั้นโอกาสที่คลาร์กจะมีความผิดจึงอยู่ระหว่าง 4.5 ต่อ 1 ถึง 9 ต่อ 1 [ 24 ]
หลังจากที่ศาลพบว่าแพทย์นิติเวชที่ตรวจทารกทั้งสองคนได้ปกปิดหลักฐานที่แสดงว่าคลาร์กไม่มีความผิด ศาลที่สูงกว่าจึงได้ยกเลิกคำพิพากษาลงโทษคลาร์กในวันที่ 29 มกราคม พ.ศ. 2546 [ 25 ]
ผลการค้นพบในด้านจิตวิทยา
จากการทดลองพบว่าผู้คนมักชอบข้อมูลเฉพาะบุคคลมากกว่าข้อมูลทั่วไปเมื่อมีข้อมูลเฉพาะบุคคลให้เลือก[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]
ในการทดลองบางอย่าง นักเรียนถูกขอให้ประเมินเกรดเฉลี่ย (GPA) ของนักเรียนสมมติ เมื่อได้รับสถิติที่เกี่ยวข้องเกี่ยวกับการกระจาย GPA นักเรียนมักจะเพิกเฉยต่อสถิติเหล่านั้นหากได้รับข้อมูลเชิงพรรณนาเกี่ยวกับนักเรียนคนนั้น แม้ว่าข้อมูลเชิงพรรณนาใหม่จะเห็นได้ชัดว่ามีความเกี่ยวข้องเพียงเล็กน้อยหรือไม่เกี่ยวข้องกับผลการเรียนในโรงเรียนเลยก็ตาม[ 27 ]ผลการค้นพบนี้ถูกนำมาใช้เพื่อโต้แย้งว่าการสัมภาษณ์เป็นส่วนที่ไม่จำเป็นของ กระบวนการ รับเข้าเรียนในวิทยาลัยเนื่องจากผู้สัมภาษณ์ไม่สามารถเลือกผู้สมัครที่ประสบความสำเร็จได้ดีกว่าสถิติพื้นฐาน
นักจิตวิทยาDaniel KahnemanและAmos Tverskyพยายามอธิบายการค้นพบนี้ในแง่ของกฎง่ายๆ หรือ "ฮิวริสติก"ที่เรียกว่าการเป็นตัวแทนพวกเขาโต้แย้งว่าการตัดสินหลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับความเป็นไปได้ หรือสาเหตุและผลกระทบ ขึ้นอยู่กับว่าสิ่งหนึ่งเป็นตัวแทนของอีกสิ่งหนึ่ง หรือของหมวดหมู่มากน้อยเพียงใด[ 27 ] Kahneman ถือว่าการละเลยอัตราพื้นฐานเป็นรูปแบบเฉพาะของการละเลยส่วนขยาย [ 29 ] Richard Nisbettได้โต้แย้งว่าอคติในการระบุสาเหตุ บางอย่าง เช่นข้อผิดพลาดในการระบุสาเหตุพื้นฐานเป็นตัวอย่างของความผิดพลาดของอัตราพื้นฐาน: ผู้คนไม่ได้ใช้ "ข้อมูลฉันทามติ" ("อัตราพื้นฐาน") เกี่ยวกับพฤติกรรมของผู้อื่นในสถานการณ์ที่คล้ายคลึงกัน แต่กลับชอบ การระบุสาเหตุ ตามลักษณะนิสัย ที่ง่ายกว่า [ 30 ]
มีการถกเถียงกันอย่างมากในสาขาจิตวิทยาเกี่ยวกับเงื่อนไขที่ผู้คนจะหรือไม่อาจชื่นชมข้อมูลอัตราพื้นฐาน[ 31 ] [ 32 ]นักวิจัยในโครงการฮิวริสติกส์และอคติได้เน้นย้ำถึงผลการค้นพบเชิงประจักษ์ที่แสดงให้เห็นว่าผู้คนมักจะเพิกเฉยต่ออัตราพื้นฐานและทำการอนุมานที่ละเมิดบรรทัดฐานบางประการของการให้เหตุผลเชิงความน่าจะเป็น เช่นทฤษฎีบทของเบย์สข้อสรุปที่ได้จากการวิจัยนี้คือ การคิดเชิงความน่าจะเป็นของมนุษย์นั้นมีข้อบกพร่องพื้นฐานและมีแนวโน้มที่จะเกิดข้อผิดพลาด[ 33 ]นักวิจัยคนอื่นๆ ได้เน้นย้ำถึงความเชื่อมโยงระหว่างกระบวนการทางปัญญาและรูปแบบข้อมูล โดยโต้แย้งว่าข้อสรุปดังกล่าวโดยทั่วไปไม่ได้รับการรับรอง[ 34 ] [ 35 ]
ลองพิจารณาตัวอย่างที่ 2 จากข้างต้นอีกครั้ง การอนุมานที่ต้องการคือการประมาณความน่าจะเป็น (ภายหลัง) ที่ผู้ขับขี่ (ที่สุ่มเลือก) จะเมาสุรา เมื่อทราบว่าผลการตรวจวัดแอลกอฮอล์ในลมหายใจเป็นบวก ในทางทฤษฎี ความน่าจะเป็นนี้สามารถคำนวณได้โดยใช้ทฤษฎีบทของเบย์ส ดังที่แสดงไว้ข้างต้น อย่างไรก็ตาม มีวิธีการนำเสนอข้อมูลที่เกี่ยวข้องที่แตกต่างกันออกไป ลองพิจารณาตัวอย่างต่อไปนี้ ซึ่งมีรูปแบบที่เทียบเท่ากันในเชิงทฤษฎี:
- ในจำนวนผู้ขับขี่ 1,000 คน เมาแล้วขับ มี 1 คนที่ขับรถขณะเมาสุรา เครื่องตรวจวัดแอลกอฮอล์ในลมหายใจไม่เคยพลาดที่จะตรวจจับคนเมาจริง ๆ ส่วนในจำนวนผู้ขับขี่ 999 คน ที่ไม่ได้เมาสุรา มี 50 คนที่เครื่องตรวจวัดแสดงผลผิดพลาดว่าเมา สมมติว่าตำรวจสุ่มหยุดรถผู้ขับขี่คนหนึ่ง และบังคับให้เขาทำการทดสอบด้วยเครื่องตรวจวัดแอลกอฮอล์ ผลการทดสอบระบุว่าเขาเมาสุรา โดยไม่มีข้อมูลอื่นใดเกี่ยวกับเขา จงประมาณความน่าจะเป็นที่ผู้ขับขี่คนนั้นเมาสุราจริง ๆ
ในกรณีนี้ ข้อมูลตัวเลขที่เกี่ยวข้อง— p (เมา), p ( D | เมา), p ( D | ไม่เมา)—จะถูกนำเสนอในรูปของความถี่ตามธรรมชาติโดยสัมพันธ์กับกลุ่มอ้างอิงที่กำหนด (ดูปัญหาของกลุ่มอ้างอิง ) การศึกษาเชิงประจักษ์แสดงให้เห็นว่าการอนุมานของผู้คนสอดคล้องกับกฎของเบย์สมากขึ้นเมื่อนำเสนอข้อมูลในลักษณะนี้ ซึ่งช่วยเอาชนะการละเลยอัตราพื้นฐานในคนทั่วไป[ 35 ]และผู้เชี่ยวชาญ[ 36 ]ด้วยเหตุนี้ องค์กรต่างๆ เช่นCochrane Collaborationจึงแนะนำให้ใช้รูปแบบนี้ในการสื่อสารสถิติสุขภาพ[ 37 ]การสอนให้ผู้คนแปลปัญหาการให้เหตุผลแบบเบย์สเหล่านี้ให้เป็นรูปแบบความถี่ตามธรรมชาติมีประสิทธิภาพมากกว่าการสอนให้พวกเขาใส่ค่าความน่าจะเป็น (หรือเปอร์เซ็นต์) ลงในทฤษฎีบทของเบย์สเพียงอย่างเดียว[ 38 ]นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่าการแสดงความถี่ตามธรรมชาติในรูปแบบกราฟิก (เช่น อาร์เรย์ไอคอน แผนภาพผลลัพธ์สมมติ) ช่วยให้ผู้คนอนุมานได้ดีขึ้น[ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ]
เหตุผลสำคัญประการหนึ่งที่รูปแบบความถี่ธรรมชาติมีประโยชน์คือ รูปแบบข้อมูลนี้ช่วยอำนวยความสะดวกในการอนุมานที่จำเป็น เนื่องจากช่วยลดความซับซ้อนของการคำนวณที่จำเป็น สามารถเห็นได้จากการใช้อีกวิธีหนึ่งในการคำนวณความน่าจะเป็นที่ต้องการp (เมา| D ):
โดยที่N (เมา∩ D ) หมายถึงจำนวนผู้ขับขี่ที่เมาสุราและได้ผลตรวจลมหายใจเป็นบวก และN ( D ) หมายถึงจำนวนกรณีทั้งหมดที่ได้ผลตรวจลมหายใจเป็นบวก ความเท่าเทียมกันของสมการนี้กับสมการข้างต้นเป็นไปตามสัจพจน์ของทฤษฎีความน่าจะเป็น ซึ่งN (เมา∩ D ) = N × p ( D | เมา) × p (เมา) ที่สำคัญคือ แม้ว่าสมการนี้จะเทียบเท่ากับกฎของเบย์สในเชิงรูปแบบ แต่ก็ไม่เทียบเท่ากันในเชิงจิตวิทยา การใช้ความถี่ธรรมชาติทำให้การอนุมานง่ายขึ้น เนื่องจากสามารถดำเนินการทางคณิตศาสตร์ที่จำเป็นกับจำนวนธรรมชาติได้ แทนที่จะเป็นเศษส่วนมาตรฐาน (เช่น ความน่าจะเป็น) เนื่องจากทำให้จำนวนผลบวกเท็จที่สูงมีความโปร่งใสมากขึ้น และเนื่องจากความถี่ธรรมชาติแสดง "โครงสร้างเซตซ้อน" [ 42 ] [ 43 ]
รูปแบบความถี่ทุกรูปแบบไม่ได้เอื้อต่อการให้เหตุผลแบบเบย์เซียนเสมอไป[ 43 ] [ 44 ]ความถี่ตามธรรมชาติหมายถึงข้อมูลความถี่ที่ได้จากการสุ่มตัวอย่างตามธรรมชาติ [ 45 ] ซึ่งรักษาข้อมูลอัตราพื้นฐานไว้ (เช่น จำนวนผู้ขับขี่ที่เมาสุราเมื่อสุ่มตัวอย่างผู้ขับขี่) ซึ่งแตกต่างจากการสุ่มตัวอย่างแบบเป็นระบบซึ่งอัตราพื้นฐานถูกกำหนดไว้ล่วงหน้า (เช่น ในการทดลองทางวิทยาศาสตร์) ในกรณีหลังนี้ เป็นไปไม่ได้ที่จะอนุมานความน่าจะเป็นภายหลังp (เมาสุรา | ผลการทดสอบเป็นบวก) จากการเปรียบเทียบจำนวนผู้ขับขี่ที่เมาสุราและผลการทดสอบเป็นบวกกับจำนวนคนทั้งหมดที่ได้ผลการทดสอบลมหายใจเป็นบวก เนื่องจากข้อมูลอัตราพื้นฐานไม่ได้รับการรักษาไว้และต้องนำกลับมาใช้ใหม่โดยชัดเจนโดยใช้ทฤษฎีบทของเบย์เซียน
ดูเพิ่มเติม
- ความแม่นยำและการเรียกคืน
- การขุดค้นข้อมูล– การใช้การวิเคราะห์ข้อมูลในทางที่ผิด
- หลักฐานภายใต้ทฤษฎีบทของเบย์ส
- การให้เหตุผลแบบอุปนัย– วิธีการให้เหตุผลเชิงตรรกะหน้าเว็บที่แสดงคำอธิบายสั้น ๆ ของเป้าหมายการเปลี่ยนเส้นทาง
- รายชื่ออคติทางความคิด
- รายชื่อของความขัดแย้ง– รายชื่อของข้อความที่ดูเหมือนจะขัดแย้งในตัวเอง
- ความชัดเจนที่ทำให้เข้าใจผิด– หลักฐานที่อาศัยคำให้การส่วนบุคคลหน้าเว็บที่แสดงคำอธิบายสั้น ๆ ของเป้าหมายการเปลี่ยนเส้นทาง
- ปรากฏการณ์ความขัดแย้งในการป้องกัน– สถานการณ์ในระบาดวิทยา
- ปรากฏการณ์ซิมป์สัน– ข้อผิดพลาดในการให้เหตุผลทางสถิติเกี่ยวกับกลุ่ม
- สถิติเชิงสัญชาตญาณ
- อาร์ วี อดัมส์
- การละเลยตัวหาร
ลิงก์ภายนอก
- ความเข้าใจผิดเกี่ยวกับอัตราดอกเบี้ยพื้นฐานแฟ้มความเข้าใจผิด