Volver a la portadaEstadística aplicada y bioestadística · Nivelación univ. · Cambiar asignaturaEmpezar gratis
Nivelación · Estadística aplicada y bioestadística
Probabilidad e introducción a la inferencia · Probabilidad aplicada

Probabilidad total y Bayes

Una prueba de cribado detecta al 90 % de las personas enfermas y da negativo al 95 % de las sanas. Tu resultado ha salido positivo. ¿Qué probabilidad tienes de estar enfermo? La respuesta intuitiva («un 90 %») suele ser falsa, y a veces por mucho. Para responder bien necesitas dos herramientas: la probabilidad total, que reúne la información de varios grupos, y el teorema de Bayes, que da la vuelta a una probabilidad condicionada.

Probabilidad total: reunir la información de varios grupos

Muchas veces la población se reparte en grupos (circuitos, centros, clínicas) y cada grupo tiene su propia probabilidad de un suceso. La probabilidad global es una media ponderada por el tamaño de cada grupo.

Árbol de probabilidad con dos ramas iniciales, circuito A y circuito B, y en cada una las ramas cita completada y no completada. A: 0,4 B: 0,6 A B 0,9 completa 0,1 no 0,7 completa 0,3 no
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El 40 % de pacientes llega por el circuito A y el 60 % por B. La probabilidad de cita completada es $0,90$ en A y $0,70$ en B. Utiliza el árbol para calcular la…

El 40 % de pacientes llega por el circuito A y el 60 % por B. La probabilidad de cita completada es $0,90$ en A y $0,70$ en B. Utiliza el árbol para calcular la probabilidad total de completar la cita.

El siguiente esquema representa los datos del ejercicio.

0,40 0,60 0,90 0,10 0,70 0,30 Pacientes Circuito A Circuito B Completa No completa Completa No completa
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Dos centros aportan la mitad de registros cada uno. La proporción de registros incompletos es $0,10$ y $0,30$, respectivamente. Calcula la proporción total.

Dos centros aportan la mitad de registros cada uno. La proporción de registros incompletos es $0,10$ y $0,30$, respectivamente. Calcula la proporción total.

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Tres clínicas aportan el 20 %, 30 % y 50 % de casos. Sus tasas de registro erróneo son $0,01$, $0,02$ y $0,04$. Calcula la probabilidad total de error y la de origen en…

Tres clínicas aportan el 20 %, 30 % y 50 % de casos. Sus tasas de registro erróneo son $0,01$, $0,02$ y $0,04$. Calcula la probabilidad total de error y la de origen en la tercera clínica dado error.

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Teorema de Bayes: invertir la condición

La probabilidad total va de las causas (el grupo) al efecto (el suceso). Bayes hace el camino inverso: sabiendo que el suceso ha ocurrido, ¿de qué grupo procede?

Barra de probabilidad total del suceso B dividida en tres tramos que proceden de los grupos A1, A2 y A3; la probabilidad a posteriori de un grupo es la fracción de la barra que le corresponde. A₁ A₂ A₃ P(B) = suma de los tres tramos P(A₃ | B) = tramo A₃ / barra completa
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En un estudio, el 30 % pertenece al grupo A. La respuesta favorable es $0,80$ en A y $0,50$ fuera de A. Sabiendo que una persona responde favorablemente, calcula la…

En un estudio, el 30 % pertenece al grupo A. La respuesta favorable es $0,80$ en A y $0,50$ fuera de A. Sabiendo que una persona responde favorablemente, calcula la probabilidad de que sea de A.

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El 60 % recibe invitación por correo y el resto por teléfono. Responde el 30 % de los primeros y el 60 % de los segundos. Entre quienes no responden, calcula la…

El 60 % recibe invitación por correo y el resto por teléfono. Responde el 30 % de los primeros y el 60 % de los segundos. Entre quienes no responden, calcula la proporción invitada por correo.

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Una población se divide en tres grupos de tamaños relativos $0,50$, $0,30$ y $0,20$. Sus probabilidades de completar una tarea son $0,60$, $0,80$ y $0,90$. ¿Cuál es la…

Una población se divide en tres grupos de tamaños relativos $0,50$, $0,30$ y $0,20$. Sus probabilidades de completar una tarea son $0,60$, $0,80$ y $0,90$. ¿Cuál es la probabilidad de pertenecer al segundo grupo dado que no se completa?

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Pruebas diagnósticas: sensibilidad, especificidad y valores predictivos

Aquí los grupos son «enfermo» y «sano», y el suceso es el resultado de la prueba.

Población de 1000 personas dividida en 100 enfermas y 900 sanas; de las enfermas dan positivo 80 y de las sanas dan positivo 90, de modo que hay 170 positivos en total. 100 enf. 900 sanas 80 VP 90 FP Positivos: 80 + 90 = 170 → VPP = 80/170 ≈ 0,47
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En una población ficticia, la prevalencia es del 10 %. Una prueba tiene sensibilidad del 80 % y especificidad del 90 %. De 1000 personas, calcula los positivos…

En una población ficticia, la prevalencia es del 10 %. Una prueba tiene sensibilidad del 80 % y especificidad del 90 %. De 1000 personas, calcula los positivos verdaderos y falsos esperados.

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En el cribado de una población se esperan 60 verdaderos positivos y 140 falsos positivos. Calcula la probabilidad de enfermedad entre positivos.

En el cribado de una población se esperan 60 verdaderos positivos y 140 falsos positivos. Calcula la probabilidad de enfermedad entre positivos.

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Una prevalencia ficticia es $0,05$, la sensibilidad $0,90$ y la especificidad $0,95$. Calcula el valor predictivo positivo.

Una prevalencia ficticia es $0,05$, la sensibilidad $0,90$ y la especificidad $0,95$. Calcula el valor predictivo positivo.

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El papel de la prevalencia

Con la misma prueba, el VPP cambia mucho según la población. Si la enfermedad es rara, hasta una buena prueba produce muchos falsos positivos en términos relativos, porque hay muchísimos más sanos que enfermos.

Curva del valor predictivo positivo en función de la prevalencia para una prueba con sensibilidad y especificidad del 90 por ciento: crece rápido con prevalencias bajas y se acerca a 1. p = 0,01: VPP ≈ 0,08 p = 0,20: VPP ≈ 0,69 prevalencia VPP
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Una prueba tiene especificidad $0,95$. Explica qué probabilidad representa y calcula su tasa de falsos positivos.

Una prueba tiene especificidad $0,95$. Explica qué probabilidad representa y calcula su tasa de falsos positivos.

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Practica★★☆Sin empezar
La prevalencia es $0,20$, la sensibilidad $0,85$ y la especificidad $0,90$. Calcula la probabilidad de no enfermedad dado resultado negativo.

La prevalencia es $0,20$, la sensibilidad $0,85$ y la especificidad $0,90$. Calcula la probabilidad de no enfermedad dado resultado negativo.

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Una prueba conserva sensibilidad $0,90$ y especificidad $0,90$ en poblaciones con prevalencias $0,01$ y $0,20$. Calcula y compara sus valores predictivos positivos.

Una prueba conserva sensibilidad $0,90$ y especificidad $0,90$ en poblaciones con prevalencias $0,01$ y $0,20$. Calcula y compara sus valores predictivos positivos.

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Actualizar creencias: odds, razón de verosimilitud y pruebas repetidas

Bayes puede verse como una actualización: parte de una probabilidad previa, incorpora un dato y produce una probabilidad posterior. En forma de odds es un simple producto.

Esquema de actualización bayesiana en odds: las odds previas 1 a 9 se multiplican por la razón de verosimilitud 9 de cada positivo, dando odds 1 tras un positivo y odds 9 tras dos positivos. previas 1/9 1 positivo odds 1 2 positivos odds 9 × 9 × 9 P = 0,10 → 0,50 → 0,90
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En una población de prevalencia $0,10$ se aplican dos pruebas con sensibilidad $0,90$ y especificidad $0,90$. Supón independencia de los resultados condicionada al…

En una población de prevalencia $0,10$ se aplican dos pruebas con sensibilidad $0,90$ y especificidad $0,90$. Supón independencia de los resultados condicionada al estado de enfermedad. Calcula la probabilidad de enfermedad tras dos positivos.

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Las probabilidades previas de dos hipótesis H y no H son $0,20$ y $0,80$. Un dato tiene probabilidades $0,60$ bajo H y $0,10$ bajo no H. Calcula odds previas, razón de…

Las probabilidades previas de dos hipótesis H y no H son $0,20$ y $0,80$. Un dato tiene probabilidades $0,60$ bajo H y $0,10$ bajo no H. Calcula odds previas, razón de verosimilitud y probabilidad posterior.

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En una población de prevalencia $0,10$, una prueba tiene sensibilidad $0,80$ y especificidad $0,90$. Se repite y da dos positivos. Explica por qué no puede calcularse…

En una población de prevalencia $0,10$, una prueba tiene sensibilidad $0,80$ y especificidad $0,90$. Se repite y da dos positivos. Explica por qué no puede calcularse una probabilidad posterior única sin datos sobre dependencia. Compara repetición idéntica frente a independencia condicional.

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Vuelve al principio: con sensibilidad $0{,}90$ y especificidad $0{,}95$, tu probabilidad de estar enfermo tras un positivo depende de la prevalencia. Con $p=0{,}01$, $\text{VPP}=\dfrac{0{,}009}{0{,}009+0{,}0495}\approx0{,}15$; solo con prevalencias altas se acerca a la sensibilidad.

Resumen

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