Для решения данной задачи будем использовать теорему Байеса, которая позволяет находить условные вероятности. Определим необходимые события:
- ( A ): пациент болен COVID-19.
- ( B ): тест положительный.
Нам нужно найти вероятность ( P(A|B) ) — вероятность того, что пациент болен COVID-19, при условии, что тест положительный.
Согласно теореме Байеса:
[
P(A|B) = \frac{P(B|A) \cdot P(A)}{P(B)}
]
Шаг 1: Находим известные вероятности
Вероятность того, что пациент болен COVID-19. Из условия задачи известно, что в среднем тест оказывается положительным у 24% пациентов. Мы начнем с предположения, что 24% всех пациентов действительно болеют (это можно считать полной вероятностью).
[
P(A) = 0.24
]
Следовательно, вероятность того, что пациент здоров:
[
P(A') = 1 - P(A) = 0.76
]
Вероятность положительного результата теста, если пациент болен.
Из условия тест подтверждает болезнь в 80% случаев:
[
P(B|A) = 0.80
]
Вероятность положительного результата теста, если пациент здоров.
Тест выявляет отсутствие заболевания в 90% случаев, а значит, он показывает положительный результат в 10% случаев:
[
P(B|A') = 0.10
]
Шаг 2: Находим полную вероятность положительного результата теста ( P(B) )
Сначала найдем ( P(B) ) с использованием полной вероятности:
[
P(B) = P(B|A) \cdot P(A) + P(B|A') \cdot P(A')
]
Подставим известные значения:
[
P(B) = (0.80 \cdot 0.24) + (0.10 \cdot 0.76)
]
Вычисляем каждую часть:
- ( 0.80 \cdot 0.24 = 0.192 )
- ( 0.10 \cdot 0.76 = 0.076 )
Теперь сложим эти результаты:
[
P(B) = 0.192 + 0.076 = 0.268
]
Шаг 3: Подставляем все значения в формулу Байеса
Теперь мы можем подставить всё обратно в формулу Байеса:
[
P(A|B) = \frac{P(B|A) \cdot P(A)}{P(B)} = \frac{0.80 \cdot 0.24}{0.268}
]
Выполним вычисления:
- Сначала вычислим числитель:
[
0.80 \cdot 0.24 = 0.192
]
Теперь подставим в формулу:
[
P(A|B) = \frac{0.192}{0.268} \approx 0.7164
]
Шаг 4: Округляем до сотых
Теперь округляем результат до сотых:
[
P(A|B) \approx 0.72
]
Ответ:
Вероятность того, что пациент действительно болен COVID-19 при положительном результате теста составляет approximately 72%.