Статистические ошибки первого и второго рода в нашей жизни

Досмотр пассажиров и багажа

Ошибки первого рода регулярно встречаются в компьютерных системах предварительного досмотра пассажиров в аэропортах. Установленные в них детекторы предназначены для предотвращения проноса оружия на борт самолета, тем не менее уровень чувствительности в них зачастую настраивается настолько высоко, что много раз за день они срабатывают на незначительные предметы, такие как ключи, пряжки ремней, монеты, мобильные телефоны, гвозди в подошвах обуви и т.п. На практике соотношение числа ложных тревог (идентификации благонамеренного пассажира как правонарушителя) к числу правильных срабатываний (обнаружению действительно запрещенных предметов) в странах повышенного терроризма очень велико.

Идентификация человека по биологическим характеристикам (биометрия)

Ошибки первого и второго рода являются большой проблемой в системах биометрического сканирования, использующих распознавание радужной оболочки или сетчатки глаза, черт лица и т.д. Такие сканирующие системы могут ошибочно отождествить кого-то с другим, «известным» системе человеком, информация о котором хранится в базе данных (к примеру, это может быть лицо, имеющее право входа в систему, или подозреваемый преступник и т.п.). Противоположной ошибкой будет неспособность системы распознать легитимного зарегистрированного пользователя или опознать подозреваемого в преступлении.

Массовая медицинская диагностика (скрининг)

В США новорожденные обязательно подвергаются процедуре скрининга на наличие различных врожденных аномалий, в т.ч. оксифенилкетонурию и гипотиреоз. ­Несмотря на высокий уровень ошибок первого рода, эти процедуры считаются целесообразными, поскольку существенно увеличивают вероятность обнаружения этих расстройств на самой ранней стадии.

Простые анализы крови, используемые для скрининга потенциальных доноров на ВИЧ и гепатит, имеют ­существенный уровень ошибок первого рода; однако в арсенале врачей есть гораздо более точные (и, соответственно, дорогие) тесты для проверки, действительно ли человек инфицирован каким-либо из этих вирусов.

Возможно, наиболее широкие дискуссии вызывают ошибки первого рода в процедурах скрининга на рак груди (маммография). В США уровень ошибок первого рода в маммограммах достигает 15 %, это самый высокий показатель в мире. Самый низкий уровень ­наблюдается в ­Нидерландах — 1 %.

Медицинское тестирование

Ошибки второго рода являются существенной проблемой в медицинском тестировании. Они создают у пациента и врача ложное убеждение, что заболевание отсутствует, в то время как в действительности оно есть. Это зачастую приводит к неуместному или неадекватному лечению. ­Типичным примером является доверие результатам велоэргометрии при выявлении коронарного атеросклероза, хотя известно, что велоэргометрия выявляет только те затруднения кровотока в коронарной артерии, которые вызваны стенозом.

Ошибки второго рода вызывают серьезные и трудные для понимания проблемы, особенно когда искомое условие является широко распространенным. Если тест с 10%-м уровнем ошибок второго рода используется для обследования группы, где вероятность истинноположительных ­случаев составляет 70 %, то многие отрицательные результаты теста окажутся ложными (см. теорему Байеса).

Ошибки первого рода также могут вызывать серьезные и трудные для понимания проблемы. Это происходит, когда искомое условие является редким. Если уровень ошибок первого рода у теста составляет один случай на десять тысяч, но в тестируемой группе образцов (или людей) вероятность истинноположительных случаев составляет в среднем один случай на миллион, то большинство положительных результатов этого теста будут ложными.

Исследования сверхъестественных явлений

Термин «ошибка первого рода» был взят на вооружение исследователями в области паранормальных явлений для описания фотографии, записи или какого-либо другого свидетельства, которое ошибочно трактуется как имеющее паранормальное происхождение. В данном контексте ошибка первого ­рода — это какое-­либо несостоятельное «медиасвидетельство» (изображение, видео-, аудиозапись и т.д.), которое имеет обычное ­объяснение.

01.12.2021

---

448

Поделиться: