연수구 고2수학과외







검사 결과가 나온 뒤, 원인을 거꾸로 찾는 법
학생은 양성 판정이 나온 뒤 “양성일 때 원인 A일 확률은 원인 A에서 양성이 나올 확률과 같으므로 0.8”이라고 답했다. 하지만 이는 정방향 조건확률과 역조건확률을 혼동한 것이다.
문제 상황과 학생의 오답
어떤 검사 대상 중 원인 A인 비율은 60%, 원인 B인 비율은 40%이다. 원인 A일 때 양성일 확률은 80%, 원인 B일 때 양성일 확률은 20%이다. 양성 판정을 받은 사람이 실제로 원인 A일 확률을 구하여라.
학생의 풀이:
P(A|+) = P(+|A) = 0.8
그러나 P(+|A)는 원인이 A로 주어졌을 때 양성일 확률이고, P(A|+)는 양성이라는 결과가 주어졌을 때 원인이 A일 확률이다. 조건의 방향이 서로 다르다.
전체 양성 확률을 분모로 세우기
원인별 경로확률
원인 A를 거쳐 양성이 되는 경로의 확률은
P(A∩+) = P(A)P(+|A) = 0.6×0.8 = 0.48
원인 B를 거쳐 양성이 되는 경로의 확률은
P(B∩+) = P(B)P(+|B) = 0.4×0.2 = 0.08
조건사건 전체 확률
양성은 A를 통한 양성과 B를 통한 양성을 모두 포함하므로
P(+) = 0.48 + 0.08 = 0.56
따라서 양성이라는 조건 안에서 A에 해당하는 비율은 A와 양성이 동시에 일어난 확률을 전체 양성 확률로 나누어야 한다.
베이즈형 역방향 조건 추론
P(A|+) = P(A∩+) / P(+)
= 0.48 / 0.56 = 48/56 = 6/7
따라서 정답은 6/7, 약 85.7%이다.
최종 검산
양성인 전체 경우를 100명으로 보면 A인 사람 60명 중 80명 비율에 해당하는 48명이 양성이고, B인 사람에서는 8명이 양성이다. 양성자는 모두 56명이므로 그중 A인 사람의 비율은 48/56=6/7이다.
연수구과외에서 이 유형을 다룰 때도 먼저 화살표 방향을 확인하고, 역조건확률의 분모가 조건사건 전체 확률인지 점검하면 같은 오류를 줄일 수 있다.