DataManip Insights ÉPISODE 1Statistique bayésienneGratuit
🎲 Épisode 1 · Taux de base

« Notre détecteur de fraude est fiable à 95 %. »
Sur 100 alertes, 84 sont fausses : le taux de base écrase la fiabilité.

Un détecteur qui repère 95 % des vrais cas et se trompe sur 5 % des cas sains paraît excellent. Quand le phénomène recherché est rare (1 compteur sur 100), la plupart des alertes concernent des cas sains. La formule de Bayes donne la probabilité qu'une alerte soit vraie ; elle dépend autant de la rareté que de la fiabilité.

🎯 L'analogie clé

Chercher une aiguille dans une botte de foin avec un détecteur qui se trompe une fois sur vingt : on ramasse surtout des brins de paille. Plus la botte est grande, plus les fausses alertes dominent.

Le principe

La probabilité d'une vraie alerte
n'est pas la fiabilité du test.

Trois nombres : la prévalence (part des cas réels), la sensibilité (part des cas réels détectés) et la spécificité (part des cas sains laissés tranquilles). La valeur prédictive positive, P(vrai cas | alerte), vaut sensibilité × prévalence divisée par la somme des vrais positifs et des faux positifs. Le plus clair : compter sur 10 000 cas.

🎯
Sensibilité
Part des vrais cas que le test détecte : P(alerte | cas réel).
🧹
Spécificité
Part des cas sains que le test laisse passer : P(pas d'alerte | cas sain).
❓
Valeur prédictive
P(cas réel | alerte) : ce que l'on veut vraiment savoir, et ce que la fiabilité seule ne donne pas.
Le point clé : sensibilité et spécificité décrivent le test ; la probabilité qu'une alerte soit vraie décrit le test dans une population, et dépend de sa prévalence.
À vous de manipuler

Sur 10 000 compteurs,
combien d'alertes sont vraies ?

Un parc de 10 000 compteurs dont une part est réellement défaillante. Réglez la prévalence, la sensibilité et la spécificité du détecteur. Les barres comptent les alertes : en vert les vraies, en orange les fausses.

Un détecteur sur 10 000 compteurs
Les alertes sur 10 000 compteurs : vraies et fausses

Valeurs prédictives : VPP = Se·p / (Se·p + (1−Sp)(1−p)), VPN = Sp(1−p) / (Sp(1−p) + (1−Se)p).

Alerte vraie
-
Vraies alertes
-
cas réels détectés
Fausses alertes
-
compteurs sains signalés
Pas d'alerte, sain
-
quand il n'y a pas d'alerte
À retenir : avec 1 % de compteurs défaillants, 95 % de sensibilité et 95 % de spécificité, le détecteur lève 590 alertes : 95 vraies et 495 fausses. Une alerte n'est vraie que dans 16,1 % des cas ; les 84 % restants sont de fausses alertes.
Le rôle de la prévalence

Plus c'est rare,
plus l'alerte est suspecte.

On trace la valeur prédictive positive selon la prévalence (échelle logarithmique), pour trois spécificités : 90 %, 95 %, 99 %, à la sensibilité choisie plus haut. À prévalence faible, même 99 % de spécificité laisse une alerte sur deux fausse.

Valeur prédictive selon la prévalence
Probabilité qu'une alerte soit vraie (%) selon la prévalence (%, échelle log)

Chips à la sensibilité et à la spécificité choisies plus haut (95 % et 95 % par défaut).

Prévalence 0,1 %
-
alerte vraie (réglages ci-dessus)
Prévalence 1 %
-
alerte vraie (réglages ci-dessus)
Prévalence 5 %
-
alerte vraie (réglages ci-dessus)
Prévalence 20 %
-
alerte vraie (réglages ci-dessus)
Le point clé : à 95 % de sensibilité et de spécificité, une alerte est vraie dans 1,9 % des cas à 0,1 % de prévalence, 16,1 % à 1 %, 50,0 % à 5 % et 82,6 % à 20 %. À 1 %, passer la spécificité de 95 à 99 % fait monter cette valeur de 16,1 à 49,0 % ; passer la sensibilité de 95 à 99 % la fait seulement passer à 16,7 %.
En pratique

Quatre réflexes
face à un détecteur.

Voici la démarche, puis un exemple.

❓
Demandez la prévalence
Une fiabilité annoncée sans prévalence ne dit pas combien d'alertes sont vraies.
🔢
Comptez sur 10 000 cas
Les fréquences naturelles évitent les erreurs de calcul mental.
🧹
Travaillez la spécificité
Pour un phénomène rare, chaque point de faux positif en moins vaut plus qu'un point de détection en plus.
💶
Chiffrez le coût d'une fausse alerte
495 fausses alertes à 80 € de visite : 39 600 € pour 95 cas trouvés.
Python · bayes_taux_de_base.py
def valeur_predictive(prev, sens, spec, N=10_000):
    reels = N * prev
    sains = N - reels
    vrais_positifs = reels * sens
    faux_positifs = sains * (1 - spec)
    return vrais_positifs / (vrais_positifs + faux_positifs)

print(valeur_predictive(0.01, 0.95, 0.95))     # 0.161
print(valeur_predictive(0.01, 0.95, 0.99))     # 0.490
print(valeur_predictive(0.001, 0.99, 0.99))   # 0.090
Test rapide

Vérifiez votre compréhension.

Un test est sensible à 99 % et spécifique à 99 %. La maladie touche 1 personne sur 1 000. Un résultat positif signifie que la personne est malade avec une probabilité d'environ :

Ce qu'il faut retenir

Épisode suivant

Prior et posterior : ce que 100 visites changent à une croyance

Un taux de conversion estimé avec peu de données : comment une croyance de départ et des observations se combinent.

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