國立高雄大學統計學研究所
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:::心在南方  
主題:測謊裡的機率
發表者:黃文璋 Email:huangwj@nuk.edu.tw 日期:2017/6/1 上午 10:40:55

某公司有一項重要業務機密外洩,因無人承認,安全主管遂提議以測謊來找出洩密者。公司員工紛紛緊張起來,安全主管卻不以為然,他認為如果沒洩密,何必擔心?抗拒測謊,顯然是心虛。但真的如此嗎?

測謊的準確度有多高?不妨先以9成計。假設共有100人經手該項業務,且其中僅1人洩密。因測謊不準的機率為0.1,經測謊後,無辜的99人中,平均有9.9人會顯示洩密;而唯一的洩密者,有0.9的機率會被測出,有0.1的機率不會被測出,即平均有0.9人會顯示洩密。所以100人全測畢後,平均共有10.8(=9.9+0.9)人顯示洩密。測謊後被認為可疑者,平均有10.8人,但其中平均僅有0.9人洩密,也就是洩密者還不見得在裡面。因此經測謊後,每一位可疑者,只有0.9/10.8(=1/12)的機率洩密。此值才約0.083,與一開始所宣稱,測謊之準確度高達9成,落差很大。更不要說,有時真正犯罪者,經驗豐富,較能打敗測謊;而有些無辜者,較誠惶誠恐,反而通不過測謊,那誤差就更大了。因此測謊的效果,絕不可高估。至於如果洩密者,並不在那100位經手業務的人中,洩密乃經由其他管道,則100位都沒洩密者,經測謊將產生約10位無辜的可疑者,這時恐將難以收場了。再來看,如果測謊的準確度沒有9成那麼高,譬如說只有8成,那就更令人擔憂了。因測謊後,每一位被認為可疑者,只有0.8/20.6,即約0.034的機率洩密。

由機率0.9降至0.083,便涉及條件機率。準確度0.9的意思是,P(顯示洩密|實際洩密)=0.9,及P(顯示未洩密|實際未洩密)=0.9。但受測者更關心的,並非此二條件機率,而是另一條件機率P(實際洩密|顯示洩密),這正是我們剛求出的那一不大的機率值0.083。要知機率率值會變,乃機率的特性。人們平常做判斷也是如此,獲知某資訊(新條件),判斷的機率值可能改變。有敲門聲,是男是女?若沒有其他資訊,大抵以為男女的機率各為1/2。但若聽到有像是穿著高根鞋的腳步聲走近,則大概將猜8成是女的。即對二事件AB,給定B之下,A的條件機率P(A|B)不一定等於P(A)。而且P(A|B)P(B|A)的值,也可能差異很大。

有人可能好奇,牽涉到受測者的權益,當然該重視P(實際洩密|顯示洩密),那P(實際未洩密|顯示未洩密)又是多少?在測謊準確度9成下,仿前述作法,可得此機率為99×0.9/(99×0.9+1×0.1)=89.1/89.2,很接近1。那是否表示,測謊對未洩密者之偵測較可靠?並不盡然。直觀上,此條件機率是該很大。因全部100人中,有高達99%未洩密,所以不論如何將這100人分類,任一類中。本來就有很高的比例,屬於未洩密者。甚至,就算測謊的準確度低到1成,此時P(實際洩密|顯示洩密)會更低,為0.1/89.2,即約只有0.0011;至於P(實際未洩密|顯示未洩密)則等於9.9/10.8,仍高到約0.92

由上述測謊裡的機率可以理解,對發生機率較小的事件,凡涉及條件機率,都得很謹慎地處理。否則如罕見疾病,看似正確性高的診斷儀器,誤判率卻可能超乎想像的高。我們再給一例。某公司有1萬員工,年終尾牙頭獎是一輛價值百萬元的汽車。假設M君中了頭獎,該懷疑他作弊嗎?因P(M君中頭獎|M君沒作弊)=0.0001,相當低的機率。若僅是這樣就懷疑,那就將經常疑神疑鬼了。事實上,任一人會中頭獎的機率,雖才萬分之1,但因有1萬人參與抽獎,有人中頭獎,乃屬必然。另一方面,從M君的角度,要能讓他心服有作弊嫌疑,該接受調查,乃是P(M君沒作弊|M君中頭獎)很小。但如前所述,這完全是另一條件機率。

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