background image

Probability 

Dr. Nadia Aziz 
C.A.B.C.M 
Department of community medicine 


background image

Objectives 

1- Define the probability. 

2- Explain the applications of probability in 

medical sciences. 

3- Describe types of probability. 


background image

Introduction 

Science is 

uncertain

. Scientists are sometimes wrong. 

Many studies are inconclusive. 

Why is that? 

Nature is complex and full of unexplained biological 

variability. 

Almost all methods of observation and experiment 

are 

imperfect


background image

Introduction 

Science and scientists cope with uncertainty by 

calculating probabilities, they are able to 

describe what has happened and predict what 

should happen in future under similar 

conditions. 


background image

Probability 

The theory of probability provides the foundation 

of 

statistical inference

The understanding probability is essential for 

understanding 

p value 

and  

confidence interval

.  

 


background image

Probability 

Definition 

It is the likelihood of occurrence of a certain 

event compared to the total events. 

                 no. of times 

occur 

P (

E

)= 

               

no. of times 

can occur 

 

P(

E

) probability of occurrence of event 


background image

Probability 

The value of probability = 0 – 1 

No negative 

value in probability. 

Probability (E) = 0 means event is 

impossible 

Probability (E) = 1 means event is 

sure 


background image

Probability& relative frequency  

Probability ≃ percentage (%) 

If we keep taking random selections (repeated 

sampling), the accumulated long – term relative 

frequency with which the event occurs  

(characteristic observed) is 

equal

 the proportion 

of the subpopulation with that characteristic


background image

Probability& relative frequency  

So sometimes proportion and probability are used 

interchangeably. 

Example: the probability of serum cholesterol level 

between 180 and 210(mg/100 ml) is the 

proportion of people in a certain target population 

having their cholesterol levels falling between 180 

and 210 (mg/100 ml).  


background image

Probability& relative frequency  

The sum of the probabilities (or relative 

frequencies) of all event that can occur in the 

sample must be 1 (or 100%) 


background image

Example 

In a sample of 50 people, 21 had blood group O, 22 

had blood group A, 5 had type B, and 2 had  blood 

group AB 

          p(O)= 0.42                 p(A)= 0.44 

          p(B)= 0.1                    p(AB)= 0.04 

          p(neither A nor O)= 0.14 

          p(not AB)= 1 - 0.04= 0.96 


background image

 

The data from cancer screening test: 

 

Disease 

 +ve 

Disease  

-ve 

Total 

Test +ve 

14 

Test -ve 

80 

86 

Total 

15 

85 

100 


background image

Marginal probabilities 

P( Disease +ve) =15 / 100 
 
P( Disease -ve)=85/100 
 
P (Test +ve)=14/100 
 
P (Test -ve)=86/100 
 
 
                               

Disease 
+ve 

Disease  
-ve 

Total 

Test +ve 

14 

Test -ve 

80 

86 

Total 

15 

85 

100 


background image

Joint probability 

These are the probabilities for two events or 

more (such as having the disease 

and

 having a 

positive test result ) occurring 

simultaneously

 


background image

Joint probability 

P (Dis +ve, test +ve)= 9/100 
 
P (Dis +ve, test –ve)= 6 /100                                              
                                    
P (Dis –ve, test +ve)= 5 / 100 
                                                                                              

P (Dis –ve, test –ve)= 80/ 

1

00 

 

                                       

  

Disease 
+ve 

Disease  
-ve 

Total 

Test +ve 

14 

Test -ve 

80 

86 

Total 

15 

85 

100 


background image

Conditional probabilities 

The probability of occurrence of an event 

given that 

another event had already occurred  

Example 1: 

P (disease +ve / test +ve = 

(9/100)/(14/100) =                                    

= 9/14 

 
 

Disease 

 +ve 

Disease  

-ve 

Total 

Test +ve 

14 

Test -ve 

80 

86 

Total 

15 

85 

100 


background image

Conditional probabilities 

Example 2: 

P(disease –ve/test –ve)= 

P (dis –ve & test –ve)/test –ve= 

(80/100)/(86/100)= 

80/86= 0.93 

Disease 

 +ve 

Disease  

-ve 

Total 

Test +ve 

14 

Test -ve 

80 

86 

Total 

15 

85 

100 


background image

Probability 

Rules  

Multiplication rule 

(And, ∩, both) 

Additional rule 

(or, U, either) 

 

Independent 

 

 

Non 

independent 

 

Mutually 
exclusive  

Non - mutually 

exclusive  


background image

Rules of probability 

1- Multiplication rule (and,  ,both) 

  A- Independent 

  B- Non independent 

2- Additional rule (or, ∪ , either) 

  A- Mutually exclusive 

  B- Non mutually exclusive 


background image

Rules of probability 

1- Multiplication rule 

A- 

Independent event 

     P (E

 E

2

) = P (E

1

) x P (E

2

Ex: the probability that an individual belonging to 

blood 

group A

 is 0.42, and the individual being a 

football player 

is 0.50. what is the probability of the individual both 

belonging to blood group A 

and

 being football player? 


background image

Multiplication rule 

 

Since the events are 

independent 

P (E

 E

2

) = P E

x P E

= 0.42 x 0.50 = 0.21 


background image

Multiplication rule 

 

B- Non independent 

If the two events are not independent, they 

have a statistical relationship or we say that 

they are 

statistically associated  


background image

Example: 

What is the probability of selecting an individual who is 

disease +ve 

and

 test –ve 

P( dis +ve & test –ve ) = 

P(dis +ve/test –ve).p test –ve = 

6/86 x 86/100= 

6/100 = 6%  

Diseas

 +ve 

Diseas

e  

-ve 

Total 

Test 
+ve 

14 

Test 
 -ve 

80 

86 

Total 

15 

85 

100 


background image

Addition rule 

 

A- 

Mutually exclusive 

This means the events can 

not occur together 

Ex: the probability that an individual has a blood 

group A is 0.4 and the probability that another 

individual has a blood group B is 0.3. 

What is the probability of the individual belonging 

to blood group A 

or

 B ? 


background image

Addition rule 

 

P (bl. Group A 

or

 bl. Group B)= 

                    0.4 

+

 0.3 = 0.7 


background image

Addition rule 

B- 

Non mutually exclusive

Given two events A &B, the probability that event A, or 

event B, or both occur is equal to the probability that 

event A occurs, plus the probability that event B occurs, 

minus

 the probability that the events occur 

simultaneously.     

A&B           B 


background image

Example: 

What is the probability of having disease –ve or 

test –ve ? 


background image

P(dis –ve or test –ve)= 

P(dis –ve)+p(test –ve) –p(dis –ve &test –ve)= 

85/100 + 86/100- 80/100= 91/100 =0.91 

 

Disease 

 +ve 

Disease  

-ve 

Total 

Test +ve 

14 

Test -ve 

80 

86 

Total 

15 

85 

100 


background image

Summery 

Probability 

Rules  

Multiplication rule 

(And, ∩, both) 

Additional rule 

(or, U, either) 

 

Independent 

 

 

Non 

independent 

 

Mutually 
exclusive  

Non - mutually 

exclusive  


background image

 

Thank you 

 Good luck 




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 13 عضواً و 213 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل