Aufgabenbeispiele von Vierfeldertafel
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Mengen-Operationen elementar
Beispiel:
Gegeben ist die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge B = {7; 8; 9}. Bestimme .
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge B = {7; 8; 9}.
Die Menge
umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10},
die nicht in der Menge B={7; 8; 9} sind,
also
= {1; 2; 3; 4; 5; 6; 10}
Mengen-Operationen (allg.)
Beispiel:
Gegeben ist die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {2; 3; 5; 6; 8; 9} und B = {1; 2; 5; 8; 10}. Bestimme
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {2; 3; 5; 6; 8; 9} und B = {1; 2; 5; 8; 10}.
Um die Menge
Die Menge
umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10},
die nicht in der Menge A={2; 3; 5; 6; 8; 9} sind,
also
= {1; 4; 7; 10}
Die Menge
umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10},
die nicht in der Menge B={1; 2; 5; 8; 10} sind,
also
= {3; 4; 6; 7; 9}
Die Menge
also
Mengen-Operationen Anwendungen
Beispiel:
In einer Urne sind 12 Kugeln mit den Zahlen 1 bis 12 beschriftet. Bestimme alle Kugeln deren Zahl nicht durch 3 teilbar ist, aber mindestens die 6 ist.
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12} und die Mengen A = {3; 6; 9; 12} und B = {6; 7; 8; 9; 10; 11; 12}.
Um die Menge
Die Menge
umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12},
die nicht in der Menge A={3; 6; 9; 12} sind,
also
= {1; 2; 4; 5; 7; 8; 10; 11}
Die Menge
also
Mengen-Operationen Wahrscheinlichkeit
Beispiel:
Gegeben ist die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge B = {2; 3; 4; 6; 8}. Es wird zufällig ein Element der Ergebnismenge S gewählt. Dabei haben alle Elemente die gleiche Wahrscheinlichkeit. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass dieses in der Menge ist?
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge B = {2; 3; 4; 6; 8}.
Die Menge
umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10},
die nicht in der Menge B={2; 3; 4; 6; 8} sind,
also
= {1; 5; 7; 9; 10}
Da alle Elemente aus S gleich wahrscheinlich sind, kann man nun die gesuchte Wahrscheinlichkeit über die Anzahl der Elemente der Mengen bestimmen:
P( ) = = =
Vierfeldertafel mit Anzahlen
Beispiel:
In der angezeigten Vierfeldertafel sind in jeder Zelle Anzahlen. Vervollständige die Vierfeldertafel.
In der 2. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
103 + 99 = H( )
Somit gilt: H( ) = 103 + 99 = 202
| 96 | |||
| 103 | 99 | 202 | |
| 328 |
In der 1. Spalte sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle unten immer die Summe der beiden inneren Zellen darüber ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
96 + 103 = H(B)
Somit gilt: H(B) = 96 + 103 = 199
| 96 | |||
| 103 | 99 | 202 | |
| 199 | 328 |
In der 3. Spalte sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle unten immer die Summe der beiden inneren Zellen darüber ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
H(A) + 202 = 328
Somit gilt: H(A) = 328 - 202 = 126
| 96 | 126 | ||
| 103 | 99 | 202 | |
| 199 | 328 |
In der 1. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
96 + H(A ∩ ) = 126
Somit gilt: H(A ∩ ) = 126 - 96 = 30
| 96 | 30 | 126 | |
| 103 | 99 | 202 | |
| 199 | 328 |
In der 3. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
199 + H( ) = 328
Somit gilt: H( ) = 328 - 199 = 129
| 96 | 30 | 126 | |
| 103 | 99 | 202 | |
| 199 | 129 | 328 |
Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.
Vierfeldertafel mit Wahrscheinlichkeiten
Beispiel:
In der angezeigten Vierfeldertafel stehen in jeder Zelle Wahrscheinlichkeiten. Vervollständige die Vierfeldertafel.
Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P(A)+P( ) = P(B)+P( ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass gilt 100%.
| 0,33 | 0,78 | ||
| 0,14 | |||
| 1 |
In der 1. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
P(A ∩ B) + 0.33 = 0.78
Somit gilt: P(A ∩ B) = 0.78 - 0.33 = 0.45
| 0,45 | 0,33 | 0,78 | |
| 0,14 | |||
| 1 |
In der 1. Spalte sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle unten immer die Summe der beiden inneren Zellen darüber ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
0.45 + 0.14 = P(B)
Somit gilt: P(B) = 0.45 + 0.14 = 0.59
| 0,45 | 0,33 | 0,78 | |
| 0,14 | |||
| 0,59 | 1 |
In der 3. Spalte sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle unten immer die Summe der beiden inneren Zellen darüber ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
0.78 + P( ) = 1
Somit gilt: P( ) = 1 - 0.78 = 0.22
| 0,45 | 0,33 | 0,78 | |
| 0,14 | 0,22 | ||
| 0,59 | 1 |
In der 2. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
0.14 + P( ∩ ) = 0.22
Somit gilt: P( ∩ ) = 0.22 - 0.14 = 0.08
| 0,45 | 0,33 | 0,78 | |
| 0,14 | 0,08 | 0,22 | |
| 0,59 | 1 |
In der 3. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
0.59 + P( ) = 1
Somit gilt: P( ) = 1 - 0.59 = 0.41
| 0,45 | 0,33 | 0,78 | |
| 0,14 | 0,08 | 0,22 | |
| 0,59 | 0,41 | 1 |
Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.
VFT Anwend. Häufigkeiten
Beispiel:
Alle SchülerInnen eines Gymnasiums kommen entweder mit dem Fahrrad bzw. zu Fuß oder aber mit dem Bus oder einem Auto zur Schule. Von denen, die nicht weiter als 2 km von der Schule entfernt wohnen fahren trotzdem 87 mit dem Bus oder Auto. Von den 283 SchülerInnen, die weiter als 2 km von der Schule entfernt wohnen, kommen aber immerhin 40 mit dem Fahrrad oder zu Fuß. Insgesamt fahren 195 mit dem Fahrrad oder gehen zu Fuß. Wie viele SchülerInnen hat die Schule ?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
: nah
: nicht nah, also entfernt
: Fahrrad/Fuß
: nicht Fahrrad/Fuß, also Bus/Auto
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 87 | ||
|
(entfernt) | 40 | 283 | |
| 195 |
Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:
Rechenweg zum Ausfüllen der Vierfeldertafel einblenden
In der 2. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
40 + H( ∩ ) = 283
Somit gilt: H( ∩ ) = 283 - 40 = 243
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 87 | ||
|
(entfernt) | 40 | 243 | 283 |
| 195 |
In der 1. Spalte sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle unten immer die Summe der beiden inneren Zellen darüber ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
H(A ∩ B) + 40 = 195
Somit gilt: H(A ∩ B) = 195 - 40 = 155
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 155 | 87 | |
|
(entfernt) | 40 | 243 | 283 |
| 195 |
In der 2. Spalte sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle unten immer die Summe der beiden inneren Zellen darüber ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
87 + 243 = H( )
Somit gilt: H( ) = 87 + 243 = 330
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 155 | 87 | |
|
(entfernt) | 40 | 243 | 283 |
| 195 | 330 |
In der 1. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
155 + 87 = H(A)
Somit gilt: H(A) = 155 + 87 = 242
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 155 | 87 | 242 |
|
(entfernt) | 40 | 243 | 283 |
| 195 | 330 |
In der 3. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
195 + 330 = H(B + )
Somit gilt: H(B + ) = 195 + 330 = 525
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 155 | 87 | 242 |
|
(entfernt) | 40 | 243 | 283 |
| 195 | 330 | 525 |
Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 155 | 87 | 242 |
|
(entfernt) | 40 | 243 | 283 |
| 195 | 330 | 525 |
Der gesuchte Wert, Anzahl der Schüler der Schule, ist also 525.
VFT Anwend. prozentual (leichter)
Beispiel:
Schätzungen zufolge sind 8% der Lehrer Informatiklehrer. Von den anderen Lehrern nutzen 94% das MS-Office. Von den Informatik-Lehrern bevorzugen aber 88% ein anderes Office-Paket wie OpenOffice oder LibreOffice. Wie viel Prozent der Lehrer insgesamt nutzen nach diesen Schätzungen das MS-Office?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
: Informatiklehrer
: nicht Informatiklehrer, also andere
: MS-Office
: nicht MS-Office, also anderes Office
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,08 | ||
|
(andere) | |||
Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:
Als erstes tragen wir rechts unten die Summe + = + = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass gilt oder dass gilt 100%.
Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,08 | ||
|
(andere) | 0,92 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "Informatiklehrer" sind es
88% kann man die Wahrscheinlichkeit
=
0,08 ⋅
0,88 =
0,0704 berechnen.
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,0704 | 0,08 | |
|
(andere) | 0,92 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "andere" sind es
94% kann man die Wahrscheinlichkeit
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,0704 | 0,08 | |
|
(andere) | 0,8648 | 0,92 | |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,0096 | 0,0704 | 0,08 |
|
(andere) | 0,8648 | 0,0552 | 0,92 |
| 0,8744 | 0,1256 | 1 |
Der gesuchte Wert, Prozentsatz an MS-Office, ist also 0.8744 = 87.44%.
VFT Anwend. prozentual (schwerer)
Beispiel:
Mit der Arbeit des Regierungschefs eines Staates sind 33% der Bevölkerung zufrieden. Unter den Anhängern seiner eigenen Partei, deren Anteil 34,18% der Bevölkerung ausmacht, hat er sogar Zustimmungswerte von 62,76%. Wie viel Prozent der Bevölkerung ist weder Anhänger seiner Partei noch zufrieden mit der Arbeit des Regierungschefs?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
|
(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | 0,33 | ||
|
(unzufrieden) | |||
| 0,3418 |
Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:
Als erstes tragen wir rechts unten die Summe
Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.
|
(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | 0,33 | ||
|
(unzufrieden) | 0,67 | ||
| 0,3418 | 0,6582 | 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "eigene Partei" sind es
62.76% kann man die Wahrscheinlichkeit
|
(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | 0,2145 | 0,33 | |
|
(unzufrieden) | 0,67 | ||
| 0,3418 | 0,6582 | 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | 0,2145 | 0,1155 | 0,33 |
|
(unzufrieden) | 0,1273 | 0,5427 | 0,67 |
| 0,3418 | 0,6582 | 1 |
Der gesuchte Wert, der Prozentsatz von unzufrieden und kein Anhänger der Partei, ist also 0.5427 = 54.27%.
bedingte Wahrsch. (nur Zahlen)
Beispiel:
Gegeben ist die vollständige Vierfeldertafel. Berechne die bedingte Wahrscheinlichkeit
| | | ||
|---|---|---|---|
| | 109 | 127 | 236 |
| | 148 | 26 | 174 |
| 257 | 153 | 410 |
Wir müssen also beim Baumdiagramm zuerst ( - also links - ) die Wahrscheinlichkeiten, ob
(Danach geht's dann ja - je nach Ausgang von
Wenn man die bekannten Werte der Vierfeldertafel ins Baumdiagramm einträgt, so erkennt man folgende Gleichung:
oder hier im speziellen:
also
bedingte Wahrsch. (nur Prozente)
Beispiel:
Gegeben ist die vollständige Vierfeldertafel. Berechne die bedingte Wahrscheinlichkeit
| | | ||
|---|---|---|---|
| | 0,81 | 0,05 | 0,86 |
| | 0,12 | 0,02 | 0,14 |
| 0,93 | 0,07 | 1 |
Wir müssen also beim Baumdiagramm zuerst ( - also links - ) die Wahrscheinlichkeiten, ob
(Danach geht's dann ja - je nach Ausgang von
Wenn man die bekannten Werte der Vierfeldertafel ins Baumdiagramm einträgt, so erkennt man folgende Gleichung:
oder hier im speziellen:
0,86 ⋅ x
= 0,81 = |:0,86
also
bedingte Wahrsch. Anwendungen
Beispiel:
Schätzungen zufolge sind 9% der Lehrer Informatiklehrer. Von den anderen Lehrern nutzen 93% das MS-Office. Von den Informatik-Lehrern bevorzugen aber 87% ein anderes Office-Paket wie OpenOffice oder LibreOffice. Wie hoch ist der Anteil der Informatiklehrer an den Lehrern die ein offenes Office nutzen?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,09 | ||
|
(andere Lehrer) | |||
Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:
Als erstes tragen wir rechts unten die Summe
Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,09 | ||
|
(andere Lehrer) | 0,91 | ||
| 1 |
Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "Informatiklehrer" sind es 87%, also
die Wahrscheinlichkeit
berechnen.
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,0783 | 0,09 | |
|
(andere Lehrer) | 0,91 | ||
| 1 |
Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "andere Lehrer" sind es 93%, also
die Wahrscheinlichkeit
berechnen.
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,0783 | 0,09 | |
|
(andere Lehrer) | 0,8463 | 0,91 | |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,0117 | 0,0783 | 0,09 |
|
(andere Lehrer) | 0,8463 | 0,0637 | 0,91 |
| 0,858 | 0,142 | 1 |
Gesucht ist ja "der Prozentsatz der Informatiklehrer an den OpenOffice-Nutzern", also die Wahrscheinlichkeit für
Um diese Wahrscheinlichkeit (bzw. prozentualer Anteil) zu bestimmmen, müssen wir nun das Baumdiagramm anders rum zeichnen. Das ist ja aber kein Problem, weil wir bereits die fertige Vierfeldertafel ausgefüllt haben.
Wir müssen also beim Baumdiagramm zuerst ( - also links - ) die Wahrscheinlichkeiten, ob
(Danach geht's dann ja - je nach Ausgang von
Wenn man die bekannten Werte der Vierfeldertafel ins Baumdiagramm einträgt, so erkennt man folgende Gleichung:
oder hier im speziellen:
0,142 ⋅ x
= 0,0783 = |:0,142
also
Der gesuchte Wert (der Prozentsatz der Informatiklehrer an den OpenOffice-Nutzern) ist also 0,5514 = 55,14%.
Stochast. Unabhängigkeit Anwendungen
Beispiel:
Nach einer Umfrage könnten sich 17% der Befragten vorstellen, sich als nächstes Auto ein Elektroauto zu kaufen. 45% davon seien auch schon einmal in einem E-Auto gefahren. 45,65% der Befragten meinten, dass sie noch nie in einem E-Auto gesessen sind und sich sicher auch nie eines kaufen werden. Vervollständige die Vierfeldertafel und entscheide damit, ob die beiden Ereignisse "E-Auto kaufen" und "Erfahrung mit E-Auto" stochastisch unabhängig sind.
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
|
(E-Auto kennen) |
(nicht kennen) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Auto kaufen) | 0,17 | ||
|
(nicht kaufen) | 0,4565 | ||
Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:
Als erstes tragen wir rechts unten die Summe
Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.
|
(E-Auto kennen) |
(nicht kennen) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Auto kaufen) | 0,17 | ||
|
(nicht kaufen) | 0,3735 | 0,4565 | 0,83 |
| 1 |
Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "E-Auto kaufen" sind es 45%, also
die Wahrscheinlichkeit
berechnen.
|
(E-Auto kennen) |
(nicht kennen) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Auto kaufen) | 0,0765 | 0,17 | |
|
(nicht kaufen) | 0,3735 | 0,4565 | 0,83 |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(E-Auto kennen) |
(nicht kennen) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Auto kaufen) | 0,0765 | 0,0935 | 0,17 |
|
(nicht kaufen) | 0,3735 | 0,4565 | 0,83 |
| 0,45 | 0,55 | 1 |
Jetzt können wir P(A)=0.17 mit P(B)=0.45 multiplizieren um zu überprüfen, ob dieses Produkt ungefähr den gleichen Wert hat wie
P(A ∩ B)=0.077, also:
P(A) ⋅ P(B) = 0.17 ⋅ 0.45 = 0.0765 ≈ 0.077
≈ 0.077 = P(A ∩ B),
A und B sind also näherungsweise stochastisch unabhängig.
Stochast. Unabhängigkeit rückwärts
Beispiel:
Vervollständige die Vierfeldertafel so, dass die beiden Ereignisse A und B stochastisch unabhängig sind.
Als erstes tragen wir rechts unten die Summe
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,3 | ||
|
| 0,602 | ||
| 1 |
In der 3. Spalte sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle unten immer die Summe der beiden inneren Zellen darüber ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
0.3 + P(
Somit gilt: P(
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,3 | ||
|
| 0,602 | 0,7 | |
| 1 |
Weil wir ja wissen, dass die beiden Ereignisse A und B (und damit auch
also 0.7 ⋅
somit gilt:
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,3 | ||
|
| 0,602 | 0,7 | |
| 0,86 | 1 |
Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,258 | 0,042 | 0,3 |
|
| 0,602 | 0,098 | 0,7 |
| 0,86 | 0,14 | 1 |
Stochast. Unabhängigkeit rw (Anwend.)
Beispiel:
An einer Schule müssen alle Schülerinnen und Schüler der 10-ten Klassen für ihre Kurswahl entweder das Mathe Leistungsfach oder Mathe Basisfach wählen. Von den Schülern, die keine Mädchen sind, wählen 49 das Leistungsfach. Insgesamt gibt es 70 Mädchen in dieser Klassenstufe. Man kann davon ausgehen, dass die beiden Ereignisse Geschlecht und Mathewahlen stochastisch unabhängig sind. Wie viele der insgeamt 140 Wahlen entfielen auf das Basisfach Mathe?
Als erstes tragen wir die Werte, die man aus dem Text herauslesen kann in einer Vierfeldertafel ein:
|
(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
|---|---|---|---|
|
(Mädchen) | 70 | ||
|
(Jungs) | 49 | ||
| 140 |
In der 3. Spalte sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle unten immer die Summe der beiden inneren Zellen darüber ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
70 + H(
Somit gilt: H(
|
(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
|---|---|---|---|
|
(Mädchen) | 70 | ||
|
(Jungs) | 49 | 70 | |
| 140 |
Wir erkennen nun, dass der Anteil von "Leistungsfach" in der Zeile "Jungs"
Weil die beiden Ereignisse A und B stochastisch unabhängig sind, muss dann in allen Zeilen der prozentuale Anteil von "Leistungsfach" auch
Für den Wert in der Randzeile ergibt sich also
|
(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
|---|---|---|---|
|
(Mädchen) | 70 | ||
|
(Jungs) | 49 | 70 | |
| 98 | 140 |
Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.
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(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
|---|---|---|---|
|
(Mädchen) | 49 | 21 | 70 |
|
(Jungs) | 49 | 21 | 70 |
| 98 | 42 | 140 |
Die Anzahl der Schüler:innen mit Basisfach ist somit 42
VFT Anwend. prozentual (mit Kombis)
Beispiel:
Ein Marktforschungsinstitut untersucht die Verbreitung einer Handy-App und kommt dabei zu folgenden Ergebnissen. Bei der Untersuchung waren 26% aller Smartphones iPhones. Bei den iPhones ist die App auf 38% der Geräte installiert. 43,02% aller untersuchten Smartphones sind iPhones oder haben diese App installiert. Wie groß ist der Prozentsatz der Smartphones, die die App nicht installiert haben?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
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(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,26 | ||
|
(anderes Smartphone) | |||
Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:
Als erstes tragen wir rechts unten die Summe
Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.
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(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,26 | ||
|
(anderes Smartphone) | 0,74 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "iPhone" sind es
38% kann man die Wahrscheinlichkeit
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(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,0988 | 0,26 | |
|
(anderes Smartphone) | 0,74 | ||
| 1 |
Die 43.02% von "iPhone oder installiert" verteilen sich ja auf die drei Felder von
also auf alle vier Felder außer
0,4302 =
Damit gilt:
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(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,0988 | 0,26 | |
|
(anderes Smartphone) | 0,5698 | 0,74 | |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
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(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,0988 | 0,1612 | 0,26 |
|
(anderes Smartphone) | 0,1702 | 0,5698 | 0,74 |
| 0,269 | 0,731 | 1 |
Der gesuchte Wert, der Prozentsatz der Smartphones ohne die App, ist also 0.731 = 73.1%.
