Aufgabenbeispiele von Vierfeldertafel

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Mengen-Operationen elementar

Beispiel:

Gegeben ist die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {3; 4; 5; 7} und B = {4; 6; 7; 8; 9}. Bestimme A B .

Lösung einblenden

Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {3; 4; 5; 7} und B = {4; 6; 7; 8; 9}.

Die Menge A B umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10}, die in der Menge A={3; 4; 5; 7} oder in der Menge B={4; 6; 7; 8; 9} sind,
also A B = {3; 4; 5; 6; 7; 8; 9}

Mengen-Operationen (allg.)

Beispiel:

Gegeben ist die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge B = {3; 5; 8}. Bestimme B .

Lösung einblenden

Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge B = {3; 5; 8}.

Die Menge B umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10}, die nicht in der Menge B={3; 5; 8} sind,
also B = {1; 2; 4; 6; 7; 9; 10}

Mengen-Operationen Anwendungen

Beispiel:

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das SchaubBild nicht sehen :(

(Alle Sektoren sind Vielfache
von Achtels-Kreisen)

Bestimme alle Sektoren, deren Zahl durch 4 teilbar ist und deren Hintergrund eingefärbt ist.

Lösung einblenden

Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {1; 4; 6; 8; 9} und B = {4; 8}.

Die Menge A B umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10}, die sowohl in der Menge A={1; 4; 6; 8; 9}, als auch in der Menge B={4; 8} sind,
also A B = {4; 8}

Mengen-Operationen Wahrscheinlichkeit

Beispiel:

In einer Urne sind 8 Kugeln mit den Zahlen 1 bis 8 beschriftet. Es wird eine Kugel zufällig gezogen. Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass die Zahl dieser Kugel nicht durch 3 teilbar und nicht kleiner als 5 ist.

Lösung einblenden

Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8} und die Mengen A = {3; 6} und B = {5; 6; 7; 8}.

Um die Menge A B bestimmen zu können, müssen wir erst noch die Menge A bestimmen.

Die Menge A umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8}, die nicht in der Menge A={3; 6} sind,
also A = {1; 2; 4; 5; 7; 8}

Die Menge A B umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8}, die sowohl in der Menge A ={1; 2; 4; 5; 7; 8}, als auch in der Menge B={5; 6; 7; 8} sind,
also A B = {5; 7; 8}

Da alle Elemente aus S gleich wahrscheinlich sind, kann man nun die gesuchte Wahrscheinlichkeit über die Anzahl der Elemente der Mengen bestimmen:

P( A B ) = | A B | |S| = 3 8

Vierfeldertafel mit Anzahlen

Beispiel:

In der angezeigten Vierfeldertafel sind in jeder Zelle Anzahlen. Vervollständige die Vierfeldertafel.

Lösung einblenden

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:

112 + H(A ∩ B ) = 248

Somit gilt: H(A ∩ B ) = 248 - 112 = 136

  B B  
A 112136248
A  10153
    

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:

H( A ∩ B) + 10 = 153

Somit gilt: H( A ∩ B) = 153 - 10 = 143

  B B  
A 112136248
A 14310153
    

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:

112 + 143 = H(B)

Somit gilt: H(B) = 112 + 143 = 255

  B B  
A 112136248
A 14310153
 255  

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:

136 + 10 = H( B )

Somit gilt: H( B ) = 136 + 10 = 146

  B B  
A 112136248
A 14310153
 255146 

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:

248 + 153 = H(B + B )

Somit gilt: H(B + B ) = 248 + 153 = 401

  B B  
A 112136248
A 14310153
 255146401

Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.

Vierfeldertafel mit Wahrscheinlichkeiten

Beispiel:

In der angezeigten Vierfeldertafel stehen in jeder Zelle Wahrscheinlichkeiten. Vervollständige die Vierfeldertafel.

Lösung einblenden

Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P(A)+P( A ) = P(B)+P( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

  B B  
A   0,19
A  0,7 
 0,28 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:

0.28 + P( B ) = 1

Somit gilt: P( B ) = 1 - 0.28 = 0.72

  B B  
A   0,19
A  0,7 
 0,280,721

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:

P(A ∩ B ) + 0.7 = 0.72

Somit gilt: P(A ∩ B ) = 0.72 - 0.7 = 0.02

  B B  
A  0,020,19
A  0,7 
 0,280,721

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:

0.19 + P( A ) = 1

Somit gilt: P( A ) = 1 - 0.19 = 0.81

  B B  
A  0,020,19
A  0,70,81
 0,280,721

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) + 0.02 = 0.19

Somit gilt: P(A ∩ B) = 0.19 - 0.02 = 0.17

  B B  
A 0,170,020,19
A  0,70,81
 0,280,721

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:

P( A ∩ B) + 0.7 = 0.81

Somit gilt: P( A ∩ B) = 0.81 - 0.7 = 0.11

  B B  
A 0,170,020,19
A 0,110,70,81
 0,280,721

Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.

VFT Anwend. Häufigkeiten

Beispiel:

Ein Fahrradhändler hat in einem Jahr 1500 Fahrräder verkauft. Davon waren 479 Mountainbikes ohne zusätzlichen Elektroantrieb. Insgesamt wurden 630 E-Bikes verkauft. Von den Rädern, die kein Mountainbike sind, wurden insgesamt (E-Bike und andere zusammen) 800 Stück verkauft. Wie viele Fahrräder wurden verkauft, die weder ein Mountainbike noch ein E-Bike sind?

Lösung einblenden

Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:

A : E-Bike

A : nicht E-Bike, also kein E-Bike

B : Mountainbike

B : nicht Mountainbike, also kein Mountainbike

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(Mountainbike)
B
(kein Mountainbike)
 
A
(E-Bike)
  630
A
(kein E-Bike)
479  
  8001500

Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:


Rechenweg zum Ausfüllen der Vierfeldertafel einblenden

  B
(Mountainbike)
B
(kein Mountainbike)
 
A
(E-Bike)
221409630
A
(kein E-Bike)
479391870
 7008001500

Der gesuchte Wert, Anzahl verkaufter "normaler" Fahrräder, ist also 391.

VFT Anwend. prozentual (leichter)

Beispiel:

In einer groß angelegten Umfrage waren 44% der Befragten weiblich. Während 38% der männlichen Befragten angaben, Fußballfans zu sein, waren das bei den weiblichen Befragten nur 10%. Wie viel Prozent der Fußballfans sind weiblich?

Lösung einblenden

Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:

A : weiblich

A : nicht weiblich, also männlich

B : Fußballfan

B : nicht Fußballfan, also kein Fan

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(Fußballfan)
B
(kein Fan)
 
A
(weiblich)
  0,44
A
(männlich)
   
    

Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:


Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.

  B
(Fußballfan)
B
(kein Fan)
 
A
(weiblich)
  0,44
A
(männlich)
  0,56
   1

Aus der Information von der Teilgruppe mit "weiblich" sind es 10% kann man die Wahrscheinlichkeit
P ( A B ) = 0,44 0,1 = 0,044 berechnen.

  B
(Fußballfan)
B
(kein Fan)
 
A
(weiblich)
0,044 0,44
A
(männlich)
  0,56
   1

Aus der Information von der Teilgruppe mit "männlich" sind es 38% kann man die Wahrscheinlichkeit
P ( A B ) = 0,56 0,38 = 0,2128 berechnen.

  B
(Fußballfan)
B
(kein Fan)
 
A
(weiblich)
0,044 0,44
A
(männlich)
0,2128 0,56
   1

Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:

  B
(Fußballfan)
B
(kein Fan)
 
A
(weiblich)
0,0440,3960,44
A
(männlich)
0,21280,34720,56
 0,25680,74321

Gesucht ist ja, der Prozentsatz der Frauen unter den Fußballfans, also P B ( A ) = P( B A ) P( B ) = 0.044 0.2568


Der gesuchte Wert, der Prozentsatz der Frauen unter den Fußballfans, ist also 0.1713 = 17.13%.

VFT Anwend. prozentual (schwerer)

Beispiel:

Bei einer neuen Viruskrankkeit, geht man davon aus, dass 2,61% der Bevölkerung diese nicht überleben. In einem Land sind 92% der Bevölkerung nicht älter als 80 Jahre. Von denen, die die Viruskrankheit nicht überleben, sind 61,3% über 80 Jahre alt. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein zufällig ausgewählter Infizierter nicht älter als 80 ist und die Krankheit überlebt?

Lösung einblenden

Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:

A : über 80

A : nicht über 80, also höchstens 80

B : sterben

B : nicht sterben, also überleben

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(sterben)
B
(überleben)
 
A
(über 80)
   
A
(höchstens 80)
  0,92
 0,0261  

Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:


Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.

  B
(sterben)
B
(überleben)
 
A
(über 80)
  0,08
A
(höchstens 80)
  0,92
 0,02610,97391

Aus der Information von der Teilgruppe mit "sterben" sind es 61.3% kann man die Wahrscheinlichkeit
P ( B A ) = 0,0261 0,613 = 0,016 berechnen.

  B
(sterben)
B
(überleben)
 
A
(über 80)
0,016 0,08
A
(höchstens 80)
  0,92
 0,02610,97391

Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:

  B
(sterben)
B
(überleben)
 
A
(über 80)
0,0160,0640,08
A
(höchstens 80)
0,01010,90990,92
 0,02610,97391

Der gesuchte Wert, die Wahrscheinlichkeit für unter 80 Jahre und Krankheit überleben, ist also 0.9099 = 90.99%.

bedingte Wahrsch. (nur Zahlen)

Beispiel:

Gegeben ist die vollständige Vierfeldertafel. Berechne die bedingte Wahrscheinlichkeit P A ( B ) .

  B B  
A 81624
A 97181278
 105197302

Lösung einblenden

P A ( B ) bedeutet die Wahrscheinlichkeit für B unter der Vorraussetzung, dass A bereits eingetroffen ist.

Wir müssen also beim Baumdiagramm zuerst ( - also links - ) die Wahrscheinlichkeiten, ob A gilt oder nicht, abtragen:

(Danach geht's dann ja - je nach Ausgang von A - mit unterschiedlichen bedingten Wahrscheinlichkeiten für B weiter.)

= 24 302
= 278 302
=x
= 8 302
= 16 302
= 97 302
= 181 302

Wenn man die bekannten Werte der Vierfeldertafel ins Baumdiagramm einträgt, so erkennt man folgende Gleichung:
P ( A ) P A ( B ) = P ( A B ) | : P ( A )

P A ( B ) = P( A B ) P( A )

oder hier im speziellen:
278 302 x = 97 302 = |:278 ⋅302
also
P A ( B ) = x = 97 278 ≈ 0,3489

bedingte Wahrsch. (nur Prozente)

Beispiel:

Gegeben ist die vollständige Vierfeldertafel. Berechne die bedingte Wahrscheinlichkeit P B ( A ) .

  B B  
A 0,410,150,56
A 0,030,410,44
 0,440,561

Lösung einblenden

P B ( A ) bedeutet die Wahrscheinlichkeit für A unter der Vorraussetzung, dass B bereits eingetroffen ist.

Wir müssen also beim Baumdiagramm zuerst ( - also links - ) die Wahrscheinlichkeiten, ob B gilt oder nicht, abtragen:

(Danach geht's dann ja - je nach Ausgang von B - mit unterschiedlichen bedingten Wahrscheinlichkeiten für A weiter.)

=0,44
=0,56
=x
=0,41
=0,03
=0,15
=0,41

Wenn man die bekannten Werte der Vierfeldertafel ins Baumdiagramm einträgt, so erkennt man folgende Gleichung:
P ( B ) P B ( A ) = P ( B A ) | : P ( B )

P B ( A ) = P( B A ) P( B )

oder hier im speziellen:
0,44x = 0,41 = |:0,44
also
P B ( A ) = x = 0,41 0,44 ≈ 0,9318

bedingte Wahrsch. Anwendungen

Beispiel:

Ein Marktforschungsinstitut untersucht die Verbreitung einer Handy-App und kommt dabei zu folgenden Ergebnissen. Insgesamt ist die App auf 31,85% aller Smartphones installiert. Auf den iPhones ist sie sogar auf 36% der Geräte installiert. Bei der Untersuchung waren 17% aller Smartphones iPhones. Ein Bekannter erzählt, dass er die App installiert hat. Wie groß ist dann die Wahrscheinlichkeit, dass dieser ein iPhones hat?

Lösung einblenden

Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:

A : iPhone

A : nicht iPhone, also anderes Smartphone

B : installiert

B : nicht installiert, also nicht installiert

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
  0,17
A
(anderes Smartphone)
   
 0,3185  

Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:


Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
  0,17
A
(anderes Smartphone)
  0,83
 0,31850,68151
=0,17
iPhone
=0,83
anderes Smartphone
=0,36
installiert
nicht installiert
installiert
nicht installiert
=0,0612

Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "iPhone" sind es 36%, also P A ( B ) ,
die Wahrscheinlichkeit
P ( A B ) = P ( A ) P A ( B ) = 0,17 0,36 = 0,0612
berechnen.

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
0,0612 0,17
A
(anderes Smartphone)
  0,83
 0,31850,68151

Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
0,06120,10880,17
A
(anderes Smartphone)
0,25730,57270,83
 0,31850,68151

Gesucht ist ja "die Wahrscheinlichkeit. dass ein Handy mit der App ein iPhone ist", also die Wahrscheinlichkeit für A (iPhone) unter der Vorraussetzung, dass B (installiert) bereits eingetroffen ist - kurz P B ( A ) .

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 B (installiert) gilt oder nicht, abtragen:

(Danach geht's dann ja - je nach Ausgang von B (installiert) - mit unterschiedlichen bedingten Wahrscheinlichkeiten für A (iPhone) weiter.)

=0,3185
installiert
=0,6815
nicht installiert
=x
iPhone
anderes Smartphone
iPhone
anderes Smartphone
=0,0612
=0,2573
=0,1088
=0,5727

Wenn man die bekannten Werte der Vierfeldertafel ins Baumdiagramm einträgt, so erkennt man folgende Gleichung:
P ( B ) P B ( A ) = P ( B A ) | : P ( B )

P B ( A ) = P( B A ) P( B )

oder hier im speziellen:
0,3185x = 0,0612 = |:0,3185
also
P B ( A ) = x = 0,0612 0,3185 ≈ 0,1922


Der gesuchte Wert (die Wahrscheinlichkeit. dass ein Handy mit der App ein iPhone ist) ist also 0,1922 = 19,22%.

Stochast. Unabhängigkeit Anwendungen

Beispiel:

Ein Marktforschungsinstitut untersucht die Verbreitung einer Handy-App und kommt dabei zu folgenden Ergebnissen. Insgesamt ist die App auf 28,02% aller Smartphones installiert. 44,54% der installierten Apps sind auf einem iPhone. 58,46% aller Smartphones waren keine iPhones und hatten die App nicht installiert. Vervollständige die Vierfeldertafel und entscheide damit, ob die beiden Ereignisse "iPhone" und "App ist installiert" stochastisch unabhängig sind.

Lösung einblenden

Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:

A : iPhone

A : nicht iPhone, also anderes Smartphone

B : installiert

B : nicht installiert, also nicht installiert

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
   
A
(anderes Smartphone)
 0,5846 
 0,2802  

Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:


Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
 0,1352 
A
(anderes Smartphone)
 0,5846 
 0,28020,71981
=0,2802
installiert
=0,7198
nicht installiert
=0,4454
iPhone
anderes Smartphone
iPhone
anderes Smartphone
=0,1248
=0,1352
=0,5846

Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "installiert" sind es 44.54%, also P B ( A ) ,
die Wahrscheinlichkeit
P ( B A ) = P ( B ) P B ( A ) = 0,2802 0,4454 = 0,1248
berechnen.

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
0,12480,1352 
A
(anderes Smartphone)
 0,5846 
 0,28020,71981

Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
0,12480,13520,26
A
(anderes Smartphone)
0,15540,58460,74
 0,28020,71981

Jetzt können wir P(A)=0.26 mit P(B)=0.28 multiplizieren um zu überprüfen, ob dieses Produkt ungefähr den gleichen Wert hat wie
P(A ∩ B)=0.125, also:

P(A) ⋅ P(B) = 0.26 ⋅ 0.28 = 0.0729 ≈ 0.073 ≠ 0.125 = P(A ∩ B),
A und B sind also stochastisch abhängig.

Stochast. Unabhängigkeit rückwärts

Beispiel:

Vervollständige die Vierfeldertafel so, dass die beiden Ereignisse A und B stochastisch unabhängig sind.

Lösung einblenden

Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

  B B  
A 0,4015  
A    
 0,55 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:

0.55 + P( B ) = 1

Somit gilt: P( B ) = 1 - 0.55 = 0.45

  B B  
A 0,4015  
A    
 0,550,451

Weil wir ja wissen, dass die beiden Ereignisse A und B (und damit auch A und B ) stochastisch unabhängig sind, muss gelten:

P ( A ) P ( B ) = P ( A B )

also P ( A ) ⋅ 0.55 = 0.4015 |: 0.55

somit gilt:

P ( A ) = 0.4015 0.55 = 0.73

  B B  
A 0,4015 0,73
A    
 0,550,451

Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.

  B B  
A 0,40150,32850,73
A 0,14850,12150,27
 0,550,451

Stochast. Unabhängigkeit rw (Anwend.)

Beispiel:

Bei einer groß angelegten Blitzeraktion wird bei 400 Autos die Geschwindigkeit gemessen. Von den Autos, die nicht zu den E-Autos zählen, werden 90 mit zu hoher Geschwindigkeit geblitzt. Insgesamt fuhren 100 E-Autos durch die Geschwindigkeitskontrolle. Man kann davon ausgehen, dass die beiden Ereignisse "Antriebsart des Auto" und "Geschwindigkeitsübertretung" stochastisch unabhängig sind. Wie viele Autos insgesamt fuhren mit angemessener Geschwindigkeit und wurden nicht geblitzt?

Lösung einblenden

Als erstes tragen wir die Werte, die man aus dem Text herauslesen kann in einer Vierfeldertafel ein:

  B
(geblitzte Autos)
B
(nicht geblitzte Autos)
 
A
(E-Autos)
  100
A
(Verbrenner)
90  
   400

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:

100 + H( A ) = 400

Somit gilt: H( A ) = 400 - 100 = 300

  B
(geblitzte Autos)
B
(nicht geblitzte Autos)
 
A
(E-Autos)
  100
A
(Verbrenner)
90 300
   400

Wir erkennen nun, dass der Anteil von "geblitzte Autos" in der Zeile "Verbrenner" P A ( B ) = 90 300 = 3 10 ist.

Weil die beiden Ereignisse A und B stochastisch unabhängig sind, muss dann in allen Zeilen der prozentuale Anteil von "geblitzte Autos" auch 3 10 sein. Somit gilt auch P ( B ) = P A ( B ) = 3 10 .

Für den Wert in der Randzeile ergibt sich also 3 10 ⋅400 = 120

  B
(geblitzte Autos)
B
(nicht geblitzte Autos)
 
A
(E-Autos)
  100
A
(Verbrenner)
90 300
 120 400

Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.

  B
(geblitzte Autos)
B
(nicht geblitzte Autos)
 
A
(E-Autos)
3070100
A
(Verbrenner)
90210300
 120280400

Die Anzahl der nicht geblitzten Autos ist somit 280

VFT Anwend. prozentual (mit Kombis)

Beispiel:

In einer groß angelegten Umfrage sind 52% der Befragten weiblich. 13,85% dieser weiblichen Befragten sind Fußballfans. 77,2% der Befragten sind keine Fußballfans oder weiblich. Wie hoch ist der Prozentsatz unter allen Befragten, die keine Fußballfans sind?

Lösung einblenden

Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:

A : Fußballfan

A : nicht Fußballfan, also kein Fan

B : weiblich

B : nicht weiblich, also männlich

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(weiblich)
B
(männlich)
 
A
(Fußballfan)
   
A
(kein Fan)
   
 0,52  

Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:


Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.

  B
(weiblich)
B
(männlich)
 
A
(Fußballfan)
   
A
(kein Fan)
   
 0,520,481

Aus der Information von der Teilgruppe mit "weiblich" sind es 13.85% kann man die Wahrscheinlichkeit
P ( B A ) = 0,52 0,1385 = 0,072 berechnen.

  B
(weiblich)
B
(männlich)
 
A
(Fußballfan)
0,072  
A
(kein Fan)
   
 0,520,481

Die 77.2% von "kein Fan oder weiblich" verteilen sich ja auf die drei Felder von
P ( A B ) (Fußballfan und weiblich),
P ( A B ) (kein Fan und weiblich) und
P ( A B ) (kein Fan und männlich),
also auf alle vier Felder außer P ( A B ) (Fußballfan und männlich). Es gilt somit:

0,772 = P ( A B ) + P ( A B ) + P ( A B ) = 1 - P ( A B )

Damit gilt: P ( A B ) = 1 - 0,772 = 0.228

  B
(weiblich)
B
(männlich)
 
A
(Fußballfan)
0,0720,228 
A
(kein Fan)
   
 0,520,481

Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:

  B
(weiblich)
B
(männlich)
 
A
(Fußballfan)
0,0720,2280,3
A
(kein Fan)
0,4480,2520,7
 0,520,481

Der gesuchte Wert, der Prozentsatz der Nicht-Fußballfans, ist also 0.7 = 70%.