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 Mengen A = {2; 3; 5; 9} und B = {1; 9}. Bestimme
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {2; 3; 5; 9} und B = {1; 9}.
Die Menge
also
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; 6; 10} und B = {1; 2; 3; 5; 6; 7; 9}. Bestimme
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {2; 3; 6; 10} und B = {1; 2; 3; 5; 6; 7; 9}.
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; 6; 10} sind,
also
= {1; 4; 5; 7; 8; 9}
Die Menge
also
Mengen-Operationen Anwendungen
Beispiel:
In einer Urne sind 8 Kugeln mit den Zahlen 1 bis 8 beschriftet. Bestimme alle Kugeln deren Zahl durch 5 teilbar ist oder deren Zahl höchstens die 4 ist.
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8} und die Mengen A = {5} und B = {1; 2; 3; 4}.
Die Menge
also
Mengen-Operationen Wahrscheinlichkeit
Beispiel:
(Alle Sektoren sind Vielfache
von Achtels-Kreisen)
Ein Glücksrad wie rechts abgebildet wird einmal gedreht. Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass die Zahl des gewählten Sektors durch 2 teilbar ist und der Hintergrund dieses Sektors eingefärbt ist.
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9} und die Mengen A = {1; 3; 4} und B = {2; 4; 6; 8}.
Die Menge
also
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 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:
H(A ∩ B) + 69 = 172
Somit gilt: H(A ∩ B) = 172 - 69 = 103
| 103 | 69 | 172 | |
| 61 | 214 | ||
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( ∩ B) + 61 = 214
Somit gilt: H( ∩ B) = 214 - 61 = 153
| 103 | 69 | 172 | |
| 153 | 61 | 214 | |
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:
103 + 153 = H(B)
Somit gilt: H(B) = 103 + 153 = 256
| 103 | 69 | 172 | |
| 153 | 61 | 214 | |
| 256 |
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:
69 + 61 = H( )
Somit gilt: H( ) = 69 + 61 = 130
| 103 | 69 | 172 | |
| 153 | 61 | 214 | |
| 256 | 130 |
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:
172 + 214 = H(B + )
Somit gilt: H(B + ) = 172 + 214 = 386
| 103 | 69 | 172 | |
| 153 | 61 | 214 | |
| 256 | 130 | 386 |
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%.
| 0,49 | |||
| 0,08 | |||
| 0,6 | 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:
P(B) + 0.6 = 1
Somit gilt: P(B) = 1 - 0.6 = 0.4
| 0,49 | |||
| 0,08 | |||
| 0,4 | 0,6 | 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:
P(A ∩ B) + 0.08 = 0.4
Somit gilt: P(A ∩ B) = 0.4 - 0.08 = 0.32
| 0,32 | 0,49 | ||
| 0,08 | |||
| 0,4 | 0,6 | 1 |
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:
0.49 + P( ∩ ) = 0.6
Somit gilt: P( ∩ ) = 0.6 - 0.49 = 0.11
| 0,32 | 0,49 | ||
| 0,08 | 0,11 | ||
| 0,4 | 0,6 | 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:
0.32 + 0.49 = P(A)
Somit gilt: P(A) = 0.32 + 0.49 = 0.81
| 0,32 | 0,49 | 0,81 | |
| 0,08 | 0,11 | ||
| 0,4 | 0,6 | 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:
0.08 + 0.11 = P( )
Somit gilt: P( ) = 0.08 + 0.11 = 0.19
| 0,32 | 0,49 | 0,81 | |
| 0,08 | 0,11 | 0,19 | |
| 0,4 | 0,6 | 1 |
Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.
VFT Anwend. Häufigkeiten
Beispiel:
Ein Fahrradhändler hat in einem Jahr 2100 Fahrräder verkauft. Davon waren 633 Mountainbikes ohne zusätzlichen Elektroantrieb. Insgesamt wurden 882 E-Bikes verkauft. Von den Rädern, die kein Mountainbike sind, wurden insgesamt (E-Bike und andere zusammen) 1255 Stück verkauft. Wie viele Fahrräder wurden verkauft, die weder ein Mountainbike noch ein E-Bike sind?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
: E-Bike
: nicht E-Bike, also kein E-Bike
: Mountainbike
: nicht Mountainbike, also kein Mountainbike
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 882 | ||
|
(kein E-Bike) | 633 | ||
| 1255 | 2100 |
Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:
Rechenweg zum Ausfüllen der Vierfeldertafel einblenden
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:
H(B) + 1255 = 2100
Somit gilt: H(B) = 2100 - 1255 = 845
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 882 | ||
|
(kein E-Bike) | 633 | ||
| 845 | 1255 | 2100 |
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) + 633 = 845
Somit gilt: H(A ∩ B) = 845 - 633 = 212
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 212 | 882 | |
|
(kein E-Bike) | 633 | ||
| 845 | 1255 | 2100 |
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:
882 + H( ) = 2100
Somit gilt: H( ) = 2100 - 882 = 1218
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 212 | 882 | |
|
(kein E-Bike) | 633 | 1218 | |
| 845 | 1255 | 2100 |
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:
212 + H(A ∩ ) = 882
Somit gilt: H(A ∩ ) = 882 - 212 = 670
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 212 | 670 | 882 |
|
(kein E-Bike) | 633 | 1218 | |
| 845 | 1255 | 2100 |
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:
633 + H( ∩ ) = 1218
Somit gilt: H( ∩ ) = 1218 - 633 = 585
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 212 | 670 | 882 |
|
(kein E-Bike) | 633 | 585 | 1218 |
| 845 | 1255 | 2100 |
Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 212 | 670 | 882 |
|
(kein E-Bike) | 633 | 585 | 1218 |
| 845 | 1255 | 2100 |
Der gesuchte Wert, Anzahl verkaufter "normaler" Fahrräder, ist also 585.
VFT Anwend. prozentual (leichter)
Beispiel:
Ein Marktforschungsinstitut untersucht die Verbreitung einer Handy-App und kommt dabei zu folgenden Ergebnissen. Bei iPhones ist die App auf 36% der Geräte installiert, bei anderen Smartphones nur auf 30% der Geräte. Bei der Untersuchung waren 20% aller Smartphones iPhones. Wie groß ist der Prozentsatz der Smartphones, die keine iPhones sind und die App nicht installiert haben, unter allen Smartphones?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
: iPhone
: nicht iPhone, also anderes Smartphone
: installiert
: nicht installiert, also nicht installiert
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
|
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,2 | ||
|
(anderes Smartphone) | |||
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.
|
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,2 | ||
|
(anderes Smartphone) | 0,8 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "iPhone" sind es
36% kann man die Wahrscheinlichkeit
=
0,2 ⋅
0,36 =
0,072 berechnen.
|
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,072 | 0,2 | |
|
(anderes Smartphone) | 0,8 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "anderes Smartphone" sind es
30% kann man die Wahrscheinlichkeit
|
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,072 | 0,2 | |
|
(anderes Smartphone) | 0,24 | 0,8 | |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,072 | 0,128 | 0,2 |
|
(anderes Smartphone) | 0,24 | 0,56 | 0,8 |
| 0,312 | 0,688 | 1 |
Der gesuchte Wert, der Prozentsatz von nicht iPhone und ohne die App, ist also 0.56 = 56%.
VFT Anwend. prozentual (schwerer)
Beispiel:
Bei einer neuen Viruskrankkeit, geht man davon aus, dass 2,43% der Bevölkerung diese nicht überleben. In einem Land sind 95% der Bevölkerung nicht älter als 80 Jahre. Von den über 80-jährigen sterben sogar 20% an dieser Viruskrankheit. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein zufällig ausgewählter Infizierter nicht älter als 80 ist und die Krankheit überlebt?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
|
(sterben) |
(überleben) | ||
|---|---|---|---|
|
(über 80) | |||
|
(höchstens 80) | 0,95 | ||
| 0,0243 |
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.
|
(sterben) |
(überleben) | ||
|---|---|---|---|
|
(über 80) | 0,05 | ||
|
(höchstens 80) | 0,95 | ||
| 0,0243 | 0,9757 | 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "über 80" sind es
20% kann man die Wahrscheinlichkeit
|
(sterben) |
(überleben) | ||
|---|---|---|---|
|
(über 80) | 0,01 | 0,05 | |
|
(höchstens 80) | 0,95 | ||
| 0,0243 | 0,9757 | 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(sterben) |
(überleben) | ||
|---|---|---|---|
|
(über 80) | 0,01 | 0,04 | 0,05 |
|
(höchstens 80) | 0,0143 | 0,9357 | 0,95 |
| 0,0243 | 0,9757 | 1 |
Der gesuchte Wert, die Wahrscheinlichkeit für unter 80 Jahre und Krankheit überleben, ist also 0.9357 = 93.57%.
bedingte Wahrsch. (nur Zahlen)
Beispiel:
Gegeben ist die vollständige Vierfeldertafel. Berechne die bedingte Wahrscheinlichkeit
| | | ||
|---|---|---|---|
| | 103 | 132 | 235 |
| | 93 | 145 | 238 |
| 196 | 277 | 473 |
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
| | | ||
|---|---|---|---|
| | 0,47 | 0,24 | 0,71 |
| | 0,07 | 0,22 | 0,29 |
| 0,54 | 0,46 | 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:
0,29 ⋅ x
= 0,07 = |:0,29
also
bedingte Wahrsch. Anwendungen
Beispiel:
Schätzungen zufolge sind 6% der Lehrer Informatiklehrer. Von den anderen Lehrern nutzen 94% das MS-Office. Von den Informatik-Lehrern bevorzugen aber 81% 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) | 0,06 | ||
|
(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) | 0,06 | ||
|
(andere Lehrer) | 0,94 | ||
| 1 |
Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "Informatiklehrer" sind es 81%, also
die Wahrscheinlichkeit
berechnen.
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,0486 | 0,06 | |
|
(andere Lehrer) | 0,94 | ||
| 1 |
Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "andere Lehrer" sind es 94%, also
die Wahrscheinlichkeit
berechnen.
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,0486 | 0,06 | |
|
(andere Lehrer) | 0,8836 | 0,94 | |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,0114 | 0,0486 | 0,06 |
|
(andere Lehrer) | 0,8836 | 0,0564 | 0,94 |
| 0,895 | 0,105 | 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:
0,105 ⋅ x
= 0,0486 = |:0,105
also
Der gesuchte Wert (der Prozentsatz der Informatiklehrer an den OpenOffice-Nutzern) ist also 0,4629 = 46,29%.
Stochast. Unabhängigkeit Anwendungen
Beispiel:
Ein Fahrradhändler hat in einem Jahr 2400 Fahrräder verkauft. Davon waren 920 Mountainbikes ohne zusätzlichen Elektroantrieb. Insgesamt wurden 840 E-Bikes verkauft. Von den Rädern, die kein Mountainbike sind, wurden insgesamt (E-Bike und andere zusammen) 1262 Stück verkauft. Vervollständige die Vierfeldertafel und entscheide damit, ob die beiden Ereignisse "Mountainbike" und "E-Bike" 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:
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 840 | ||
|
(kein E-Bike) | 920 | ||
| 1262 | 2400 |
Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:
Rechenweg zum Ausfüllen der Vierfeldertafel einblenden
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:
H(B) + 1262 = 2400
Somit gilt: H(B) = 2400 - 1262 = 1138
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 840 | ||
|
(kein E-Bike) | 920 | ||
| 1138 | 1262 | 2400 |
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) + 920 = 1138
Somit gilt: H(A ∩ B) = 1138 - 920 = 218
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 218 | 840 | |
|
(kein E-Bike) | 920 | ||
| 1138 | 1262 | 2400 |
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:
840 + H(
Somit gilt: H(
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 218 | 840 | |
|
(kein E-Bike) | 920 | 1560 | |
| 1138 | 1262 | 2400 |
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:
218 + H(A ∩
Somit gilt: H(A ∩
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 218 | 622 | 840 |
|
(kein E-Bike) | 920 | 1560 | |
| 1138 | 1262 | 2400 |
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:
920 + H(
Somit gilt: H(
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 218 | 622 | 840 |
|
(kein E-Bike) | 920 | 640 | 1560 |
| 1138 | 1262 | 2400 |
Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 218 | 622 | 840 |
|
(kein E-Bike) | 920 | 640 | 1560 |
| 1138 | 1262 | 2400 |
Um zu überprüfen, ob die beiden Ereignisse A (E-Bike) und B (Mountainbike) stochatisch unabhängig sind, müssen wir die absoluten Zahlen zuerst in relative Häufigkeiten umwandeln. Dazu teilen wir einfach alle Zellen durch den Gesamtwert in der rechten unteren Zelle: 2400. und runden diese auf drei Stellen hinter dem Komma. Wir erhalten so erhalten:
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,091 | 0,259 | 0,35 |
|
| 0,383 | 0,267 | 0,65 |
| 0,474 | 0,526 | 1 |
Jetzt können wir P(A)=0.35 mit P(B)=0.474 multiplizieren um zu überprüfen, ob dieses Produkt ungefähr den gleichen Wert hat wie
P(A ∩ B)=0.091, also:
P(A) ⋅ P(B) = 0.35 ⋅ 0.474 = 0.166 ≈ 0.166
≠ 0.091 = 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.
Als erstes tragen wir rechts unten die Summe
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,3078 | ||
|
| |||
| 0,62 | 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:
P(B) + 0.62 = 1
Somit gilt: P(B) = 1 - 0.62 = 0.38
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,3078 | ||
|
| |||
| 0,38 | 0,62 | 1 |
Weil wir ja wissen, dass die beiden Ereignisse A und B (und damit auch
also
somit gilt:
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,3078 | 0,81 | |
|
| |||
| 0,38 | 0,62 | 1 |
Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,3078 | 0,5022 | 0,81 |
|
| 0,0722 | 0,1178 | 0,19 |
| 0,38 | 0,62 | 1 |
Stochast. Unabhängigkeit rw (Anwend.)
Beispiel:
In einem Land sind 3,42% aller Menschen sowohl minderjährig als auch Linkshänder. Insgesamt sind 81% aller Menschen dieses Lands Rechtshänder. Man kann davon ausgehen, dass die beiden Ereignisse "Linkshänder" und "Minderjährigkeit" stochastisch unabhängig sind. Wie viel Prozent der Menschen dieses Landes müssten dann volljährige Erwachsene sein?
Als erstes tragen wir rechts unten die Summe
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(Linkshänder) |
(Rechtshänder) | ||
|---|---|---|---|
|
(Minderjährige) | 0,0342 | ||
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(Erwachsene) | |||
| 0,81 | 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:
P(B) + 0.81 = 1
Somit gilt: P(B) = 1 - 0.81 = 0.19
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(Linkshänder) |
(Rechtshänder) | ||
|---|---|---|---|
|
(Minderjährige) | 0,0342 | ||
|
(Erwachsene) | |||
| 0,19 | 0,81 | 1 |
Wir erkennen nun, dass der Anteil von "Minderjährige" in der Spalte "Linkshänder"
Weil die beiden Ereignisse A und B stochastisch unabhängig sind, muss dann in allen Spalten der prozentuale Anteil von "Minderjährige" auch
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(Linkshänder) |
(Rechtshänder) | ||
|---|---|---|---|
|
(Minderjährige) | 0,0342 | 0,18 | |
|
(Erwachsene) | |||
| 0,19 | 0,81 | 1 |
Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.
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(Linkshänder) |
(Rechtshänder) | ||
|---|---|---|---|
|
(Minderjährige) | 0,0342 | 0,1458 | 0,18 |
|
(Erwachsene) | 0,1558 | 0,6642 | 0,82 |
| 0,19 | 0,81 | 1 |
Der prozentualer Anteil der Erwachsenen ist somit 82%
VFT Anwend. prozentual (mit Kombis)
Beispiel:
In einer groß angelegten Umfrage sind 43,5% der Befragten weiblich. 13,1% dieser weiblichen Befragten sind Fußballfans. 75,7% der Befragten sind keine Fußballfans oder weiblich. Wie hoch ist der Prozentsatz unter allen Befragten, die keine Fußballfans sind?
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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(weiblich) |
(männlich) | ||
|---|---|---|---|
|
(Fußballfan) | |||
|
(kein Fan) | |||
| 0,435 |
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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(weiblich) |
(männlich) | ||
|---|---|---|---|
|
(Fußballfan) | |||
|
(kein Fan) | |||
| 0,435 | 0,565 | 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "weiblich" sind es
13.1% kann man die Wahrscheinlichkeit
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(weiblich) |
(männlich) | ||
|---|---|---|---|
|
(Fußballfan) | 0,057 | ||
|
(kein Fan) | |||
| 0,435 | 0,565 | 1 |
Die 75.7% von "kein Fan oder weiblich" verteilen sich ja auf die drei Felder von
also auf alle vier Felder außer
0,757 =
Damit gilt:
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(weiblich) |
(männlich) | ||
|---|---|---|---|
|
(Fußballfan) | 0,057 | 0,243 | |
|
(kein Fan) | |||
| 0,435 | 0,565 | 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
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(weiblich) |
(männlich) | ||
|---|---|---|---|
|
(Fußballfan) | 0,057 | 0,243 | 0,3 |
|
(kein Fan) | 0,378 | 0,322 | 0,7 |
| 0,435 | 0,565 | 1 |
Der gesuchte Wert, der Prozentsatz der Nicht-Fußballfans, ist also 0.7 = 70%.
