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 = {3; 5; 7; 10}. Bestimme .
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge B = {3; 5; 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={3; 5; 7; 10} sind,
also
= {1; 2; 4; 6; 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 = {1; 2; 6; 7; 8}. Bestimme .
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge B = {1; 2; 6; 7; 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={1; 2; 6; 7; 8} sind,
also
= {3; 4; 5; 9; 10}
Mengen-Operationen Anwendungen
Beispiel:
(Alle Sektoren sind Vielfache
von Achtels-Kreisen)
Bestimme alle Sektoren, deren Zahl nicht durch 2 teilbar ist und deren Hintergrund eingefärbt ist.
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6} und die Mengen A = {2; 3} und B = {2; 4; 6}.
Um die Menge
Die Menge
umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6},
die nicht in der Menge B={2; 4; 6} sind,
also
= {1; 3; 5}
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 nicht durch 4 teilbar ist und deren Hintergrund eingefärbt ist.
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7} und die Mengen A = {2; 3; 6} und B = {4}.
Um die Menge
Die Menge
umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7},
die nicht in der Menge B={4} sind,
also
= {1; 2; 3; 5; 6; 7}
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 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:
120 + 46 = H( )
Somit gilt: H( ) = 120 + 46 = 166
| 7 | |||
| 120 | 46 | 166 | |
| 298 |
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:
7 + 120 = H(B)
Somit gilt: H(B) = 7 + 120 = 127
| 7 | |||
| 120 | 46 | 166 | |
| 127 | 298 |
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) + 166 = 298
Somit gilt: H(A) = 298 - 166 = 132
| 7 | 132 | ||
| 120 | 46 | 166 | |
| 127 | 298 |
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:
7 + H(A ∩ ) = 132
Somit gilt: H(A ∩ ) = 132 - 7 = 125
| 7 | 125 | 132 | |
| 120 | 46 | 166 | |
| 127 | 298 |
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:
127 + H( ) = 298
Somit gilt: H( ) = 298 - 127 = 171
| 7 | 125 | 132 | |
| 120 | 46 | 166 | |
| 127 | 171 | 298 |
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%.
| 0,1 | |||
| 0,36 | 0,51 | ||
| 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:
0.36 + P( ∩ ) = 0.51
Somit gilt: P( ∩ ) = 0.51 - 0.36 = 0.15
| 0,1 | |||
| 0,36 | 0,15 | 0,51 | |
| 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:
0.1 + 0.15 = P( )
Somit gilt: P( ) = 0.1 + 0.15 = 0.25
| 0,1 | |||
| 0,36 | 0,15 | 0,51 | |
| 0,25 | 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:
P(A) + 0.51 = 1
Somit gilt: P(A) = 1 - 0.51 = 0.49
| 0,1 | 0,49 | ||
| 0,36 | 0,15 | 0,51 | |
| 0,25 | 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) + 0.1 = 0.49
Somit gilt: P(A ∩ B) = 0.49 - 0.1 = 0.39
| 0,39 | 0,1 | 0,49 | |
| 0,36 | 0,15 | 0,51 | |
| 0,25 | 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) + 0.25 = 1
Somit gilt: P(B) = 1 - 0.25 = 0.75
| 0,39 | 0,1 | 0,49 | |
| 0,36 | 0,15 | 0,51 | |
| 0,75 | 0,25 | 1 |
Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.
VFT Anwend. Häufigkeiten
Beispiel:
Ein Fahrradhändler hat in einem Jahr 1300 Fahrräder verkauft. Davon waren 354 Mountainbikes ohne zusätzlichen Elektroantrieb. Insgesamt wurden 546 E-Bikes verkauft. Von den Rädern, die kein Mountainbike sind, wurden insgesamt (E-Bike und andere zusammen) 760 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) | 546 | ||
|
(kein E-Bike) | 354 | ||
| 760 | 1300 |
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) + 760 = 1300
Somit gilt: H(B) = 1300 - 760 = 540
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 546 | ||
|
(kein E-Bike) | 354 | ||
| 540 | 760 | 1300 |
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) + 354 = 540
Somit gilt: H(A ∩ B) = 540 - 354 = 186
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 186 | 546 | |
|
(kein E-Bike) | 354 | ||
| 540 | 760 | 1300 |
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:
546 + H( ) = 1300
Somit gilt: H( ) = 1300 - 546 = 754
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 186 | 546 | |
|
(kein E-Bike) | 354 | 754 | |
| 540 | 760 | 1300 |
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:
186 + H(A ∩ ) = 546
Somit gilt: H(A ∩ ) = 546 - 186 = 360
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 186 | 360 | 546 |
|
(kein E-Bike) | 354 | 754 | |
| 540 | 760 | 1300 |
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:
354 + H( ∩ ) = 754
Somit gilt: H( ∩ ) = 754 - 354 = 400
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 186 | 360 | 546 |
|
(kein E-Bike) | 354 | 400 | 754 |
| 540 | 760 | 1300 |
Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 186 | 360 | 546 |
|
(kein E-Bike) | 354 | 400 | 754 |
| 540 | 760 | 1300 |
Der gesuchte Wert, Anzahl verkaufter "normaler" Fahrräder, ist also 400.
VFT Anwend. prozentual (leichter)
Beispiel:
Schätzungen zufolge sind 4% der Lehrer Informatiklehrer. Von den anderen Lehrern nutzen 96% das MS-Office. Von den Informatik-Lehrern bevorzugen aber 87% 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) | 0,04 | ||
|
(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) | 0,04 | ||
|
(andere) | 0,96 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "Informatiklehrer" sind es
87% kann man die Wahrscheinlichkeit
=
0,04 ⋅
0,87 =
0,0348 berechnen.
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,0348 | 0,04 | |
|
(andere) | 0,96 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "andere" sind es
96% kann man die Wahrscheinlichkeit
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,0348 | 0,04 | |
|
(andere) | 0,9216 | 0,96 | |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,0052 | 0,0348 | 0,04 |
|
(andere) | 0,9216 | 0,0384 | 0,96 |
| 0,9268 | 0,0732 | 1 |
Der gesuchte Wert, Prozentsatz an MS-Office, ist also 0.9268 = 92.68%.
VFT Anwend. prozentual (schwerer)
Beispiel:
Ein Marktforschungsinstitut untersucht die Verbreitung einer Handy-App und kommt dabei zu folgenden Ergebnissen. Insgesamt ist die App auf 29,6% aller Smartphones installiert. Auf den iPhones ist sie sogar auf 44% der Geräte installiert. Bei der Untersuchung waren 28% 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:
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
|
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,28 | ||
|
(anderes Smartphone) | |||
| 0,296 |
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.
|
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,28 | ||
|
(anderes Smartphone) | 0,72 | ||
| 0,296 | 0,704 | 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "iPhone" sind es
44% kann man die Wahrscheinlichkeit
|
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,1232 | 0,28 | |
|
(anderes Smartphone) | 0,72 | ||
| 0,296 | 0,704 | 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,1232 | 0,1568 | 0,28 |
|
(anderes Smartphone) | 0,1728 | 0,5472 | 0,72 |
| 0,296 | 0,704 | 1 |
Der gesuchte Wert, der Prozentsatz von nicht iPhone und ohne die App, ist also 0.5472 = 54.72%.
bedingte Wahrsch. (nur Zahlen)
Beispiel:
Gegeben ist die vollständige Vierfeldertafel. Berechne die bedingte Wahrscheinlichkeit
| | | ||
|---|---|---|---|
| | 13 | 32 | 45 |
| | 6 | 155 | 161 |
| 19 | 187 | 206 |
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
| | | ||
|---|---|---|---|
| | 0,76 | 0,14 | 0,9 |
| | 0,03 | 0,07 | 0,1 |
| 0,79 | 0,21 | 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:
0,21 ⋅ x
= 0,14 = |:0,21
also
bedingte Wahrsch. Anwendungen
Beispiel:
Mit der Arbeit des Regierungschefs eines Staates sind von den Anhängern seiner eigenen Partei, deren Anteil 33% der Bevölkerung ausmacht, 57% zufrieden. Bei denen, die aber keine Anhängern dessen Partei sind, liegen die Zustimmungswerte nur bei 23%. Wie viel Prozent derjenigen, die mit der Arbeit des Regierungschefs zufrieden sind, sind auch Anhänger seiner Partei?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
|
(zufrieden) |
(unzufrieden) | ||
|---|---|---|---|
|
(eigene Partei) | 0,33 | ||
|
(andere Partei) | |||
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.
|
(zufrieden) |
(unzufrieden) | ||
|---|---|---|---|
|
(eigene Partei) | 0,33 | ||
|
(andere Partei) | 0,67 | ||
| 1 |
Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "eigene Partei" sind es 57%, also
die Wahrscheinlichkeit
berechnen.
|
(zufrieden) |
(unzufrieden) | ||
|---|---|---|---|
|
(eigene Partei) | 0,1881 | 0,33 | |
|
(andere Partei) | 0,67 | ||
| 1 |
Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "andere Partei" sind es 23%, also
die Wahrscheinlichkeit
berechnen.
|
(zufrieden) |
(unzufrieden) | ||
|---|---|---|---|
|
(eigene Partei) | 0,1881 | 0,33 | |
|
(andere Partei) | 0,1541 | 0,67 | |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(zufrieden) |
(unzufrieden) | ||
|---|---|---|---|
|
(eigene Partei) | 0,1881 | 0,1419 | 0,33 |
|
(andere Partei) | 0,1541 | 0,5159 | 0,67 |
| 0,3422 | 0,6578 | 1 |
Gesucht ist ja "der Anteil der Parteianhänger unter allen. die mit dem Regierungschef zufrieden sind", 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:
0,3422 ⋅ x
= 0,1881 = |:0,3422
also
Der gesuchte Wert (der Anteil der Parteianhänger unter allen. die mit dem Regierungschef zufrieden sind) ist also 0,5497 = 54,97%.
Stochast. Unabhängigkeit Anwendungen
Beispiel:
Ein Fahrradhändler hat in einem Jahr 2400 Fahrräder verkauft. Davon waren 874 Mountainbikes ohne zusätzlichen Elektroantrieb. Insgesamt wurden 840 E-Bikes verkauft. Von den Rädern, die kein Mountainbike sind, wurden insgesamt (E-Bike und andere zusammen) 1249 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) | 874 | ||
| 1249 | 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) + 1249 = 2400
Somit gilt: H(B) = 2400 - 1249 = 1151
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 840 | ||
|
(kein E-Bike) | 874 | ||
| 1151 | 1249 | 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) + 874 = 1151
Somit gilt: H(A ∩ B) = 1151 - 874 = 277
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 277 | 840 | |
|
(kein E-Bike) | 874 | ||
| 1151 | 1249 | 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) | 277 | 840 | |
|
(kein E-Bike) | 874 | 1560 | |
| 1151 | 1249 | 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:
277 + H(A ∩
Somit gilt: H(A ∩
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 277 | 563 | 840 |
|
(kein E-Bike) | 874 | 1560 | |
| 1151 | 1249 | 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:
874 + H(
Somit gilt: H(
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 277 | 563 | 840 |
|
(kein E-Bike) | 874 | 686 | 1560 |
| 1151 | 1249 | 2400 |
Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 277 | 563 | 840 |
|
(kein E-Bike) | 874 | 686 | 1560 |
| 1151 | 1249 | 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:
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,115 | 0,235 | 0,35 |
|
| 0,364 | 0,286 | 0,65 |
| 0,48 | 0,52 | 1 |
Jetzt können wir P(A)=0.35 mit P(B)=0.48 multiplizieren um zu überprüfen, ob dieses Produkt ungefähr den gleichen Wert hat wie
P(A ∩ B)=0.115, also:
P(A) ⋅ P(B) = 0.35 ⋅ 0.48 = 0.1679 ≈ 0.168
≠ 0.115 = 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
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,3649 | ||
|
| |||
| 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(
Somit gilt: P(
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,3649 | ||
|
| |||
| 0,59 | 0,41 | 1 |
Weil wir ja wissen, dass die beiden Ereignisse A und B (und damit auch
also
somit gilt:
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,3649 | 0,89 | |
|
| |||
| 0,59 | 0,41 | 1 |
Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,5251 | 0,3649 | 0,89 |
|
| 0,0649 | 0,0451 | 0,11 |
| 0,59 | 0,41 | 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 Mädchen wählen 12 das Leistungsfach. Auf das Basisfach fallen insgesamt 20 Wahlen. Man kann davon ausgehen, dass die beiden Ereignisse Geschlecht und Mathewahlen stochastisch unabhängig sind. Wie viele der 50 Schülerinnen und Schüler der 10-ten Klassen sind keine Mädchen?
Als erstes tragen wir die Werte, die man aus dem Text herauslesen kann in einer Vierfeldertafel ein:
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(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
|---|---|---|---|
|
(Mädchen) | 12 | ||
|
(Jungs) | |||
| 20 | 50 |
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) + 20 = 50
Somit gilt: H(B) = 50 - 20 = 30
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(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
|---|---|---|---|
|
(Mädchen) | 12 | ||
|
(Jungs) | |||
| 30 | 20 | 50 |
Wir erkennen nun, dass der Anteil von "Mädchen" in der Spalte "Leistungsfach"
Weil die beiden Ereignisse A und B stochastisch unabhängig sind, muss dann in allen Spalten der prozentuale Anteil von "Mädchen" auch
Für den Wert in der Randspalte ergibt sich also
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(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
|---|---|---|---|
|
(Mädchen) | 12 | 20 | |
|
(Jungs) | |||
| 30 | 20 | 50 |
Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.
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(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
|---|---|---|---|
|
(Mädchen) | 12 | 8 | 20 |
|
(Jungs) | 18 | 12 | 30 |
| 30 | 20 | 50 |
Die Anzahl nicht weiblicher Schüler ist somit 30
VFT Anwend. prozentual (mit Kombis)
Beispiel:
Mit der Arbeit des Regierungschefs eines Staates sind 49% der Bevölkerung unzufrieden. 15% dieser Unzufriedenen sind sogar Anhänger seiner eigenen Partei. 75,31% der Bevölkerung sind entweder unzufrieden mit seiner Arbeit oder Anhänger seiner Partei. Wie viel Prozent der Anhänger seiner eigenen Partei sind mit der Arbeit des Regierungschefs zufrieden?
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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(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | |||
|
(unzufrieden) | 0,49 | ||
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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(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | 0,51 | ||
|
(unzufrieden) | 0,49 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "unzufrieden" sind es
15% kann man die Wahrscheinlichkeit
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(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | 0,51 | ||
|
(unzufrieden) | 0,0735 | 0,49 | |
| 1 |
Nach Verrechnung der Zeilen- und Spaltensummen erhält man:
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(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | 0,51 | ||
|
(unzufrieden) | 0,0735 | 0,4165 | 0,49 |
| 1 |
Die 75.31% von "entweder unzufrieden oder eigene Partei" verteilen sich ja auf die beiden Felder von
0.4165 +
Damit gilt:
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(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | 0,3366 | 0,51 | |
|
(unzufrieden) | 0,0735 | 0,4165 | 0,49 |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
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(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | 0,3366 | 0,1734 | 0,51 |
|
(unzufrieden) | 0,0735 | 0,4165 | 0,49 |
| 0,4101 | 0,5899 | 1 |
Gesucht ist ja, der Prozentsatz der Zufriedenen unter den Anhängern der eigenen Partei, also
Der gesuchte Wert, der Prozentsatz der Zufriedenen unter den Anhängern der eigenen Partei, ist also 0.8208 = 82.08%.
