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 A = {2; 4; 7; 10}. Bestimme .
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge A = {2; 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 A={2; 4; 7; 10} sind,
also
= {1; 3; 5; 6; 8; 9}
Mengen-Operationen (allg.)
Beispiel:
Gegeben ist die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {3; 4; 7; 10} und B = {1; 4; 7; 8; 9; 10}. Bestimme
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {3; 4; 7; 10} und B = {1; 4; 7; 8; 9; 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={3; 4; 7; 10} sind,
also
= {1; 2; 5; 6; 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={1; 4; 7; 8; 9; 10} sind,
also
= {2; 3; 5; 6}
Die Menge
also
Mengen-Operationen Anwendungen
Beispiel:
In einer Urne sind 10 Kugeln mit den Zahlen 1 bis 10 beschriftet. Bestimme alle Kugeln deren Zahl durch 3 teilbar ist oder deren Zahl höchstens die 4 ist.
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {3; 6; 9} und B = {1; 2; 3; 4}.
Die Menge
also
Mengen-Operationen Wahrscheinlichkeit
Beispiel:
In einer Urne sind 10 Kugeln mit den Zahlen 1 bis 10 beschriftet. Es wird eine Kugel zufällig gezogen. Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass die Zahl dieser Kugel keine Primzahl und nicht größer als 5 ist.
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {2; 3; 5; 7} und B = {1; 2; 3; 4; 5}.
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; 7} sind,
also
= {1; 4; 6; 8; 9; 10}
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) + 53 = 241
Somit gilt: H(A ∩ B) = 241 - 53 = 188
| 188 | 53 | 241 | |
| 84 | |||
| 495 |
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:
53 + 84 = H( )
Somit gilt: H( ) = 53 + 84 = 137
| 188 | 53 | 241 | |
| 84 | |||
| 137 | 495 |
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:
241 + H( ) = 495
Somit gilt: H( ) = 495 - 241 = 254
| 188 | 53 | 241 | |
| 84 | 254 | ||
| 137 | 495 |
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) + 84 = 254
Somit gilt: H( ∩ B) = 254 - 84 = 170
| 188 | 53 | 241 | |
| 170 | 84 | 254 | |
| 137 | 495 |
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) + 137 = 495
Somit gilt: H(B) = 495 - 137 = 358
| 188 | 53 | 241 | |
| 170 | 84 | 254 | |
| 358 | 137 | 495 |
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%.
| 0,17 | |||
| 0,03 | |||
| 0,53 | 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:
0.53 + P( ) = 1
Somit gilt: P( ) = 1 - 0.53 = 0.47
| 0,17 | |||
| 0,03 | |||
| 0,53 | 0,47 | 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) + 0.03 = 0.53
Somit gilt: P(A ∩ B) = 0.53 - 0.03 = 0.5
| 0,5 | 0,17 | ||
| 0,03 | |||
| 0,53 | 0,47 | 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:
0.17 + P( ∩ ) = 0.47
Somit gilt: P( ∩ ) = 0.47 - 0.17 = 0.3
| 0,5 | 0,17 | ||
| 0,03 | 0,3 | ||
| 0,53 | 0,47 | 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:
0.5 + 0.17 = P(A)
Somit gilt: P(A) = 0.5 + 0.17 = 0.67
| 0,5 | 0,17 | 0,67 | |
| 0,03 | 0,3 | ||
| 0,53 | 0,47 | 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:
0.03 + 0.3 = P( )
Somit gilt: P( ) = 0.03 + 0.3 = 0.33
| 0,5 | 0,17 | 0,67 | |
| 0,03 | 0,3 | 0,33 | |
| 0,53 | 0,47 | 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 213 mit dem Bus oder Auto. Von den 418 SchülerInnen, die weiter als 2 km von der Schule entfernt wohnen, kommen aber immerhin 79 mit dem Fahrrad oder zu Fuß. Insgesamt fahren 284 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) | 213 | ||
|
(entfernt) | 79 | 418 | |
| 284 |
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:
79 + H( ∩ ) = 418
Somit gilt: H( ∩ ) = 418 - 79 = 339
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 213 | ||
|
(entfernt) | 79 | 339 | 418 |
| 284 |
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) + 79 = 284
Somit gilt: H(A ∩ B) = 284 - 79 = 205
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 205 | 213 | |
|
(entfernt) | 79 | 339 | 418 |
| 284 |
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:
213 + 339 = H( )
Somit gilt: H( ) = 213 + 339 = 552
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 205 | 213 | |
|
(entfernt) | 79 | 339 | 418 |
| 284 | 552 |
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:
205 + 213 = H(A)
Somit gilt: H(A) = 205 + 213 = 418
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 205 | 213 | 418 |
|
(entfernt) | 79 | 339 | 418 |
| 284 | 552 |
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:
284 + 552 = H(B + )
Somit gilt: H(B + ) = 284 + 552 = 836
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 205 | 213 | 418 |
|
(entfernt) | 79 | 339 | 418 |
| 284 | 552 | 836 |
Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 205 | 213 | 418 |
|
(entfernt) | 79 | 339 | 418 |
| 284 | 552 | 836 |
Der gesuchte Wert, Anzahl der Schüler der Schule, ist also 836.
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 44% der Geräte installiert, bei anderen Smartphones nur auf 22% der Geräte. Bei der Untersuchung waren 18% 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) | 0,18 | ||
|
(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) | 0,18 | ||
|
(anderes Smartphone) | 0,82 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "iPhone" sind es
44% kann man die Wahrscheinlichkeit
=
0,18 ⋅
0,44 =
0,0792 berechnen.
|
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,0792 | 0,18 | |
|
(anderes Smartphone) | 0,82 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "anderes Smartphone" sind es
22% kann man die Wahrscheinlichkeit
|
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,0792 | 0,18 | |
|
(anderes Smartphone) | 0,1804 | 0,82 | |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,0792 | 0,1008 | 0,18 |
|
(anderes Smartphone) | 0,1804 | 0,6396 | 0,82 |
| 0,2596 | 0,7404 | 1 |
Der gesuchte Wert, der Prozentsatz von nicht iPhone und ohne die App, ist also 0.6396 = 63.96%.
VFT Anwend. prozentual (schwerer)
Beispiel:
Mit der Arbeit des Regierungschefs eines Staates sind 31% der Bevölkerung zufrieden. Unter den Anhängern seiner eigenen Partei, deren Anteil 33,64% der Bevölkerung ausmacht, hat er sogar Zustimmungswerte von 58,98%. 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) | 0,31 | ||
|
(unzufrieden) | |||
| 0,3364 |
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) | 0,31 | ||
|
(unzufrieden) | 0,69 | ||
| 0,3364 | 0,6636 | 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "eigene Partei" sind es
58.98% kann man die Wahrscheinlichkeit
|
(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | 0,1984 | 0,31 | |
|
(unzufrieden) | 0,69 | ||
| 0,3364 | 0,6636 | 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | 0,1984 | 0,1116 | 0,31 |
|
(unzufrieden) | 0,138 | 0,552 | 0,69 |
| 0,3364 | 0,6636 | 1 |
Der gesuchte Wert, der Prozentsatz von unzufrieden und kein Anhänger der Partei, ist also 0.552 = 55.2%.
bedingte Wahrsch. (nur Zahlen)
Beispiel:
Gegeben ist die vollständige Vierfeldertafel. Berechne die bedingte Wahrscheinlichkeit
| | | ||
|---|---|---|---|
| | 120 | 147 | 267 |
| | 123 | 79 | 202 |
| 243 | 226 | 469 |
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
| | | ||
|---|---|---|---|
| | 0,28 | 0,31 | 0,59 |
| | 0,32 | 0,09 | 0,41 |
| 0,6 | 0,4 | 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:
0,41 ⋅ x
= 0,09 = |:0,41
also
bedingte Wahrsch. Anwendungen
Beispiel:
Schätzungen zufolge sind 0,1% der Bevölkerung an einem Virus infiziert. Ein Testverfahren auf diesen Virus liefert bei 99,1% der tatsächlich infizierten auch einen positives Ergebnis. Bei den nicht infizierten zeigt dies der Test auch zu 98,7% an. Beim Blutspenden wird ein Mensch positiv auf dieses Virus getestet. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass er auch tatsächlich mit diesem Virus infiziert ist?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
|
(Test positiv) |
(Test negativ) | ||
|---|---|---|---|
|
(infiziert) | 0,001 | ||
|
(nicht infiziert) | |||
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.
|
(Test positiv) |
(Test negativ) | ||
|---|---|---|---|
|
(infiziert) | 0,001 | ||
|
(nicht infiziert) | 0,999 | ||
| 1 |
Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "infiziert" sind es 99.1%, also
die Wahrscheinlichkeit
berechnen.
|
(Test positiv) |
(Test negativ) | ||
|---|---|---|---|
|
(infiziert) | 0,000991 | 0,001 | |
|
(nicht infiziert) | 0,999 | ||
| 1 |
Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "nicht infiziert" sind es 1.3%, also
die Wahrscheinlichkeit
berechnen.
|
(Test positiv) |
(Test negativ) | ||
|---|---|---|---|
|
(infiziert) | 0,000991 | 0,001 | |
|
(nicht infiziert) | 0,012987 | 0,999 | |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(Test positiv) |
(Test negativ) | ||
|---|---|---|---|
|
(infiziert) | 0,000991 | 0,000009 | 0,001 |
|
(nicht infiziert) | 0,012987 | 0,986013 | 0,999 |
| 0,013978 | 0,986022 | 1 |
Gesucht ist ja "die Wahrscheinlichkeit nach positiven Test tatsächlich infiziert zu sein", 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:
0,013978 ⋅ x
= 0,000991 = |:0,013978
also
Der gesuchte Wert (die Wahrscheinlichkeit nach positiven Test tatsächlich infiziert zu sein) ist also 0,0709 = 7,09%.
Stochast. Unabhängigkeit Anwendungen
Beispiel:
Ein Marktforschungsinstitut untersucht die Verbreitung einer Handy-App und kommt dabei zu folgenden Ergebnissen. Insgesamt ist die App auf 37,34% aller Smartphones installiert. 39,02% der installierten Apps sind auf einem iPhone. 46,23% 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.
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) | |||
|
(anderes Smartphone) | 0,4623 | ||
| 0,3734 |
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) | 0,1643 | ||
|
(anderes Smartphone) | 0,4623 | ||
| 0,3734 | 0,6266 | 1 |
Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "installiert" sind es 39.02%, also
die Wahrscheinlichkeit
berechnen.
|
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,1457 | 0,1643 | |
|
(anderes Smartphone) | 0,4623 | ||
| 0,3734 | 0,6266 | 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,1457 | 0,1643 | 0,31 |
|
(anderes Smartphone) | 0,2277 | 0,4623 | 0,69 |
| 0,3734 | 0,6266 | 1 |
Jetzt können wir P(A)=0.31 mit P(B)=0.373 multiplizieren um zu überprüfen, ob dieses Produkt ungefähr den gleichen Wert hat wie
P(A ∩ B)=0.146, also:
P(A) ⋅ P(B) = 0.31 ⋅ 0.373 = 0.1158 ≈ 0.116
≠ 0.146 = 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
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,032 | ||
|
| 0,8 | ||
| 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) + 0.8 = 1
Somit gilt: P(A) = 1 - 0.8 = 0.2
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,032 | 0,2 | |
|
| 0,8 | ||
| 1 |
Weil wir ja wissen, dass die beiden Ereignisse A und B (und damit auch
also 0.2 ⋅
somit gilt:
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,032 | 0,2 | |
|
| 0,8 | ||
| 0,16 | 1 |
Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,032 | 0,168 | 0,2 |
|
| 0,128 | 0,672 | 0,8 |
| 0,16 | 0,84 | 1 |
Stochast. Unabhängigkeit rw (Anwend.)
Beispiel:
Bei einer groß angelegten Blitzeraktion wird bei 800 Autos die Geschwindigkeit gemessen. Von den Autos, die nicht zu den E-Autos zählen, werden 128 mit zu hoher Geschwindigkeit geblitzt. Insgesamt fuhren 160 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?
Als erstes tragen wir die Werte, die man aus dem Text herauslesen kann in einer Vierfeldertafel ein:
|
(geblitzte Autos) |
(nicht geblitzte Autos) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Autos) | 160 | ||
|
(Verbrenner) | 128 | ||
| 800 |
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:
160 + H(
Somit gilt: H(
|
(geblitzte Autos) |
(nicht geblitzte Autos) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Autos) | 160 | ||
|
(Verbrenner) | 128 | 640 | |
| 800 |
Wir erkennen nun, dass der Anteil von "geblitzte Autos" in der Zeile "Verbrenner"
Weil die beiden Ereignisse A und B stochastisch unabhängig sind, muss dann in allen Zeilen der prozentuale Anteil von "geblitzte Autos" auch
Für den Wert in der Randzeile ergibt sich also
|
(geblitzte Autos) |
(nicht geblitzte Autos) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Autos) | 160 | ||
|
(Verbrenner) | 128 | 640 | |
| 160 | 800 |
Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.
|
(geblitzte Autos) |
(nicht geblitzte Autos) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Autos) | 32 | 128 | 160 |
|
(Verbrenner) | 128 | 512 | 640 |
| 160 | 640 | 800 |
Die Anzahl der nicht geblitzten Autos ist somit 640
VFT Anwend. prozentual (mit Kombis)
Beispiel:
Ein Marktforschungsinstitut untersucht die Verbreitung einer Handy-App und kommt dabei zu folgenden Ergebnissen. Bei der Untersuchung waren 20% aller Smartphones iPhones. Bei den iPhones ist die App auf 36% der Geräte installiert. 46,4% 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) | ||
|---|---|---|---|
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(iPhone) | 0,2 | ||
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(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) | ||
|---|---|---|---|
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(iPhone) | 0,2 | ||
|
(anderes Smartphone) | 0,8 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "iPhone" sind es
36% kann man die Wahrscheinlichkeit
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(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
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(iPhone) | 0,072 | 0,2 | |
|
(anderes Smartphone) | 0,8 | ||
| 1 |
Die 46.4% von "iPhone oder installiert" verteilen sich ja auf die drei Felder von
also auf alle vier Felder außer
0,464 =
Damit gilt:
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(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
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(iPhone) | 0,072 | 0,2 | |
|
(anderes Smartphone) | 0,536 | 0,8 | |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
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(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
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(iPhone) | 0,072 | 0,128 | 0,2 |
|
(anderes Smartphone) | 0,264 | 0,536 | 0,8 |
| 0,336 | 0,664 | 1 |
Der gesuchte Wert, der Prozentsatz der Smartphones ohne die App, ist also 0.664 = 66.4%.
