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 = {1; 5; 6; 9; 10} und B = {2; 4; 5; 6; 9; 10}. Bestimme
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {1; 5; 6; 9; 10} und B = {2; 4; 5; 6; 9; 10}.
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 = {1; 2; 3; 5; 6; 7; 9} und B = {4; 5; 8; 9; 10}. Bestimme
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {1; 2; 3; 5; 6; 7; 9} und B = {4; 5; 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 B={4; 5; 8; 9; 10} sind,
also
= {1; 2; 3; 6; 7}
Die Menge
also
Mengen-Operationen Anwendungen
Beispiel:
In einer Urne sind 14 Kugeln mit den Zahlen 1 bis 14 beschriftet. Bestimme alle Kugeln deren Zahl durch 2 teilbar ist oder deren Zahl höchstens die 3 ist.
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13; 14} und die Mengen A = {2; 4; 6; 8; 10; 12; 14} und B = {1; 2; 3}.
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 3 teilbar ist und deren Hintergrund eingefärbt ist.
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6} und die Mengen A = {4} und B = {3; 6}.
Um die Menge
Die Menge
umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6},
die nicht in der Menge B={3; 6} sind,
also
= {1; 2; 4; 5}
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:
106 + 14 = H(A)
Somit gilt: H(A) = 106 + 14 = 120
| 106 | 14 | 120 | |
| 60 | 133 | ||
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) + 60 = 133
Somit gilt: H( ∩ B) = 133 - 60 = 73
| 106 | 14 | 120 | |
| 73 | 60 | 133 | |
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:
106 + 73 = H(B)
Somit gilt: H(B) = 106 + 73 = 179
| 106 | 14 | 120 | |
| 73 | 60 | 133 | |
| 179 |
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:
14 + 60 = H( )
Somit gilt: H( ) = 14 + 60 = 74
| 106 | 14 | 120 | |
| 73 | 60 | 133 | |
| 179 | 74 |
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:
120 + 133 = H(B + )
Somit gilt: H(B + ) = 120 + 133 = 253
| 106 | 14 | 120 | |
| 73 | 60 | 133 | |
| 179 | 74 | 253 |
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%.
| 0,21 | 0,46 | ||
| 0,15 | |||
| 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) + 0.21 = 0.46
Somit gilt: P(A ∩ B) = 0.46 - 0.21 = 0.25
| 0,25 | 0,21 | 0,46 | |
| 0,15 | |||
| 1 |
In der 1. Spalte sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle unten immer die Summe der beiden inneren Zellen darüber ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
0.25 + 0.15 = P(B)
Somit gilt: P(B) = 0.25 + 0.15 = 0.4
| 0,25 | 0,21 | 0,46 | |
| 0,15 | |||
| 0,4 | 1 |
In der 3. Spalte sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle unten immer die Summe der beiden inneren Zellen darüber ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
0.46 + P( ) = 1
Somit gilt: P( ) = 1 - 0.46 = 0.54
| 0,25 | 0,21 | 0,46 | |
| 0,15 | 0,54 | ||
| 0,4 | 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:
0.15 + P( ∩ ) = 0.54
Somit gilt: P( ∩ ) = 0.54 - 0.15 = 0.39
| 0,25 | 0,21 | 0,46 | |
| 0,15 | 0,39 | 0,54 | |
| 0,4 | 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:
0.4 + P( ) = 1
Somit gilt: P( ) = 1 - 0.4 = 0.6
| 0,25 | 0,21 | 0,46 | |
| 0,15 | 0,39 | 0,54 | |
| 0,4 | 0,6 | 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 weiter als 2 km von der Schule entfernt wohnen, fahren 478 mit dem Bus oder Auto. Von den 256 SchülerInnen, die nicht weiter als 2 km von der Schule entfernt wohnen, kommen aber immerhin 179 mit dem Fahrrad oder zu Fuß. Insgesamt fahren 244 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) | 179 | 256 | |
|
(entfernt) | 478 | ||
| 244 |
Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:
Rechenweg zum Ausfüllen der Vierfeldertafel 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:
179 + H(A ∩ ) = 256
Somit gilt: H(A ∩ ) = 256 - 179 = 77
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 179 | 77 | 256 |
|
(entfernt) | 478 | ||
| 244 |
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:
179 + H( ∩ B) = 244
Somit gilt: H( ∩ B) = 244 - 179 = 65
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 179 | 77 | 256 |
|
(entfernt) | 65 | 478 | |
| 244 |
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:
77 + 478 = H( )
Somit gilt: H( ) = 77 + 478 = 555
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 179 | 77 | 256 |
|
(entfernt) | 65 | 478 | |
| 244 | 555 |
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:
65 + 478 = H( )
Somit gilt: H( ) = 65 + 478 = 543
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 179 | 77 | 256 |
|
(entfernt) | 65 | 478 | 543 |
| 244 | 555 |
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:
244 + 555 = H(B + )
Somit gilt: H(B + ) = 244 + 555 = 799
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 179 | 77 | 256 |
|
(entfernt) | 65 | 478 | 543 |
| 244 | 555 | 799 |
Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 179 | 77 | 256 |
|
(entfernt) | 65 | 478 | 543 |
| 244 | 555 | 799 |
Der gesuchte Wert, Anzahl der Schüler der Schule, ist also 799.
VFT Anwend. prozentual (leichter)
Beispiel:
In einer groß angelegten Umfrage waren 57% der Befragten weiblich. Während 36% der männlichen Befragten angaben, Fußballfans zu sein, waren das bei den weiblichen Befragten nur 15%. Wie viel Prozent der Fußballfans sind weiblich?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
: weiblich
: nicht weiblich, also männlich
: Fußballfan
: nicht Fußballfan, also kein Fan
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
|
(Fußballfan) |
(kein Fan) | ||
|---|---|---|---|
|
(weiblich) | 0,57 | ||
|
(männlich) | |||
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.
|
(Fußballfan) |
(kein Fan) | ||
|---|---|---|---|
|
(weiblich) | 0,57 | ||
|
(männlich) | 0,43 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "weiblich" sind es
15% kann man die Wahrscheinlichkeit
=
0,57 ⋅
0,15 =
0,0855 berechnen.
|
(Fußballfan) |
(kein Fan) | ||
|---|---|---|---|
|
(weiblich) | 0,0855 | 0,57 | |
|
(männlich) | 0,43 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "männlich" sind es
36% kann man die Wahrscheinlichkeit
|
(Fußballfan) |
(kein Fan) | ||
|---|---|---|---|
|
(weiblich) | 0,0855 | 0,57 | |
|
(männlich) | 0,1548 | 0,43 | |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(Fußballfan) |
(kein Fan) | ||
|---|---|---|---|
|
(weiblich) | 0,0855 | 0,4845 | 0,57 |
|
(männlich) | 0,1548 | 0,2752 | 0,43 |
| 0,2403 | 0,7597 | 1 |
Gesucht ist ja, der Prozentsatz der Frauen unter den Fußballfans, also
Der gesuchte Wert, der Prozentsatz der Frauen unter den Fußballfans, ist also 0.3558 = 35.58%.
VFT Anwend. prozentual (schwerer)
Beispiel:
Bei einer neuen Viruskrankkeit, geht man davon aus, dass 1,33% der Bevölkerung diese nicht überleben. In einem Land sind 95% der Bevölkerung nicht älter als 80 Jahre. Von denen, die die Viruskrankheit nicht überleben, sind 63,91% über 80 Jahre alt. 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 | ||
| 0,0133 |
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 | ||
| 0,0133 | 0,9867 | 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "sterben" sind es
63.91% kann man die Wahrscheinlichkeit
|
(sterben) |
(überleben) | ||
|---|---|---|---|
|
(über 80) | 0,0085 | 0,05 | |
|
(höchstens 80) | 0,95 | ||
| 0,0133 | 0,9867 | 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(sterben) |
(überleben) | ||
|---|---|---|---|
|
(über 80) | 0,0085 | 0,0415 | 0,05 |
|
(höchstens 80) | 0,0048 | 0,9452 | 0,95 |
| 0,0133 | 0,9867 | 1 |
Der gesuchte Wert, die Wahrscheinlichkeit für unter 80 Jahre und Krankheit überleben, ist also 0.9452 = 94.52%.
bedingte Wahrsch. (nur Zahlen)
Beispiel:
Gegeben ist die vollständige Vierfeldertafel. Berechne die bedingte Wahrscheinlichkeit
| | | ||
|---|---|---|---|
| | 107 | 22 | 129 |
| | 42 | 32 | 74 |
| 149 | 54 | 203 |
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
| | | ||
|---|---|---|---|
| | 0,51 | 0,25 | 0,76 |
| | 0,15 | 0,09 | 0,24 |
| 0,66 | 0,34 | 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:
0,66 ⋅ x
= 0,51 = |:0,66
also
bedingte Wahrsch. Anwendungen
Beispiel:
Schätzungen zufolge sind 8% der Lehrer Informatiklehrer. Von den anderen Lehrern nutzen 91% das MS-Office. Von den Informatik-Lehrern bevorzugen aber 84% 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) | 0,08 | ||
|
(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) | 0,08 | ||
|
(andere Lehrer) | 0,92 | ||
| 1 |
Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "Informatiklehrer" sind es 84%, also
die Wahrscheinlichkeit
berechnen.
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,0672 | 0,08 | |
|
(andere Lehrer) | 0,92 | ||
| 1 |
Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "andere Lehrer" sind es 91%, also
die Wahrscheinlichkeit
berechnen.
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,0672 | 0,08 | |
|
(andere Lehrer) | 0,8372 | 0,92 | |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,0128 | 0,0672 | 0,08 |
|
(andere Lehrer) | 0,8372 | 0,0828 | 0,92 |
| 0,85 | 0,15 | 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:
0,15 ⋅ x
= 0,0672 = |:0,15
also
Der gesuchte Wert (der Prozentsatz der Informatiklehrer an den OpenOffice-Nutzern) ist also 0,448 = 44,8%.
Stochast. Unabhängigkeit Anwendungen
Beispiel:
Nach einer Umfrage könnten sich 32% der Befragten vorstellen, sich als nächstes Auto ein Elektroauto zu kaufen. 41% davon seien auch schon einmal in einem E-Auto gefahren. 40,12% der Befragten meinten, dass sie noch nie in einem E-Auto gesessen sind und sich sicher auch nie eines kaufen werden. Vervollständige die Vierfeldertafel und entscheide damit, ob die beiden Ereignisse "E-Auto kaufen" und "Erfahrung mit E-Auto" stochastisch unabhängig sind.
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
|
(E-Auto kennen) |
(nicht kennen) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Auto kaufen) | 0,32 | ||
|
(nicht kaufen) | 0,4012 | ||
Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:
Als erstes tragen wir rechts unten die Summe
Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.
|
(E-Auto kennen) |
(nicht kennen) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Auto kaufen) | 0,32 | ||
|
(nicht kaufen) | 0,2788 | 0,4012 | 0,68 |
| 1 |
Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "E-Auto kaufen" sind es 41%, also
die Wahrscheinlichkeit
berechnen.
|
(E-Auto kennen) |
(nicht kennen) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Auto kaufen) | 0,1312 | 0,32 | |
|
(nicht kaufen) | 0,2788 | 0,4012 | 0,68 |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(E-Auto kennen) |
(nicht kennen) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Auto kaufen) | 0,1312 | 0,1888 | 0,32 |
|
(nicht kaufen) | 0,2788 | 0,4012 | 0,68 |
| 0,41 | 0,59 | 1 |
Jetzt können wir P(A)=0.32 mit P(B)=0.41 multiplizieren um zu überprüfen, ob dieses Produkt ungefähr den gleichen Wert hat wie
P(A ∩ B)=0.131, also:
P(A) ⋅ P(B) = 0.32 ⋅ 0.41 = 0.1312 ≈ 0.131
≈ 0.131 = P(A ∩ B),
A und B sind also näherungsweise stochastisch unabhängig.
Stochast. Unabhängigkeit rückwärts
Beispiel:
Vervollständige die Vierfeldertafel so, dass die beiden Ereignisse A und B stochastisch unabhängig sind.
Als erstes tragen wir rechts unten die Summe
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,2581 | ||
|
| 0,11 | ||
| 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) + 0.11 = 1
Somit gilt: P(A) = 1 - 0.11 = 0.89
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,2581 | 0,89 | |
|
| 0,11 | ||
| 1 |
Weil wir ja wissen, dass die beiden Ereignisse A und B (und damit auch
also 0.89 ⋅
somit gilt:
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,2581 | 0,89 | |
|
| 0,11 | ||
| 0,29 | 1 |
Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,6319 | 0,2581 | 0,89 |
|
| 0,0781 | 0,0319 | 0,11 |
| 0,71 | 0,29 | 1 |
Stochast. Unabhängigkeit rw (Anwend.)
Beispiel:
An einer Schule müssen alle Schülerinnen und Schüler der 10-ten Klassen für ihre Kurswahl entweder das Mathe Leistungsfach oder Mathe Basisfach wählen. Von den Schülern, die keine Mädchen sind, wählen 21 das Leistungsfach. Insgesamt gibt es 70 Mädchen in dieser Klassenstufe. Man kann davon ausgehen, dass die beiden Ereignisse Geschlecht und Mathewahlen stochastisch unabhängig sind. Wie viele der insgeamt 112 Wahlen entfielen auf das Basisfach Mathe?
Als erstes tragen wir die Werte, die man aus dem Text herauslesen kann in einer Vierfeldertafel ein:
|
(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
|---|---|---|---|
|
(Mädchen) | 70 | ||
|
(Jungs) | 21 | ||
| 112 |
In der 3. Spalte sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle unten immer die Summe der beiden inneren Zellen darüber ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
70 + H(
Somit gilt: H(
|
(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
|---|---|---|---|
|
(Mädchen) | 70 | ||
|
(Jungs) | 21 | 42 | |
| 112 |
Wir erkennen nun, dass der Anteil von "Leistungsfach" in der Zeile "Jungs"
Weil die beiden Ereignisse A und B stochastisch unabhängig sind, muss dann in allen Zeilen der prozentuale Anteil von "Leistungsfach" auch
Für den Wert in der Randzeile ergibt sich also
|
(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
|---|---|---|---|
|
(Mädchen) | 70 | ||
|
(Jungs) | 21 | 42 | |
| 56 | 112 |
Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.
|
(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
|---|---|---|---|
|
(Mädchen) | 35 | 35 | 70 |
|
(Jungs) | 21 | 21 | 42 |
| 56 | 56 | 112 |
Die Anzahl der Schüler:innen mit Basisfach ist somit 56
VFT Anwend. prozentual (mit Kombis)
Beispiel:
In einer groß angelegten Umfrage bezeichneten sich 25% als Fußballfans. Weibliche Fußballfans waren nur 5,75% der Befragten. 60,5% der Befragten sind entweder Fußballfans oder weiblich. Wie hoch ist der Prozentsatz der weiblichen Befragten unter allen Befragten?
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) | ||
|---|---|---|---|
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(Fußballfan) | 0,0575 | 0,25 | |
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(kein Fan) | |||
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) | ||
|---|---|---|---|
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(Fußballfan) | 0,0575 | 0,1925 | 0,25 |
|
(kein Fan) | 0,75 | ||
| 1 |
Die 60.5% von "entweder Fußballfan oder weiblich" verteilen sich ja auf die beiden Felder von
0.1925 +
Damit gilt:
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(weiblich) |
(männlich) | ||
|---|---|---|---|
|
(Fußballfan) | 0,0575 | 0,1925 | 0,25 |
|
(kein Fan) | 0,4125 | 0,75 | |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
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(weiblich) |
(männlich) | ||
|---|---|---|---|
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(Fußballfan) | 0,0575 | 0,1925 | 0,25 |
|
(kein Fan) | 0,4125 | 0,3375 | 0,75 |
| 0,47 | 0,53 | 1 |
Der gesuchte Wert, der Prozentsatz weiblicher Befragter, ist also 0.47 = 47%.
