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 = {1; 2; 4; 5; 6; 7; 8; 10}. Bestimme .
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge B = {1; 2; 4; 5; 6; 7; 8; 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={1; 2; 4; 5; 6; 7; 8; 10} sind,
also
= {3; 9}
Mengen-Operationen (allg.)
Beispiel:
Gegeben ist die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {1; 6; 10} und B = {1; 3; 5; 6; 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; 6; 10} und B = {1; 3; 5; 6; 8; 9; 10}.
Die Menge
also
Mengen-Operationen Anwendungen
Beispiel:
(Alle Sektoren sind Vielfache
von Achtels-Kreisen)
Bestimme alle Sektoren, deren Zahl nicht durch 4 teilbar ist und deren Hintergrund eingefärbt ist.
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8} und die Mengen A = {1; 2; 3; 4; 6; 8} und B = {4; 8}.
Um die Menge
Die Menge
umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8},
die nicht in der Menge B={4; 8} sind,
also
= {1; 2; 3; 5; 6; 7}
Die Menge
also
Mengen-Operationen Wahrscheinlichkeit
Beispiel:
Gegeben ist die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge A = {2; 3; 5; 6; 7; 8}. Es wird zufällig ein Element der Ergebnismenge S gewählt. Dabei haben alle Elemente die gleiche Wahrscheinlichkeit. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass dieses in der Menge ist?
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge A = {2; 3; 5; 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 A={2; 3; 5; 6; 7; 8} sind,
also
= {1; 4; 9; 10}
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 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:
300 + 266 = H(B + )
Somit gilt: H(B + ) = 300 + 266 = 566
| 370 | |||
| 128 | |||
| 300 | 266 | 566 |
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) + 128 = 300
Somit gilt: H(A ∩ B) = 300 - 128 = 172
| 172 | 370 | ||
| 128 | |||
| 300 | 266 | 566 |
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:
370 + H( ) = 566
Somit gilt: H( ) = 566 - 370 = 196
| 172 | 370 | ||
| 128 | 196 | ||
| 300 | 266 | 566 |
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:
172 + H(A ∩ ) = 370
Somit gilt: H(A ∩ ) = 370 - 172 = 198
| 172 | 198 | 370 | |
| 128 | 196 | ||
| 300 | 266 | 566 |
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:
128 + H( ∩ ) = 196
Somit gilt: H( ∩ ) = 196 - 128 = 68
| 172 | 198 | 370 | |
| 128 | 68 | 196 | |
| 300 | 266 | 566 |
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%.
| 0,07 | |||
| 0,03 | |||
| 0,88 | 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) + 0.88 = 1
Somit gilt: P(B) = 1 - 0.88 = 0.12
| 0,07 | |||
| 0,03 | |||
| 0,12 | 0,88 | 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 = 0.12
Somit gilt: P(A ∩ B) = 0.12 - 0.03 = 0.09
| 0,09 | 0,07 | ||
| 0,03 | |||
| 0,12 | 0,88 | 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:
0.07 + P( ∩ ) = 0.88
Somit gilt: P( ∩ ) = 0.88 - 0.07 = 0.81
| 0,09 | 0,07 | ||
| 0,03 | 0,81 | ||
| 0,12 | 0,88 | 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:
0.09 + 0.07 = P(A)
Somit gilt: P(A) = 0.09 + 0.07 = 0.16
| 0,09 | 0,07 | 0,16 | |
| 0,03 | 0,81 | ||
| 0,12 | 0,88 | 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 + 0.81 = P( )
Somit gilt: P( ) = 0.03 + 0.81 = 0.84
| 0,09 | 0,07 | 0,16 | |
| 0,03 | 0,81 | 0,84 | |
| 0,12 | 0,88 | 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 133 mit dem Bus oder Auto. Von den 358 SchülerInnen, die weiter als 2 km von der Schule entfernt wohnen, kommen aber immerhin 75 mit dem Fahrrad oder zu Fuß. Insgesamt fahren 259 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) | 133 | ||
|
(entfernt) | 75 | 358 | |
| 259 |
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:
75 + H( ∩ ) = 358
Somit gilt: H( ∩ ) = 358 - 75 = 283
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 133 | ||
|
(entfernt) | 75 | 283 | 358 |
| 259 |
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) + 75 = 259
Somit gilt: H(A ∩ B) = 259 - 75 = 184
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 184 | 133 | |
|
(entfernt) | 75 | 283 | 358 |
| 259 |
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:
133 + 283 = H( )
Somit gilt: H( ) = 133 + 283 = 416
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 184 | 133 | |
|
(entfernt) | 75 | 283 | 358 |
| 259 | 416 |
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:
184 + 133 = H(A)
Somit gilt: H(A) = 184 + 133 = 317
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 184 | 133 | 317 |
|
(entfernt) | 75 | 283 | 358 |
| 259 | 416 |
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:
259 + 416 = H(B + )
Somit gilt: H(B + ) = 259 + 416 = 675
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 184 | 133 | 317 |
|
(entfernt) | 75 | 283 | 358 |
| 259 | 416 | 675 |
Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 184 | 133 | 317 |
|
(entfernt) | 75 | 283 | 358 |
| 259 | 416 | 675 |
Der gesuchte Wert, Anzahl der Schüler der Schule, ist also 675.
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 38% der Geräte installiert, bei anderen Smartphones nur auf 27% der Geräte. Bei der Untersuchung waren 33% 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) | 0,33 | ||
|
(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) | 0,33 | ||
|
(anderes Smartphone) | 0,67 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "iPhone" sind es
38% kann man die Wahrscheinlichkeit
=
0,33 ⋅
0,38 =
0,1254 berechnen.
|
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,1254 | 0,33 | |
|
(anderes Smartphone) | 0,67 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "anderes Smartphone" sind es
27% kann man die Wahrscheinlichkeit
|
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,1254 | 0,33 | |
|
(anderes Smartphone) | 0,1809 | 0,67 | |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,1254 | 0,2046 | 0,33 |
|
(anderes Smartphone) | 0,1809 | 0,4891 | 0,67 |
| 0,3063 | 0,6937 | 1 |
Der gesuchte Wert, der Prozentsatz von nicht iPhone und ohne die App, ist also 0.4891 = 48.91%.
VFT Anwend. prozentual (schwerer)
Beispiel:
Mit der Arbeit des Regierungschefs eines Staates sind 33% der Bevölkerung zufrieden. Unter den Anhängern seiner eigenen Partei, deren Anteil 35,9% der Bevölkerung ausmacht, hat er sogar Zustimmungswerte von 51,48%. 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) | 0,33 | ||
|
(unzufrieden) | |||
| 0,359 |
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) | 0,33 | ||
|
(unzufrieden) | 0,67 | ||
| 0,359 | 0,641 | 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "eigene Partei" sind es
51.48% kann man die Wahrscheinlichkeit
|
(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | 0,1848 | 0,33 | |
|
(unzufrieden) | 0,67 | ||
| 0,359 | 0,641 | 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | 0,1848 | 0,1452 | 0,33 |
|
(unzufrieden) | 0,1742 | 0,4958 | 0,67 |
| 0,359 | 0,641 | 1 |
Der gesuchte Wert, der Prozentsatz von unzufrieden und kein Anhänger der Partei, ist also 0.4958 = 49.58%.
bedingte Wahrsch. (nur Zahlen)
Beispiel:
Gegeben ist die vollständige Vierfeldertafel. Berechne die bedingte Wahrscheinlichkeit
| | | ||
|---|---|---|---|
| | 117 | 194 | 311 |
| | 145 | 15 | 160 |
| 262 | 209 | 471 |
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
| | | ||
|---|---|---|---|
| | 0,32 | 0,22 | 0,54 |
| | 0,35 | 0,11 | 0,46 |
| 0,67 | 0,33 | 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:
0,33 ⋅ x
= 0,22 = |:0,33
also
bedingte Wahrsch. Anwendungen
Beispiel:
Schätzungen zufolge sind 0,1% der Bevölkerung an einem Virus infiziert. Ein Testverfahren auf diesen Virus liefert bei 98,9% der tatsächlich infizierten auch einen positives Ergebnis. Bei den nicht infizierten zeigt dies der Test auch zu 98,4% 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 98.9%, also
die Wahrscheinlichkeit
berechnen.
|
(Test positiv) |
(Test negativ) | ||
|---|---|---|---|
|
(infiziert) | 0,000989 | 0,001 | |
|
(nicht infiziert) | 0,999 | ||
| 1 |
Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "nicht infiziert" sind es 1.6%, also
die Wahrscheinlichkeit
berechnen.
|
(Test positiv) |
(Test negativ) | ||
|---|---|---|---|
|
(infiziert) | 0,000989 | 0,001 | |
|
(nicht infiziert) | 0,015984 | 0,999 | |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(Test positiv) |
(Test negativ) | ||
|---|---|---|---|
|
(infiziert) | 0,000989 | 0,000011 | 0,001 |
|
(nicht infiziert) | 0,015984 | 0,983016 | 0,999 |
| 0,016973 | 0,983027 | 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:
0,016973 ⋅ x
= 0,000989 = |:0,016973
also
Der gesuchte Wert (die Wahrscheinlichkeit nach positiven Test tatsächlich infiziert zu sein) ist also 0,0583 = 5,83%.
Stochast. Unabhängigkeit Anwendungen
Beispiel:
Nach einer Umfrage könnten sich 44% der Befragten vorstellen, sich als nächstes Auto ein Elektroauto zu kaufen. 47% davon seien auch schon einmal in einem E-Auto gefahren. 39,2% 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) | 0,44 | ||
|
(nicht kaufen) | 0,392 | ||
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) | 0,44 | ||
|
(nicht kaufen) | 0,168 | 0,392 | 0,56 |
| 1 |
Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "E-Auto kaufen" sind es 47%, also
die Wahrscheinlichkeit
berechnen.
|
(E-Auto kennen) |
(nicht kennen) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Auto kaufen) | 0,2068 | 0,44 | |
|
(nicht kaufen) | 0,168 | 0,392 | 0,56 |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(E-Auto kennen) |
(nicht kennen) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Auto kaufen) | 0,2068 | 0,2332 | 0,44 |
|
(nicht kaufen) | 0,168 | 0,392 | 0,56 |
| 0,3748 | 0,6252 | 1 |
Jetzt können wir P(A)=0.44 mit P(B)=0.375 multiplizieren um zu überprüfen, ob dieses Produkt ungefähr den gleichen Wert hat wie
P(A ∩ B)=0.207, also:
P(A) ⋅ P(B) = 0.44 ⋅ 0.375 = 0.1649 ≈ 0.165
≠ 0.207 = 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
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,0714 | ||
|
| |||
| 0,51 | 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) + 0.51 = 1
Somit gilt: P(B) = 1 - 0.51 = 0.49
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,0714 | ||
|
| |||
| 0,49 | 0,51 | 1 |
Weil wir ja wissen, dass die beiden Ereignisse A und B (und damit auch
also
somit gilt:
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,0714 | 0,14 | |
|
| |||
| 0,49 | 0,51 | 1 |
Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,0686 | 0,0714 | 0,14 |
|
| 0,4214 | 0,4386 | 0,86 |
| 0,49 | 0,51 | 1 |
Stochast. Unabhängigkeit rw (Anwend.)
Beispiel:
Bei einer groß angelegten Blitzeraktion wird bei 1100 Autos die Geschwindigkeit gemessen. Von den E-Autos wurden 44 mit zu hoher Geschwindigkeit geblitzt. Insgesamt hielten sich 990 Autos an die Geschwindigkeitsbegrenzung und wurden nicht geblitzt. Man kann davon ausgehen, dass die beiden Ereignisse "Antriebsart des Auto" und "Geschwindigkeitsübertretung" stochastisch unabhängig sind. Wie viele Autos, die nicht zu den E-Autos zählen, fuhren insgesamt durch die Geschwindigkeitskontrolle?
Als erstes tragen wir die Werte, die man aus dem Text herauslesen kann in einer Vierfeldertafel ein:
|
(geblitzte Autos) |
(nicht geblitzte Autos) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Autos) | 44 | ||
|
(Verbrenner) | |||
| 990 | 1100 |
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) + 990 = 1100
Somit gilt: H(B) = 1100 - 990 = 110
|
(geblitzte Autos) |
(nicht geblitzte Autos) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Autos) | 44 | ||
|
(Verbrenner) | |||
| 110 | 990 | 1100 |
Wir erkennen nun, dass der Anteil von "E-Autos" in der Spalte "geblitzte Autos"
Weil die beiden Ereignisse A und B stochastisch unabhängig sind, muss dann in allen Spalten der prozentuale Anteil von "E-Autos" auch
Für den Wert in der Randspalte ergibt sich also
|
(geblitzte Autos) |
(nicht geblitzte Autos) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Autos) | 44 | 440 | |
|
(Verbrenner) | |||
| 110 | 990 | 1100 |
Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.
|
(geblitzte Autos) |
(nicht geblitzte Autos) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Autos) | 44 | 396 | 440 |
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(Verbrenner) | 66 | 594 | 660 |
| 110 | 990 | 1100 |
Die Anzahl der Verbrenner-Autos ist somit 660
VFT Anwend. prozentual (mit Kombis)
Beispiel:
Mit der Arbeit des Regierungschefs eines Staates sind 43% der Bevölkerung unzufrieden. 18% dieser Unzufriedenen sind sogar Anhänger seiner eigenen Partei. 67,18% 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) | ||
|---|---|---|---|
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(zufrieden) | |||
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(unzufrieden) | 0,43 | ||
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) | 0,57 | ||
|
(unzufrieden) | 0,43 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "unzufrieden" sind es
18% kann man die Wahrscheinlichkeit
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(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | 0,57 | ||
|
(unzufrieden) | 0,0774 | 0,43 | |
| 1 |
Nach Verrechnung der Zeilen- und Spaltensummen erhält man:
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(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | 0,57 | ||
|
(unzufrieden) | 0,0774 | 0,3526 | 0,43 |
| 1 |
Die 67.18% von "entweder unzufrieden oder eigene Partei" verteilen sich ja auf die beiden Felder von
0.3526 +
Damit gilt:
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(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | 0,3192 | 0,57 | |
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(unzufrieden) | 0,0774 | 0,3526 | 0,43 |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
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(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
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(zufrieden) | 0,3192 | 0,2508 | 0,57 |
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(unzufrieden) | 0,0774 | 0,3526 | 0,43 |
| 0,3966 | 0,6034 | 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 0.8048 = 80.48%.
