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 = {4; 7; 8; 9; 10}. Bestimme .
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge A = {4; 7; 8; 9; 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={4; 7; 8; 9; 10} sind,
also
= {1; 2; 3; 5; 6}
Mengen-Operationen (allg.)
Beispiel:
Gegeben ist die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge B = {2; 5; 7; 9}. Bestimme .
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge B = {2; 5; 7; 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={2; 5; 7; 9} sind,
also
= {1; 3; 4; 6; 8; 10}
Mengen-Operationen Anwendungen
Beispiel:
Gegeben ist die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge B = {1; 2; 5; 6; 9}. Bestimme .
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge B = {1; 2; 5; 6; 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; 2; 5; 6; 9} sind,
also
= {3; 4; 7; 8; 10}
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 5 teilbar ist und deren Hintergrund eingefärbt ist.
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9} und die Mengen A = {2; 3; 5; 7} und B = {5}.
Um die Menge
Die Menge
umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9},
die nicht in der Menge B={5} sind,
also
= {1; 2; 3; 4; 6; 7; 8; 9}
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:
150 + H( ∩ ) = 224
Somit gilt: H( ∩ ) = 224 - 150 = 74
| 52 | |||
| 150 | 74 | 224 | |
| 281 |
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:
52 + 74 = H( )
Somit gilt: H( ) = 52 + 74 = 126
| 52 | |||
| 150 | 74 | 224 | |
| 126 | 281 |
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) + 224 = 281
Somit gilt: H(A) = 281 - 224 = 57
| 52 | 57 | ||
| 150 | 74 | 224 | |
| 126 | 281 |
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) + 52 = 57
Somit gilt: H(A ∩ B) = 57 - 52 = 5
| 5 | 52 | 57 | |
| 150 | 74 | 224 | |
| 126 | 281 |
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) + 126 = 281
Somit gilt: H(B) = 281 - 126 = 155
| 5 | 52 | 57 | |
| 150 | 74 | 224 | |
| 155 | 126 | 281 |
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%.
| 0,03 | 0,88 | ||
| 0,08 | |||
| 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:
0.03 + P(A ∩ ) = 0.88
Somit gilt: P(A ∩ ) = 0.88 - 0.03 = 0.85
| 0,03 | 0,85 | 0,88 | |
| 0,08 | |||
| 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:
0.03 + 0.08 = P(B)
Somit gilt: P(B) = 0.03 + 0.08 = 0.11
| 0,03 | 0,85 | 0,88 | |
| 0,08 | |||
| 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:
0.88 + P( ) = 1
Somit gilt: P( ) = 1 - 0.88 = 0.12
| 0,03 | 0,85 | 0,88 | |
| 0,08 | 0,12 | ||
| 0,11 | 1 |
In der 2. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
0.08 + P( ∩ ) = 0.12
Somit gilt: P( ∩ ) = 0.12 - 0.08 = 0.04
| 0,03 | 0,85 | 0,88 | |
| 0,08 | 0,04 | 0,12 | |
| 0,11 | 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:
0.11 + P( ) = 1
Somit gilt: P( ) = 1 - 0.11 = 0.89
| 0,03 | 0,85 | 0,88 | |
| 0,08 | 0,04 | 0,12 | |
| 0,11 | 0,89 | 1 |
Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.
VFT Anwend. Häufigkeiten
Beispiel:
In der Jahrgangstufe der 10-Klässler müssen alle Schülerinnen und Schüler entweder Mathe Leistungsfach oder Mathe Basisfach wählen. Von den Mädchen wählen 27 das Leistungsfach. 30 von den insgesamt 51 Basisfachwahlen kommen von den Jungs. Insgesamt sind 61 Jungs in der Jahrgangstufe. Wie groß ist dann die ganze Jahrgangstufe?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
: Mädchen
: nicht Mädchen, also Jungs
: Leistungsfach
: nicht Leistungsfach, also Basisfach
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
|
(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
|---|---|---|---|
|
(Mädchen) | 27 | ||
|
(Jungs) | 30 | 61 | |
| 51 |
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:
H( ∩ B) + 30 = 61
Somit gilt: H( ∩ B) = 61 - 30 = 31
|
(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
|---|---|---|---|
|
(Mädchen) | 27 | ||
|
(Jungs) | 31 | 30 | 61 |
| 51 |
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:
27 + 31 = H(B)
Somit gilt: H(B) = 27 + 31 = 58
|
(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
|---|---|---|---|
|
(Mädchen) | 27 | ||
|
(Jungs) | 31 | 30 | 61 |
| 58 | 51 |
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:
H(A ∩ ) + 30 = 51
Somit gilt: H(A ∩ ) = 51 - 30 = 21
|
(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
|---|---|---|---|
|
(Mädchen) | 27 | 21 | |
|
(Jungs) | 31 | 30 | 61 |
| 58 | 51 |
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:
27 + 21 = H(A)
Somit gilt: H(A) = 27 + 21 = 48
|
(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
|---|---|---|---|
|
(Mädchen) | 27 | 21 | 48 |
|
(Jungs) | 31 | 30 | 61 |
| 58 | 51 |
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:
58 + 51 = H(B + )
Somit gilt: H(B + ) = 58 + 51 = 109
|
(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
|---|---|---|---|
|
(Mädchen) | 27 | 21 | 48 |
|
(Jungs) | 31 | 30 | 61 |
| 58 | 51 | 109 |
Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.
|
(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
|---|---|---|---|
|
(Mädchen) | 27 | 21 | 48 |
|
(Jungs) | 31 | 30 | 61 |
| 58 | 51 | 109 |
Der gesuchte Wert, Anzahl alle zusammen, ist also 109.
VFT Anwend. prozentual (leichter)
Beispiel:
Schätzungen zufolge sind 9% der Lehrer Informatiklehrer. Von den anderen Lehrern nutzen 96% das MS-Office. Von den Informatik-Lehrern bevorzugen aber 84% 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) | 0,09 | ||
|
(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) | 0,09 | ||
|
(andere) | 0,91 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "Informatiklehrer" sind es
84% kann man die Wahrscheinlichkeit
=
0,09 ⋅
0,84 =
0,0756 berechnen.
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,0756 | 0,09 | |
|
(andere) | 0,91 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "andere" sind es
96% kann man die Wahrscheinlichkeit
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,0756 | 0,09 | |
|
(andere) | 0,8736 | 0,91 | |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,0144 | 0,0756 | 0,09 |
|
(andere) | 0,8736 | 0,0364 | 0,91 |
| 0,888 | 0,112 | 1 |
Der gesuchte Wert, Prozentsatz an MS-Office, ist also 0.888 = 88.8%.
VFT Anwend. prozentual (schwerer)
Beispiel:
In einer groß angelegten Umfrage bezeichneten sich 19% als Fußballfans. Weibliche Fußballfans waren nur 5,89% der Befragten. 46% der Befragten, die keine Fußballfans waren, waren männlich. 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:
|
(weiblich) |
(männlich) | ||
|---|---|---|---|
|
(Fußballfan) | 0,0589 | 0,19 | |
|
(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.
|
(weiblich) |
(männlich) | ||
|---|---|---|---|
|
(Fußballfan) | 0,0589 | 0,1311 | 0,19 |
|
(kein Fan) | 0,81 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "kein Fan" sind es
46% kann man die Wahrscheinlichkeit
|
(weiblich) |
(männlich) | ||
|---|---|---|---|
|
(Fußballfan) | 0,0589 | 0,1311 | 0,19 |
|
(kein Fan) | 0,3726 | 0,81 | |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(weiblich) |
(männlich) | ||
|---|---|---|---|
|
(Fußballfan) | 0,0589 | 0,1311 | 0,19 |
|
(kein Fan) | 0,4374 | 0,3726 | 0,81 |
| 0,4963 | 0,5037 | 1 |
Der gesuchte Wert, der Prozentsatz weiblicher Befragter, ist also 0.4963 = 49.63%.
bedingte Wahrsch. (nur Zahlen)
Beispiel:
Gegeben ist die vollständige Vierfeldertafel. Berechne die bedingte Wahrscheinlichkeit
| | | ||
|---|---|---|---|
| | 127 | 161 | 288 |
| | 90 | 85 | 175 |
| 217 | 246 | 463 |
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
| | | ||
|---|---|---|---|
| | 0,5 | 0,03 | 0,53 |
| | 0,3 | 0,17 | 0,47 |
| 0,8 | 0,2 | 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:
0,53 ⋅ x
= 0,5 = |:0,53
also
bedingte Wahrsch. Anwendungen
Beispiel:
Schätzungen zufolge sind 0,3% 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 98,8% 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) | 0,003 | ||
|
(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) | 0,003 | ||
|
(nicht infiziert) | 0,997 | ||
| 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) | 0,002973 | 0,003 | |
|
(nicht infiziert) | 0,997 | ||
| 1 |
Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "nicht infiziert" sind es 1.2%, also
die Wahrscheinlichkeit
berechnen.
|
(Test positiv) |
(Test negativ) | ||
|---|---|---|---|
|
(infiziert) | 0,002973 | 0,003 | |
|
(nicht infiziert) | 0,011964 | 0,997 | |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(Test positiv) |
(Test negativ) | ||
|---|---|---|---|
|
(infiziert) | 0,002973 | 0,000027 | 0,003 |
|
(nicht infiziert) | 0,011964 | 0,985036 | 0,997 |
| 0,014937 | 0,985063 | 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:
0,014937 ⋅ x
= 0,002973 = |:0,014937
also
Der gesuchte Wert (die Wahrscheinlichkeit nach positiven Test tatsächlich infiziert zu sein) ist also 0,199 = 19,9%.
Stochast. Unabhängigkeit Anwendungen
Beispiel:
Ein Fahrradhändler hat in einem Jahr 1100 Fahrräder verkauft. Davon waren 350 Mountainbikes ohne zusätzlichen Elektroantrieb. Insgesamt wurden 385 E-Bikes verkauft. Von den Rädern, die kein Mountainbike sind, wurden insgesamt (E-Bike und andere zusammen) 619 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) | 385 | ||
|
(kein E-Bike) | 350 | ||
| 619 | 1100 |
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) + 619 = 1100
Somit gilt: H(B) = 1100 - 619 = 481
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 385 | ||
|
(kein E-Bike) | 350 | ||
| 481 | 619 | 1100 |
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) + 350 = 481
Somit gilt: H(A ∩ B) = 481 - 350 = 131
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 131 | 385 | |
|
(kein E-Bike) | 350 | ||
| 481 | 619 | 1100 |
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:
385 + H(
Somit gilt: H(
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 131 | 385 | |
|
(kein E-Bike) | 350 | 715 | |
| 481 | 619 | 1100 |
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:
131 + H(A ∩
Somit gilt: H(A ∩
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 131 | 254 | 385 |
|
(kein E-Bike) | 350 | 715 | |
| 481 | 619 | 1100 |
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:
350 + H(
Somit gilt: H(
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 131 | 254 | 385 |
|
(kein E-Bike) | 350 | 365 | 715 |
| 481 | 619 | 1100 |
Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 131 | 254 | 385 |
|
(kein E-Bike) | 350 | 365 | 715 |
| 481 | 619 | 1100 |
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: 1100. und runden diese auf drei Stellen hinter dem Komma. Wir erhalten so erhalten:
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,119 | 0,231 | 0,35 |
|
| 0,318 | 0,332 | 0,65 |
| 0,437 | 0,563 | 1 |
Jetzt können wir P(A)=0.35 mit P(B)=0.437 multiplizieren um zu überprüfen, ob dieses Produkt ungefähr den gleichen Wert hat wie
P(A ∩ B)=0.119, also:
P(A) ⋅ P(B) = 0.35 ⋅ 0.437 = 0.153 ≈ 0.153
≠ 0.119 = 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
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,84 | ||
|
| 0,1216 | ||
| 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:
0.84 + P(
Somit gilt: P(
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,84 | ||
|
| 0,1216 | 0,16 | |
| 1 |
Weil wir ja wissen, dass die beiden Ereignisse A und B (und damit auch
also 0.16 ⋅
somit gilt:
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,84 | ||
|
| 0,1216 | 0,16 | |
| 0,76 | 1 |
Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,2016 | 0,6384 | 0,84 |
|
| 0,0384 | 0,1216 | 0,16 |
| 0,24 | 0,76 | 1 |
Stochast. Unabhängigkeit rw (Anwend.)
Beispiel:
In einem Land sind 1,76% aller Menschen sowohl minderjährig als auch Linkshänder. Insgesamt sind 89% aller Menschen dieses Lands Rechtshänder. Man kann davon ausgehen, dass die beiden Ereignisse "Linkshänder" und "Minderjährigkeit" stochastisch unabhängig sind. Wie viel Prozent der Menschen dieses Landes müssten dann volljährige Erwachsene sein?
Als erstes tragen wir rechts unten die Summe
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(Linkshänder) |
(Rechtshänder) | ||
|---|---|---|---|
|
(Minderjährige) | 0,0176 | ||
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(Erwachsene) | |||
| 0,89 | 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) + 0.89 = 1
Somit gilt: P(B) = 1 - 0.89 = 0.11
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(Linkshänder) |
(Rechtshänder) | ||
|---|---|---|---|
|
(Minderjährige) | 0,0176 | ||
|
(Erwachsene) | |||
| 0,11 | 0,89 | 1 |
Wir erkennen nun, dass der Anteil von "Minderjährige" in der Spalte "Linkshänder"
Weil die beiden Ereignisse A und B stochastisch unabhängig sind, muss dann in allen Spalten der prozentuale Anteil von "Minderjährige" auch
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(Linkshänder) |
(Rechtshänder) | ||
|---|---|---|---|
|
(Minderjährige) | 0,0176 | 0,16 | |
|
(Erwachsene) | |||
| 0,11 | 0,89 | 1 |
Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.
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(Linkshänder) |
(Rechtshänder) | ||
|---|---|---|---|
|
(Minderjährige) | 0,0176 | 0,1424 | 0,16 |
|
(Erwachsene) | 0,0924 | 0,7476 | 0,84 |
| 0,11 | 0,89 | 1 |
Der prozentualer Anteil der Erwachsenen ist somit 84%
VFT Anwend. prozentual (mit Kombis)
Beispiel:
Mit der Arbeit des Regierungschefs eines Staates sind 36% der Bevölkerung zufrieden. 77% dieser Zufriedenen sind aber auch Anhänger seiner eigenen Partei. 85,92% der Bevölkerung sind keine Anhänger seiner Partei oder zufrieden mit der Arbeit des Regierungschefs. Wie viel Prozent der Bevölkerung sind 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:
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(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | 0,36 | ||
|
(unzufrieden) | |||
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) | 0,36 | ||
|
(unzufrieden) | 0,64 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "zufrieden" sind es
77% kann man die Wahrscheinlichkeit
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(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | 0,2772 | 0,36 | |
|
(unzufrieden) | 0,64 | ||
| 1 |
Die 85.92% von "zufrieden oder andere Partei" verteilen sich ja auf die drei Felder von
also auf alle vier Felder außer
0,8592 =
Damit gilt:
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(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | 0,2772 | 0,36 | |
|
(unzufrieden) | 0,1408 | 0,64 | |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
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(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | 0,2772 | 0,0828 | 0,36 |
|
(unzufrieden) | 0,1408 | 0,4992 | 0,64 |
| 0,418 | 0,582 | 1 |
Der gesuchte Wert, der Prozentsatz von Anhänger der Partei, ist also 0.418 = 41.8%.
