Aufgabenbeispiele von Vierfeldertafel

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Mengen-Operationen elementar

Beispiel:

Gegeben ist die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {1; 4; 7} und B = {1; 5; 8; 9}. Bestimme A B .

Lösung einblenden

Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {1; 4; 7} und B = {1; 5; 8; 9}.

Die Menge A B umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10}, die sowohl in der Menge A={1; 4; 7}, als auch in der Menge B={1; 5; 8; 9} sind,
also A B = {1}

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; 4; 10} und B = {1; 2; 3; 7; 10}. Bestimme A B .

Lösung einblenden

Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {1; 2; 4; 10} und B = {1; 2; 3; 7; 10}.

Um die Menge A B bestimmen zu können, müssen wir erst noch die Menge B bestimmen.

Die Menge B umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10}, die nicht in der Menge B={1; 2; 3; 7; 10} sind,
also B = {4; 5; 6; 8; 9}

Die Menge A B umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10}, die sowohl in der Menge A={1; 2; 4; 10}, als auch in der Menge B ={4; 5; 6; 8; 9} sind,
also A B = {4}

Mengen-Operationen Wahrscheinlichkeit

Beispiel:

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das SchaubBild nicht sehen :(

(Alle Sektoren sind Vielfache
von Achtels-Kreisen)

Ein Glücksrad wie rechts abgebildet wird einmal gedreht. Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass die Zahl des gewählten Sektors nicht durch 4 teilbar ist und deren Hintergrund eingefärbt ist.

Lösung einblenden

Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8} und die Mengen A = {3; 5; 6; 8} und B = {4; 8}.

Um die Menge A B bestimmen zu können, müssen wir erst noch die Menge B bestimmen.

Die Menge B umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8}, die nicht in der Menge B={4; 8} sind,
also B = {1; 2; 3; 5; 6; 7}

Die Menge A B umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8}, die sowohl in der Menge A={3; 5; 6; 8}, als auch in der Menge B ={1; 2; 3; 5; 6; 7} sind,
also A B = {3; 5; 6}

Da alle Elemente aus S gleich wahrscheinlich sind, kann man nun die gesuchte Wahrscheinlichkeit über die Anzahl der Elemente der Mengen bestimmen:

P( A B ) = | A B | |S| = 3 8

Mengen-Operationen Anwendungen

Beispiel:

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das SchaubBild nicht sehen :(

(Alle Sektoren sind Vielfache
von Achtels-Kreisen)

Bestimme alle Sektoren, deren Zahl durch 2 teilbar ist und deren Hintergrund eingefärbt ist.

Lösung einblenden

Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9} und die Mengen A = {2; 4; 7; 9} und B = {2; 4; 6; 8}.

Die Menge A B umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9}, die sowohl in der Menge A={2; 4; 7; 9}, als auch in der Menge B={2; 4; 6; 8} sind,
also A B = {2; 4}

Vierfeldertafel mit Anzahlen

Beispiel:

In der angezeigten Vierfeldertafel sind in jeder Zelle Anzahlen. Vervollständige die Vierfeldertafel.

Lösung 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) + 247 = 556

Somit gilt: H(B) = 556 - 247 = 309

  B B  
A  64 
A 132  
 309247556

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) + 132 = 309

Somit gilt: H(A ∩ B) = 309 - 132 = 177

  B B  
A 17764 
A 132  
 309247556

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:

64 + H( A B ) = 247

Somit gilt: H( A B ) = 247 - 64 = 183

  B B  
A 17764 
A 132183 
 309247556

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:

177 + 64 = H(A)

Somit gilt: H(A) = 177 + 64 = 241

  B B  
A 17764241
A 132183 
 309247556

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:

132 + 183 = H( A )

Somit gilt: H( A ) = 132 + 183 = 315

  B B  
A 17764241
A 132183315
 309247556

Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.

Vierfeldertafel mit Wahrscheinlichkeiten

Beispiel:

In der angezeigten Vierfeldertafel stehen in jeder Zelle Wahrscheinlichkeiten. Vervollständige die Vierfeldertafel.

Lösung einblenden

Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P(A)+P( A ) = P(B)+P( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

  B B  
A 0,120,14 
A 0,02  
   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:

0.12 + 0.14 = P(A)

Somit gilt: P(A) = 0.12 + 0.14 = 0.26

  B B  
A 0,120,140,26
A 0,02  
   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:

0.12 + 0.02 = P(B)

Somit gilt: P(B) = 0.12 + 0.02 = 0.14

  B B  
A 0,120,140,26
A 0,02  
 0,14 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:

0.26 + P( A ) = 1

Somit gilt: P( A ) = 1 - 0.26 = 0.74

  B B  
A 0,120,140,26
A 0,02 0,74
 0,14 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:

0.02 + P( A B ) = 0.74

Somit gilt: P( A B ) = 0.74 - 0.02 = 0.72

  B B  
A 0,120,140,26
A 0,020,720,74
 0,14 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:

0.14 + P( B ) = 1

Somit gilt: P( B ) = 1 - 0.14 = 0.86

  B B  
A 0,120,140,26
A 0,020,720,74
 0,140,861

Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.

VFT Anwend. Häufigkeiten

Beispiel:

Ein Fahrradhändler hat in einem Jahr 1800 Fahrräder verkauft. Davon waren 679 Mountainbikes ohne zusätzlichen Elektroantrieb. Insgesamt wurden 630 E-Bikes verkauft. Von den Rädern, die kein Mountainbike sind, wurden insgesamt (E-Bike und andere zusammen) 882 Stück verkauft. Wie viele Fahrräder wurden verkauft, die weder ein Mountainbike noch ein E-Bike sind?

Lösung einblenden

Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst zwei Ereignisse A und B definieren:

A : E-Bike

A : nicht E-Bike, also kein E-Bike

B : Mountainbike

B : nicht Mountainbike, also kein Mountainbike

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(Mountainbike)
B
(kein Mountainbike)
 
A
(E-Bike)
  630
A
(kein E-Bike)
679  
  8821800

Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:


Rechenweg zum Ausfüllen der Vierfeldertafel einblenden

  B
(Mountainbike)
B
(kein Mountainbike)
 
A
(E-Bike)
239391630
A
(kein E-Bike)
6794911170
 9188821800

Der gesuchte Wert, Anzahl verkaufter "normaler" Fahrräder, ist also 491.

VFT Anwend. prozentual (leichter)

Beispiel:

Mit der Arbeit des Regierungschefs eines Staates sind von den Anhängern seiner eigenen Partei, deren Anteil 24% der Bevölkerung ausmacht, 41% zufrieden. Bei denen, die aber keine Anhänger seiner Partei sind, liegen die Zustimmungswerte nur bei 17%. Wie viel Prozent der Bevölkerung sind insgesamt mit der Arbeit des Regierungschefs zufrieden?

Lösung einblenden

Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst zwei Ereignisse A und B definieren:

A : eigene Partei

A : nicht eigene Partei, also andere Partei

B : zufrieden

B : nicht zufrieden, also unzufrieden

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(zufrieden)
B
(unzufrieden)
 
A
(eigene Partei)
  0,24
A
(andere Partei)
   
    

Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:


Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.

  B
(zufrieden)
B
(unzufrieden)
 
A
(eigene Partei)
  0,24
A
(andere Partei)
  0,76
   1

Aus der Information von der Teilgruppe mit "eigene Partei" sind es 41% kann man die Wahrscheinlichkeit
P ( A B ) = 0,24 0,41 = 0,0984 berechnen.

  B
(zufrieden)
B
(unzufrieden)
 
A
(eigene Partei)
0,0984 0,24
A
(andere Partei)
  0,76
   1

Aus der Information von der Teilgruppe mit "andere Partei" sind es 17% kann man die Wahrscheinlichkeit
P ( A B ) = 0,76 0,17 = 0,1292 berechnen.

  B
(zufrieden)
B
(unzufrieden)
 
A
(eigene Partei)
0,0984 0,24
A
(andere Partei)
0,1292 0,76
   1

Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:

  B
(zufrieden)
B
(unzufrieden)
 
A
(eigene Partei)
0,09840,14160,24
A
(andere Partei)
0,12920,63080,76
 0,22760,77241

Der gesuchte Wert, Zustimmungsquote insgesamt, ist also 0.2276 = 22.76%.

VFT Anwend. prozentual (schwerer)

Beispiel:

In einer groß angelegten Umfrage bezeichneten sich 16% als Fußballfans. Weibliche Fußballfans waren nur 4,96% der Befragten. 36% der Befragten, die keine Fußballfans waren, waren männlich. Wie hoch ist der Prozentsatz der weiblichen Befragten unter allen Befragten?

Lösung einblenden

Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst zwei Ereignisse A und B definieren:

A : Fußballfan

A : nicht Fußballfan, also kein Fan

B : weiblich

B : nicht weiblich, also männlich

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(weiblich)
B
(männlich)
 
A
(Fußballfan)
0,0496 0,16
A
(kein Fan)
   
    

Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:


Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.

  B
(weiblich)
B
(männlich)
 
A
(Fußballfan)
0,04960,11040,16
A
(kein Fan)
  0,84
   1

Aus der Information von der Teilgruppe mit "kein Fan" sind es 36% kann man die Wahrscheinlichkeit
P ( A B ) = 0,84 0,36 = 0,3024 berechnen.

  B
(weiblich)
B
(männlich)
 
A
(Fußballfan)
0,04960,11040,16
A
(kein Fan)
 0,30240,84
   1

Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:

  B
(weiblich)
B
(männlich)
 
A
(Fußballfan)
0,04960,11040,16
A
(kein Fan)
0,53760,30240,84
 0,58720,41281

Der gesuchte Wert, der Prozentsatz weiblicher Befragter, ist also 0.5872 = 58.72%.

bedingte Wahrsch. (nur Zahlen)

Beispiel:

Gegeben ist die vollständige Vierfeldertafel. Berechne die bedingte Wahrscheinlichkeit P A ( B ) .

  B B  
A 102141243
A 177146323
 279287566

Lösung einblenden

P A ( B ) bedeutet die Wahrscheinlichkeit für B unter der Vorraussetzung, dass A bereits eingetroffen ist.

Wir müssen also beim Baumdiagramm zuerst ( - also links - ) die Wahrscheinlichkeiten, ob A gilt oder nicht, abtragen:

(Danach geht's dann ja - je nach Ausgang von A - mit unterschiedlichen bedingten Wahrscheinlichkeiten für B weiter.)

= 243 566
= 323 566
=x
= 102 566
= 141 566
= 177 566
= 146 566

Wenn man die bekannten Werte der Vierfeldertafel ins Baumdiagramm einträgt, so erkennt man folgende Gleichung:
P ( A ) P A ( B ) = P ( A B ) | : P ( A )

P A ( B ) = P( A B ) P( A )

oder hier im speziellen:
243 566 x = 102 566 = |:243 ⋅566
also
P A ( B ) = x = 102 243 ≈ 0,4198

bedingte Wahrsch. (nur Prozente)

Beispiel:

Gegeben ist die vollständige Vierfeldertafel. Berechne die bedingte Wahrscheinlichkeit P B ( A ) .

  B B  
A 0,050,440,49
A 0,30,210,51
 0,350,651

Lösung einblenden

P B ( A ) bedeutet die Wahrscheinlichkeit für A unter der Vorraussetzung, dass B bereits eingetroffen ist.

Wir müssen also beim Baumdiagramm zuerst ( - also links - ) die Wahrscheinlichkeiten, ob B gilt oder nicht, abtragen:

(Danach geht's dann ja - je nach Ausgang von B - mit unterschiedlichen bedingten Wahrscheinlichkeiten für A weiter.)

=0,35
=0,65
=x
=0,05
=0,3
=0,44
=0,21

Wenn man die bekannten Werte der Vierfeldertafel ins Baumdiagramm einträgt, so erkennt man folgende Gleichung:
P ( B ) P B ( A ) = P ( B A ) | : P ( B )

P B ( A ) = P( B A ) P( B )

oder hier im speziellen:
0,35x = 0,05 = |:0,35
also
P B ( A ) = x = 0,05 0,35 ≈ 0,1429

bedingte Wahrsch. Anwendungen

Beispiel:

Mit der Arbeit des Regierungschefs eines Staates sind von den Anhängern seiner eigenen Partei, deren Anteil 38% der Bevölkerung ausmacht, 49% zufrieden. Bei denen, die aber keine Anhängern dessen Partei sind, liegen die Zustimmungswerte nur bei 16%. Wie viel Prozent derjenigen, die mit der Arbeit des Regierungschefs zufrieden sind, sind auch Anhänger seiner Partei?

Lösung einblenden

Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst zwei Ereignisse A und B definieren:

A : eigene Partei

A : nicht eigene Partei, also andere Partei

B : zufrieden

B : nicht zufrieden, also unzufrieden

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(zufrieden)
B
(unzufrieden)
 
A
(eigene Partei)
  0,38
A
(andere Partei)
   
    

Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:


Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.

  B
(zufrieden)
B
(unzufrieden)
 
A
(eigene Partei)
  0,38
A
(andere Partei)
  0,62
   1
=0,38
eigene Partei
=0,62
andere Partei
=0,49
zufrieden
unzufrieden
=0,16
zufrieden
unzufrieden
=0,1862

Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "eigene Partei" sind es 49%, also P A ( B ) ,
die Wahrscheinlichkeit
P ( A B ) = P ( A ) P A ( B ) = 0,38 0,49 = 0,1862
berechnen.

  B
(zufrieden)
B
(unzufrieden)
 
A
(eigene Partei)
0,1862 0,38
A
(andere Partei)
  0,62
   1
=0,38
eigene Partei
=0,62
andere Partei
=0,49
zufrieden
unzufrieden
=0,16
zufrieden
unzufrieden
=0,1862
=0,0992

Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "andere Partei" sind es 16%, also P A ( B ) ,
die Wahrscheinlichkeit
P ( A B ) = P ( A ) P A ( B ) = 0,62 0,16 = 0,0992
berechnen.

  B
(zufrieden)
B
(unzufrieden)
 
A
(eigene Partei)
0,1862 0,38
A
(andere Partei)
0,0992 0,62
   1

Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:

  B
(zufrieden)
B
(unzufrieden)
 
A
(eigene Partei)
0,18620,19380,38
A
(andere Partei)
0,09920,52080,62
 0,28540,71461

Gesucht ist ja "der Anteil der Parteianhänger unter allen. die mit dem Regierungschef zufrieden sind", also die Wahrscheinlichkeit für A (eigene Partei) unter der Vorraussetzung, dass B (zufrieden) bereits eingetroffen ist - kurz P B ( A ) .

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 B (zufrieden) gilt oder nicht, abtragen:

(Danach geht's dann ja - je nach Ausgang von B (zufrieden) - mit unterschiedlichen bedingten Wahrscheinlichkeiten für A (eigene Partei) weiter.)

=0,2854
zufrieden
=0,7146
unzufrieden
=x
eigene Partei
andere Partei
eigene Partei
andere Partei
=0,1862
=0,0992
=0,1938
=0,5208

Wenn man die bekannten Werte der Vierfeldertafel ins Baumdiagramm einträgt, so erkennt man folgende Gleichung:
P ( B ) P B ( A ) = P ( B A ) | : P ( B )

P B ( A ) = P( B A ) P( B )

oder hier im speziellen:
0,2854x = 0,1862 = |:0,2854
also
P B ( A ) = x = 0,1862 0,2854 ≈ 0,6524


Der gesuchte Wert (der Anteil der Parteianhänger unter allen. die mit dem Regierungschef zufrieden sind) ist also 0,6524 = 65,24%.

Stochast. Unabhängigkeit Anwendungen

Beispiel:

Ein Marktforschungsinstitut untersucht die Verbreitung einer Handy-App und kommt dabei zu folgenden Ergebnissen. Insgesamt ist die App auf 27,24% aller Smartphones installiert. 41,41% der installierten Apps sind auf einem iPhone. 60,04% 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.

Lösung einblenden

Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:

A : iPhone

A : nicht iPhone, also anderes Smartphone

B : installiert

B : nicht installiert, also nicht installiert

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
   
A
(anderes Smartphone)
 0,6004 
 0,2724  

Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:


Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
 0,1272 
A
(anderes Smartphone)
 0,6004 
 0,27240,72761
=0,2724
installiert
=0,7276
nicht installiert
=0,4141
iPhone
anderes Smartphone
iPhone
anderes Smartphone
=0,1128
=0,1272
=0,6004

Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "installiert" sind es 41.41%, also P B ( A ) ,
die Wahrscheinlichkeit
P ( B A ) = P ( B ) P B ( A ) = 0,2724 0,4141 = 0,1128
berechnen.

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
0,11280,1272 
A
(anderes Smartphone)
 0,6004 
 0,27240,72761

Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
0,11280,12720,24
A
(anderes Smartphone)
0,15960,60040,76
 0,27240,72761

Jetzt können wir P(A)=0.24 mit P(B)=0.272 multiplizieren um zu überprüfen, ob dieses Produkt ungefähr den gleichen Wert hat wie
P(A ∩ B)=0.113, also:

P(A) ⋅ P(B) = 0.24 ⋅ 0.272 = 0.0654 ≈ 0.065 ≠ 0.113 = 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.

Lösung einblenden

Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

  B B  
A 0,4455  
A   0,19
   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) + 0.19 = 1

Somit gilt: P(A) = 1 - 0.19 = 0.81

  B B  
A 0,4455 0,81
A   0,19
   1

Weil wir ja wissen, dass die beiden Ereignisse A und B (und damit auch A und B ) stochastisch unabhängig sind, muss gelten:

P ( A ) P ( B ) = P ( A B )

also 0.81 ⋅ P ( B ) = 0.4455 |: 0.81

somit gilt:

P ( B ) = 0.4455 0.81 = 0.55

  B B  
A 0,4455 0,81
A   0,19
 0,55 1

Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.

  B B  
A 0,44550,36450,81
A 0,10450,08550,19
 0,550,451

Stochast. Unabhängigkeit rw (Anwend.)

Beispiel:

In einem Land sind 15,01% aller Menschen sowohl volljährig als auch Linkshänder. Insgesamt sind 21% aller Menschen dieses Landes noch minderjährig. Man kann davon ausgehen, dass die beiden Ereignisse "Linkshänder" und "Minderjährigkeit" stochastisch unabhängig sind. Wie viel Prozent der Menschen dieses Landes müssten dann Rechtshänder sein?

Lösung einblenden

Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

  B
(Linkshänder)
B
(Rechtshänder)
 
A
(Minderjährige)
  0,21
A
(Erwachsene)
0,1501  
   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:

0.21 + P( A ) = 1

Somit gilt: P( A ) = 1 - 0.21 = 0.79

  B
(Linkshänder)
B
(Rechtshänder)
 
A
(Minderjährige)
  0,21
A
(Erwachsene)
0,1501 0,79
   1

Wir erkennen nun, dass der Anteil von "Linkshänder" in der Zeile "Erwachsene" P A ( B ) = 0.1501 0.79 = 0,19 ist.

Weil die beiden Ereignisse A und B stochastisch unabhängig sind, muss dann in allen Zeilen der prozentuale Anteil von "Linkshänder" auch 0,19 sein. Somit gilt auch P ( B ) = P A ( B ) = 0,19.

  B
(Linkshänder)
B
(Rechtshänder)
 
A
(Minderjährige)
  0,21
A
(Erwachsene)
0,1501 0,79
 0,19 1

Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.

  B
(Linkshänder)
B
(Rechtshänder)
 
A
(Minderjährige)
0,03990,17010,21
A
(Erwachsene)
0,15010,63990,79
 0,190,811

Der prozentualer Anteil der Rechtshänder ist somit 81%

VFT Anwend. prozentual (mit Kombis)

Beispiel:

Ein Marktforschungsinstitut untersucht die Verbreitung einer Handy-App und kommt dabei zu folgenden Ergebnissen. Bei der Untersuchung waren 29% aller Smartphones iPhones. Bei den iPhones ist die App auf 44% der Geräte installiert. 53,85% aller untersuchten Smartphones sind iPhones oder haben diese App installiert. Wie groß ist der Prozentsatz der Smartphones, die die App installiert haben?

Lösung einblenden

Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:

A : iPhone

A : nicht iPhone, also anderes Smartphone

B : installiert

B : nicht installiert, also nicht installiert

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
  0,29
A
(anderes Smartphone)
   
    

Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:


Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
  0,29
A
(anderes Smartphone)
  0,71
   1

Aus der Information von der Teilgruppe mit "iPhone" sind es 44% kann man die Wahrscheinlichkeit
P ( A B ) = 0,29 0,44 = 0,1276 berechnen.

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
0,1276 0,29
A
(anderes Smartphone)
  0,71
   1

Die 53.85% von "iPhone oder installiert" verteilen sich ja auf die drei Felder von
P ( A B ) (iPhone und installiert),
P ( A B ) (iPhone und nicht installiert) und
P ( A B ) (anderes Smartphone und installiert),
also auf alle vier Felder außer P ( A B ) (anderes Smartphone und nicht installiert). Es gilt somit:

0,5385 = P ( A B ) + P ( A B ) + P ( A B ) = 1 - P ( A B )

Damit gilt: P ( A B ) = 1 - 0,5385 = 0.4615

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
0,1276 0,29
A
(anderes Smartphone)
 0,46150,71
   1

Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
0,12760,16240,29
A
(anderes Smartphone)
0,24850,46150,71
 0,37610,62391

Der gesuchte Wert, der Prozentsatz der Smartphones, die die App installiert haben, ist also 0.3761 = 37.61%.