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Binomialverteilung und Sigma-Umgebungen

Schüler Gymnasium, 12. Klassenstufe

Tags: Binomialverteilung, Sigma-Umgebung, Stochastik

 
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anonymous

anonymous

19:00 Uhr, 13.05.2012

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Hallo liebe Mathefreunde!

Ich schreib am Mittwoch eine Klausur und habe noch zwei bis drei Verständnisfragen.

1) Zum Thema σ -Umgebungen. Wir haben folgende Werte bekommen: In der 1σ Umgebung liegen 66% aller Werte, die die Zufallsvariable X: Anzahl der Erfolge annehmen kann. In der 2σ Umgebung 95% und in der 3σ Umgebung 99% aller Werte.
Stimmen diese Werte Tatsächlich? Im Internet finde ich teilweise andere Angaben, z.B. für die 2σ Umgebung 95,5% etc.

2) Wenn ein Stichprobenumfang innerhalb der σ Umgebung liegt, nennt man dies verträglich. Liegt er innerhalb der 2σ Umgebung ist dies signifikant abweichend und liegt er innerhalb der 3σ Umgebung nennt man dies hochsignifikant abweichend. Man möge sich bitte bei folgender Aufgabe den Aufgabenteil b) angucken und die Musterlösung dazu: 34grad.de/hausaufgabenseite/downloads/13.%20Klasse/Mathematik/091218_Mat_stochastik2.pdf

Hier steht, dass der Wert in der 2σ Umgebung liegt und daher NICHT signifikant abweicht. Dies steht dann aber im Widerspruch zu den Formulierungen von oben.

Außerdem steht da weiter, dass 95,5% der Werte in dieser Umgebung liegen. Unter anderem daher meine Frage weiter oben bei 1).

3) Bei b) soll man auch das Untersuchungsergebnis bewerten. Welche Aussage hat denn der Fakt, das die Stichprobe in der 2σ Umgebung liegt? Ist dies nicht eigentlich nichtssagend, weil ja 95% (bzw. 95,5%) in dieser Umgebung liegen?


Vielen vielen Dank für eure Hilfe!

Thommy

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:

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anonymous

anonymous

20:12 Uhr, 13.05.2012

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Weiß keiner Rat?:/
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hagman

hagman aktiv_icon

12:20 Uhr, 14.05.2012

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Die Prozentzahlen sind gute Näherungswerte.
Genauer entsprechen 95% bei ca. 1,96σ und auch das nur bei einer Normalverteilung. Diese Werte für eine Binomialverteilung anzuwenden, die ja selbst nur näherungsweise normalverteilt ist, rechtfertigt für den Alltagsgebrauch die genauere Angabe 1,96σ statt 2σ bzw. 95,5% statt 95% nicht. Für genauere Untersuchungen sollte man dennoch die genaueren Werte (beispielsweise aus einer Tabelle zur Normalverteilung) verwenden.

Eine Beobachtung kann ja entweder in der Nähe des Erwartungswertes liegen oder von ihm mehr oder weniger weit abweichen. Ab welcher Abweichung man die Augenbrauen hebt und die Beobachtung für ein ungewöhnliches Ereignis hält, ist sozusagen Geschmackssache. Ich kenne jedenfalls nur die Bezeichnung signifikant, jedoch mit zusätzlicher Angabe des Signifikanzniveaus. Man macht das Ganze ja zum Testen: Ist eine Münze fair, die bei 10000 Würfen 5080 satt 5000 Mal Kopf zeigt? Das sind mehr als 3σ Abweichung, könnte also zwar durchaus bei einer fairen Münze zufällig herauskommen, aber nur mit einer Wahrschinlichkeit von unter 1%. Insofern handelt es sich um eine sehr deutliche (hochsignifikante) Abweichung. Eine Abweichung von >2σ tritt natürlich öfter aud als eine von >3σ(5% statt 1% aller Tests mit fairen Münzen). Dennoch kann man von einer deutlichen (signifikanten) Abweichung sprechen und hätte durchaus eine Berechtigung zu der Annahme, dass diese Münze eben nicht fair ist.
In beiden Fällen bezeichnent man jedoch nur das *stärkere* Abweichen als eine gewählte sigma-Grenze als (hoch- oder einfach) signifikant. Eine *geringere* Abweichung dagegen akzeptiert man mit einem Schulterzucken als "kann schon mal vorkommen".

Möglicherweise hast du die Ungleichungen auch nur unvollständig notiert und ihr habt Begrifflichkeiten eingeführt wie beispielsweise
z3σ: hochsignifikant
3σ>z2σ: signifikant
2σ>zσ: geringfügig signifikant
σ>z: verträglich ? Eine obere Grenze für "signifikant" macht jedenfalls nur dann Sinn, wenn man für höhere Werte einen noch stärkeren Begriff einführt.
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