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Sicherheit einer Umfrage

Schüler

Tags: signifikanztest, Umfrage

 
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Joshua2

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10:47 Uhr, 16.11.2024

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Eine Partei möchte wissen ob sie bei der nächsten Wahl die 5% Hürde schafft. Wie viel Prozent der 1000 in einer repräsentativen Umfrage befragten Wähler müssten mindestens angeben, die Partei zu wählen, um dies mit 95% bzw. 99% Sicherheit vorherzusagen?

A meint 6,2% bei einer Sicherheit von 95% und 6,7% bei einer Sicherheit von 99%
H0:P<0,05;H1:p0,05
Ablehnungsbereich ALB H0[0;49]; im ALB bei 5%p0,062 und 1%p0,067

B meint 7,7% bei einer Sicherheit von 95% und 8,9% bei einer Sicherheit von 99%
H0:P=0,0499;H1>0,0499;95% Annahmebereich AnB H0[37;63] im AnB 5%p0,077
H0:P=0,0499;H1>0,0499;99% Annahmebereich AnB H0[32;68] im AnB 1%p0,089

Wer hat richtig gerechnet?

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

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
calc007

calc007

13:51 Uhr, 16.11.2024

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Hallo
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Wunderbar!
Also
Wie viele pot. Wähler werden gefragt?
"A meint 6,2% ..." Wähler.
Wie viele sind es dann gemäß dieser Angabe, die diese Partei nicht wählen?
Wie groß ist also die Standardabweichung?
Skizziere dir (und uns) die Verteilungs (-Glocken) -Kurve und mach dir klar, was welche Fläche unter der Kurve du nun studieren willst.

Joshua2

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14:40 Uhr, 16.11.2024

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Standartabweichung braucht man wohl nicht, wenn man es mit Tabellen und Binomialverteilung macht. Geht aber wohl auch mit Normalverteilung. Ich denke A beantwortet, wie viele Zustimmung die Umfrage mindestens ergeben muss und B wie genau der Umfrage ist. Bei der Umfrage müssten wohl mindestens rund 6,8% der Befragten angeben, für die Partei zu stimmen, wenn mit mindestens 99% Sicherheit die Partei über die 5% Hürde kommen würde. Damit mit 99% Sicherheit mindestens rund 6,8% der Befrageten dies angeben, müssen wiederum mindestens rund 8,9% der Befragten die Partei wählen wollen. Die Genauigkeit des Test sollte daher wohl rund 3,9% betragen. Würde die Frage lauten, wie viel Prozent der Befragten mindestens beabsichten müssen die Partei zu wählen um mit mindestens 99% Sicherheit sagen zu können, dass sie über die 5% Hürde kommt, wäre die richtige Antwort wohl 8,9%.
Antwort
calc007

calc007

14:51 Uhr, 16.11.2024

Antworten
Die Aussagen
"A meint 6,2% bei einer Sicherheit von 95% und 6,7% bei einer Sicherheit von 99%"
und
"B meint 7,7% bei einer Sicherheit von 95% und 8,9% bei einer Sicherheit von 99%"
lauten formal sehr, sehr ähnlich, quantitativ aber doch spürbar verschieden.
Du wirst schon nicht umhin kommen, selbst mal zu rechnen, um eine Präferenz zu finden, wer von den beiden denn nun vertrauenswürdiger ist.

Joshua2

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15:13 Uhr, 16.11.2024

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Ich hab jetzt auch mal eine Skizze angefretigt. Rechnung A beantwortet die Frage, wie viele der 1000 Befragten angeben müssten die Partei zu wählen. Rechnung B würde mE die Frage beantworten wie viele Wähler die Partei zu wählen beabsichten müssten, damit 6,8% angeben, die Partei zu wählen?

n1000 p 0.05 p0.068 p0.089
Antwort
calc007

calc007

15:15 Uhr, 16.11.2024

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Sehr schön - wenn du uns noch verrätst, was du mit diesen      ZWEI      Glockenkurven verständlich machen willst.
Joshua2

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15:42 Uhr, 16.11.2024

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Rechnung A müsste reichen.

n1000 p 0.049 p0.068 p0.089
Antwort
calc007

calc007

16:16 Uhr, 16.11.2024

Antworten
hmmmmmmmmm Joshua,
falls du mit "Rechnung A müsste reichen." ausdrücken willst, dass du der Aussage "A" für richtig hältst, dem kann ich gerne ermutigend zustimmen.
Nur - hast du (mindestens mir) leider immer noch nicht klar gestellt, was du mit deinen zwei, mittlerweile drei Glockenkurven wirklich begründen oder verständlich machen willst.
Ich würde mir wünschen, dass du neben den Bildern auch noch in Worte fasst, was sie bedeuten.

Ich nehm mal vorweg: meine Herangehensweise fusst auf einer Glockenkurve.

Antwort
calc007

calc007

17:08 Uhr, 16.11.2024

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Ich hab nicht mehr ewig Zeit. Deshalb gestatte, dass ich mal meinen Gedankengang anbiete.

Betrachten wir meine 'Glockenkurve' (siehe Anlage),
und da erstmal wirklich die grüne Glockenkurve, dazu musst du auf die rechte Skala blicken.
Ich habe eine Wahrscheinlichkeit p=0.05=5%   gewählt, und geschaut, wie wahrscheinlich es ist, dass genau 'JA' Befragte unter den 1000 Befragten sagen, dass sie die Partei wählen wollen.
Zur Erklärung: Ja klar, wenn tatsächlich 5% die Partei wählen wollen, dann ist es höchst wahrscheinlich, dass von den 1000 Befragten etwa 50 bejahen, dass sie die Partei wählen wollen.
Dass die Befragung eben auch 40 oder 60 Ja-Sager treffen wird, ist schon ein wenig unwahrscheinlicher, aber möglich.


Jetzt betrachten wir die Verteilungskurve pV, dazu musst du auf die linke Skala blicken.
pV zeigt die Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Befragung mindestens die Anzahl 'JA' an Ja-Sagern findet, die behaupten die Partei wählen zu wollen.
In anderen Worten:
Die Wahrscheinlichkeit pv, dass die Befragung unter 1000 Leuten mindestens 40 Ja-Sager findet ist sehr hoch, eben rund 95%;
die Wahrscheinlichkeit pv, dass die Befragung mindestens 50 Ja-Sager findet, ist gerade etwa fifty-fifty;
die Wahrscheinlichkeit pv, dass die Befragung mindestens 60 Ja-Sager findet, ist schon geringer, nur noch etwa 8%.


Jetzt:
Im ungünstigsten Fall findet die Wahl morgen doch gerade ein Wahlergebnis von 4,9999% für die Partei.
Ganz blöd für die Partei, denn das ist gerade der Grenzwert, der die Partei eben ausschließt.
Das war der Kern der Fragestellung.
"Eine Partei möchte wissen ob sie bei der nächsten Wahl die 5% Hürde schafft."
Heisst, die Partei wollte genau diesen Fall ausschließen.
Dazu hat heute das UmfrageInstitut alle Wähler in eine Urne geworfen, und 1000 mal einen Wähler wieder raus gezogen, und befragt, ob er die Partei wählen wird.
Nehmen wir an, dass alle Wähler wahrheitsgemäß antworten und ihre Meinung von heute bis morgen (dem Wahltag) nicht mehr ändern.
Dann ist es doch im ungünstigsten Fall gerade so, dass trotz dieses Wahlergebnisses 4,9999% die Statistik eine Wahrscheinlichkeit von pv=0.0511=5%   findet, dass mindestens 62 (also 62 oder mehr) Stichproben-Befragte ausgerechnet dennoch zusagen, die Partei zu wählen,
die Partei dennoch nicht zum Zug kommt.
I.a.W., es muss in der Umfrage unter 1000 Leuten schon sehr blöd laufen. In 95% aller Fälle, in denen 62 Zusagen (oder mehr) gefunden werden, wird auch das Wahlergebnis (mindestens) ~5% erzielen.

Dann ist es doch im ungünstigsten Fall gerade so, dass trotz dieses Wahlergebnisses 4,9999% die Statistik eine Wahrscheinlichkeit von pv=0.0106=1% findet, dass mindestens 67 (also 67 oder mehr) Stichproben-Befragte ausgerechnet dennoch zusagen, die Partei zu wählen,
die Partei dennoch nicht zum Zug kommt.
I.a.W., es muss in der Umfrage unter 1000 Leuten schon sehr blöd laufen. In 99% aller Fälle, in denen 67 Zusagen (oder mehr) gefunden werden, wird auch das Wahlergebnis (mindestens) ~5% erzielen.


PowerPoint0
Joshua2

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12:17 Uhr, 17.11.2024

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Bei 1000 Befragten und H0:p=4,9999% liegt der Annahmebereich für bei 99% Sicherheit bei [33;68] Ablehnungsbereiche [0;32] und [69;1000] bei einem beidseitigem Test (H1:p0,049999) bzw. [68;1000] bei einem rechtsseitiger Test (H1:p>4,9999%). Also mindestens 6,9% bzw. 6,8% der Befragten müssten angeben die Partei wählen zu wollen um mit mindestens 99% Sicherheit sagen zu können, dass sie die 5% Hürde schafft.

Da bei 1000 Befragten p=4,9999% gar nicht erreicht werden kann, könnte man auch mit p=4,9% rechnen. Ablehnungsbereiche [0;31] und [68;1000] bei einem beidseitigem Test (H1:p4,9%) mit 1% Signifikanzniveau bzw. [67;1000] bei einem rechtsseitiger Test (H1:p=4,9%). Also mindestens 6,8% bzw. 6,7% der Befragten müssten angeben die Partei wählen zu wollen um mit mindestens 99% Sicherheit sagen zu können, dass sie die 5% Hürde schafft. (mit Normalverteilung H0:p=4,9%H1:p>4,9% Ablehnungsbereich [65;1000]; für H0:p=4,9999%H1:p>4,9999% Ablehnungsbereich [67;1000])

Umgekehrt, wenn 6,7% der Befragten angeben die Partei zu wählen, liegt die der Ablehnungsbereich mit maximal 1% Irrtumswahrscheinlichkeit bei [0;48] bei einem linksseitigem Test, womit nicht zu 99% sicher wäre, dass die Partei 5% erreichen würde (sowohl mit Binomialverteilung als auch mit Normalverteilung). Erst wenn 68, also 6,8% der Befragten in einer repräsentativen Umfrage angeben die Partei zu wählen, liegt die der Ablehnungsbereich mit maximal 1% Irrtumswahrscheinlichkeit bei [0;49] bei einem linksseitigem Test. Womit zu 99% sicher wäre, dass die Partei 5% erreichen würde? Allerdings wird ja auf 4,9% bzw. 4,9999% und nicht auf 6,7% getestet.

Der Ablehungsbereich [0;49] wird mit mindestens 99% Sicherheit bei 1000 Befragten nicht erreicht, wenn mindestens 68 also 6,8% der Befragten angeben, die Partei wählen zu wollen (Normalverteilung 6,75%; Binomialverteilung 6,73%). Bei der Normalverteilung müsste der Ablehungsbereich aber bei [0;49,9999] liegen und da kommt man auf 6,87% also 69 der Befragten. Wenn es wirklich zu mindestens 99% sicher sein soll, dass die Partei die 5% schafft müssten so gesehen wohl 6,9% der 1000 Befragten dies angeben. Allerdings landet man mit H0:p=4,9999%H1:p>4,9999% mit Normalverteilung bei einem Ablehungsbereich von [66,03;1000] also [67;1000], wonach also mindestens 67, also mindestens 6,7% der Befragten angeben müssten die Partei zu wählen um mit maximal 1% Irrtumswahrscheinlichkeit mit einem rechtseitigem Test vorherzusagen, dass die Partei die 5% Hürde schafft. Testet man beidseitig wären es mindestens 6,775% also 6,8%.

Ob man mit 1000 Befragten eine repräsentative Umfrage hinbekommt, und ob sich tatsächlich alle Befragten am Wahltag so entscheiden wie sie es beabsichtigten sind andere Fragen, die mW die Meinungsforscher u.a. mit Erfahrungswerten versuchen zu beantworten. Vorraussetzung ist auch immer, dass eine Normalverteilung gegeben ist, was ja erstaunlich oft der Fall ist.

binomial2
binomial1
Joshua2

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16:53 Uhr, 17.11.2024

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Zusammenfassend tendiere ich nun hierzu:

n1000 (binominal)
H0p=4,9% Ablehnung: P([68;1000])<1% Irrtumswahscheinlichkeit rechtsseitig
H15%wenn mindestens 68 von 1000 also 6,8%zustimmen
für p=6,7% ist P([0;49])1,09%
für p=6,73% ist P([0;49])0,99%
für p=6,8% ist P([0;49])0,79%%


n1000 (normal)
H0p<5%Ablehnung: P([68,6;1000])<1% Irrtumswahscheinlichkeit rechtsseitig
H15%wenn mindestens 69 von 1000 also 6,9% zustimmen
für p=6,7% ist P([0;49,9999])1,58%
für p=6,86% ist P([0;49,9999])0,998%
für p=6,9% ist P([0;49,9999])0,89%%

Antwort
calc007

calc007

09:48 Uhr, 18.11.2024

Antworten
Hy Josua nochmals.
Ich wollte nur noch meinen letzten Eindruck vermitteln, dass vielleicht
> ich deine Ausführungen nicht verstehe,
oder
> du meine
und dieses 'oder' sicherlich ein einschließliches ist.
Aber zum Glück stellst du ja zuletzt nur Tendenzen ein, und keine einzige weitere Frage.
:-)

Joshua2

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23:59 Uhr, 18.11.2024

Antworten
Wir kommen (fast) auf's gleiche Ergebnis.

> Dann ist es doch im ungünstigsten Fall gerade so, dass trotz dieses Wahlergebnisses 4,9999%
> die Statistik eine Wahrscheinlichkeit von pv=0.0106=1% findet, dass mindestens 67
> (also 67 oder mehr) Stichproben-Befragte ausgerechnet dennoch zusagen, die Partei zu wählen,
> die Partei dennoch nicht zum Zug kommt.

Du meinst wohl, das mit Binominalverteilung gerechnet im Ablehungsbereich von H0:4,9999% also, [67;1000] noch 0.0106% liegen. Daher müssen ja mindestens 68 Befragte angeben die Partei zu wählen damit man mit mindestens 99% Sicherheit sagen kann, dass sie die 5% Hürde schafft. Im Ablehungsbereich dürfen bei einem einseitigen Test ja nur maximal 1% liegen, bei einem beidseitigen rechts und links je maximal 0,5% wenn man auf ein Signifikanzniveau von 1% testet. Zu deinem Ergebnis komme ich ja mit Binomialverteilung auch. Sollte ja egal sein, ob man nun im rechten Ablehungsbereich von H0:4,9999% landen muss oder im linken von 6,73% also 6,8%, da 6,73% also 67,3 Befragte bei 1000 Befragten nicht geht. 49,99999 allerdings auch nicht. Daher hab' ich die Binomialverteilung mit 4,9% gerechnet.

Antwort
calc007

calc007

09:29 Uhr, 19.11.2024

Antworten
Dein zuletzt Gesagtes dürfte doch zur These von der Person 'A' zählen, von den 1000 Befragten müssten 62(6,2%) angeben, die Partei zu wählen, um mit 95% Sicherheit davon ausgehen zu können, die 5% -Hürde zu überstehen.
Ich wage ahnen zu dürfen, dass hierzu in deinen Aufschrieben von Sonntag 16:53 Uhr z.B. die Zeile zählt:
(binomial-verteilt): für p=6,73% ist P([0;49])= ca. 0,99%

Leider aber gibst du über dieses Buchstabengewirr (sorry) keinerlei Erklärung, was das soll oder wie das zu verstehen wäre.
z.B. dieses "P([0;49])" spricht doch irgend ein Intervall von 0 bis 49 an. Meine beste Vermutung: das sollen 0 bis 49 Befragte sein, vielleicht 0 bis 49 Ja-Sager? Aber - wir betrachten doch nicht 0-49 Ja-Sager, sondern 62!
Was also soll dieses Intervall [0;49]?




Joshua, ich ahne, das führt nicht weiter.
Ich hatte eigentlich schon am Samstag 17:08 Uhr sehr ausführlich erklärt.

Bedenke: Auch wenn ich wild eine unbestreitbar wahre Aussage gäbe
67-5=62
erklärt diese 'Tendenz' oder Aussage, so wahr sie auch ist, keinerlei Fortschritt, Zusammenhang, oder Zielgerichtetheit für die Aufgabe, solange du oder ich sie eben nicht erklären.
Irgendwelche vielleicht numerischen Nähen sind noch kein Beleg dafür, dass der Gedanke dazu auch wirklich wahr oder sinnvoll ist.
In
67-5=62
könnte man vielleicht auch
die 62 mit der Anzahl Ja-Sager im 95% -Aufgabenfall verbinden,
die 67 mit der Anzahl Ja-Sager im 99% -Aufgabenfall verbinden,
die 5 mit der 5% -Hürde.
Dennoch ist die Aussage "67-5=62" - so unbestreitbar wahr sie auch sein mag, für unsere Aufgabe ohne weitere Erklärung von keinerlei sinnhaft zielführendem Wert.

Ebenso sind deine
"für p=6,73% ist P([0;49])= ca. 0,99%"
nicht wirklich hilfreich, solange unerklärt keiner verstehen kann, wofür dieses Intervall [0;49] stehen soll.

Joshua, ich wiederhole: ohne echte Erklärungen des Tuns kommen wir mit wilden 'Tendenzen' und numerischen fast-Übereinstimmungen nicht wirklich voran.

Joshua2

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10:43 Uhr, 19.11.2024

Antworten
Also ich kann auch nicht genau nachvollziehen, wie du auf deine Zahlen kommst. Rechnest du mit Konfidenzintervall? Ist aber letztlich alles das gleiche.

> Ebenso sind deine "für p=6,73% ist P([0;49])= ca. 0,99%" nicht wirklich hilfreich,
> solange unerklärt keiner verstehen kann, wofür dieses Intervall [0;49] stehen soll.

Also wenn man 1000 Leute befragt, läge das Ergebnis für die Partei bei der Umfrage unter 5% wenn nur 0 bis 49 Befragte angeben würden, dass sie die Partei wählen. Daher das Intervall [0;49].
Um mit mindestens 99% Sicherheit zu sagen, dass die Partei die 5% Hürde schafft, müssen also mehr als 49 Befragte sagen, dass sie die Partei wählen werden.

Die Frage ist, wie viel mehr Befragte müssen das sagen?

Wenn nun 50 von 1000 Befragten sagen, sie wählen die Partei wären das zwar 5% aber die Wahrscheinlichkeit, dass tatsächlich 5% oder mehr die Partei wählen, liegt binomialverteilt nur bei p0,05 im Intervall [50;1000]52,03% also nicht über 99%.
Die Wahrscheinlichkeit, dass die Partei keine 5% bekommt liegt binomialverteilt also bei p0,05 im Intervall [0;49]47,93%, also nicht unter 1%.

Wenn nun 67 von 1000 Befragten sagen, sie wählen die Partei wären das zwar 6,7% aber die Wahrscheinlichkeit, dass tatsächlich 5% oder mehr die Partei wählen, liegt binomialverteilt bei p0,067 im Intervall [50;1000]98,91% also nicht über 99%.
Die Wahrscheinlichkeit, dass die Partei keine 5% bekommt liegt binomialverteilt also bei p0,067 im Intervall [0;49]1,09%, also nicht unter 1%.

Wenn 68 von 1000 Befragten sagen, sie wählen die Partei wären das 6,8%. Die Wahrscheinlichkeit, dass tatsächlich 5% oder mehr die Partei wählen, liegt binomialverteilt bei p0,068 im Intervall [50;1000]99,21% also über 99%.
Die Wahrscheinlichkeit, dass die Partei keine 5% bekommt liegt binomialverteilt also bei p0,068 im Intervall [0;49]0,79%, also unter 1%.

Um mit mindestens 99% Sicherheit zu sagen, also bei einem Signifikanzniveau von 1%, dass die Partei die 5% Hürde schafft müssen also mindestens 68 von den 1000 Befragten, also mindestens 6,8% angeben, die Partei zu wählen.

Auf das gleiche Ergebnis kommt man binomialverteilt mit p=4,9999%. Im Intervall [67;1000] liegt die Wahrscheinlichkeit bei 1,06% also über 1%. Erst im Intervall [68;1000] liegt die Wahrscheinlichkeit mit 0,74% unter 1%. Es müssen also mindestens 68 Befragte, also 6,8% angeben die Partei zu wählen um mit 99% Sicherheit sagen zu können, dass sie die 5% Hürde schafft.
Antwort
calc007

calc007

11:01 Uhr, 19.11.2024

Antworten
"Also wenn man 1000 Leute befragt, läge das Ergebnis für die Partei unter 5% wenn nur 0 bis 49 Befragte angeben würden, dass sie die Partei wählen. Daher das Intervall [0;49]."
Falsch!
Wir müssen doch unterscheiden:
> Heute findet die Umfrage für die Prognose statt. Dazu werden 1000 Leute befragt. Und einige davon sagen "Ja", d.h. beabsichtigen die Partei zu wählen.
> und Morgen findet die Wahl statt. Dazu geben unzählige Leute ihre Stimme / Wahlzettel ab.
Und das spannende ist doch, dass wir hier davon ausgehen müssen, dass die Wahl (etwa) unabhängig von der Umfrage ist. Blos weil ein Institut 1000 Leute befragt, wird doch nicht das Wahlergebnis beeinflussen.
Auch wenn in der Umfrage 50 Leute irgendwas behaupten/beabsichtigen, oder wenn 60 Leute "Ja" sagen, oder wenn 70 Leute Angaben für die Partei tätigen, sagt das eben nur bedingt was aus, wie denn nun die Wahl ausgeht.

Kurz und gut - immer noch:
Was soll das mit dem Intervall [0;49] ??

Joshua2

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11:09 Uhr, 19.11.2024

Antworten
Letztlich ist alles möglich, auch wenn keiner der 1000 Befragten angibt, dass er die Partei wählen wird könnte sie dennoch 51% bekommen. Ist nur sehr unwahrscheinlich. Und klar, wenn man die 1000 Leute auf dem Parteitag der Partei befragt könnten trotz 100% Zustimmung die Partei die 5% Hürde nicht schaffen ...... daher ja die Formulierung in einer „repräsentativen Umfrage“. Bei p=6,8% der Befragten ist es zu mindestens 99% sicher, dass die Partei nicht im Intervall Ablehungsbereich [0;49] landet also über 5% bekommt. Damit ist die Hyphotese 6,8% nicht angenommen. Man kann aber sagen, dass das Ergebnis der Partei mit mindestens 99% Sicherheit zwischen 5% und 9,2% liegen wird.


Antwort
calc007

calc007

11:12 Uhr, 19.11.2024

Antworten
Oder lass mich das selbe nochmals in plakativere Worte fassen:

Ich ahne, du errechnest
> bei einem hellseherischen Wahlergebnis morgen von 6,8%
> die Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Umfrage unter 1000 Leuten heute 0-49 Ja-Sager findet.

Ich dagegen errechne:
> bei einem Wahlergebnis morgen von 5%
> die Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Umfrage unter 1000 Leuten heute mindestens 62 Ja-Sager findet.

Merkst du den Unterschied?

Joshua2

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11:20 Uhr, 19.11.2024

Antworten
Bei p=6,8% der Befragten ist es zu mindestens 99% sicher, dass die Partei nicht im Intervall Ablehungsbereich [0;49] landet also über 5% bekommt. Damit ist die Hyphotese 6,8% nicht angenommen. Man kann aber sagen, dass das Ergebnis der Partei mit mindestens 99% Sicherheit zwischen 5% und 9,2% liegen wird.

Für p=4,99999% ist bei einem rechtseitigem Test der Ablehungsbereich bei [68;1000], da unter 1%. Damit ist es zu 99% sicher, wenn 68, also 6,8% der Befragten angeben die Partei zu wählen, dass diese über die 5% Hürde kommt.


Antwort
calc007

calc007

11:24 Uhr, 19.11.2024

Antworten
"Bei p=6,8% der Befragten ist es zu mindestens 99% sicher, dass die Partei nicht im Intervall Ablehungsbereich [0;49]"
Auf die Gefahr hin, dass ich mich wiederhole:
Die 5%-Hürde schert sich relatv wenig darum, was 49 Leute in einer Umfrage sagen.

Entscheidend für die 5% -Hürde ist das Wahlergebnis.

Und die Aufgabestellung lautet:
"Eine Partei möchte wissen ob sie bei der nächsten Wahl die 5% Hürde schafft."

Joshua2

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11:31 Uhr, 19.11.2024

Antworten
> Die 5%-Hürde schert sich relatv wenig darum, was 49 Leute in einer Umfrage sagen.
> Entscheidend für die 5% -Hürde ist das Wahlergebnis.

Ich hatte bereits geschrieben:

„Ob man mit 1000 Befragten eine repräsentative Umfrage hinbekommt, und ob sich tatsächlich alle Befragten am Wahltag so entscheiden wie sie es beabsichtigten sind andere Fragen, die mW die Meinungsforscher u.a. mit Erfahrungswerten versuchen zu beantworten. Voraussetzung ist auch immer, dass eine Normalverteilung gegeben ist, was ja erstaunlich oft der Fall ist.“

In der Fragestellung ist die Repräsentativität der Umfrage aber vorausgesetzt:

"Eine Partei möchte wissen ob sie bei der nächsten Wahl die 5% Hürde schafft. Wie viel Prozent der 1000 in einer repräsentativen Umfrage befragten Wähler müssten mindestens angeben, die Partei zu wählen, um dies mit 95% bzw. 99% Sicherheit vorherzusagen?"
Antwort
calc007

calc007

11:34 Uhr, 19.11.2024

Antworten
...und auch ich hatte schon 11:12h sehr deutliche Worte gebraucht.

Joshua2

Joshua2 aktiv_icon

11:38 Uhr, 19.11.2024

Antworten
Meine Beiträge von 10:43 Uhr und 11:09 Uhr sollten noch mal alle Fragen zum Vorgehen beantworten. Aber wie bist du den eigentlich auf deine Zahlen gekommen?
Antwort
calc007

calc007

11:46 Uhr, 19.11.2024

Antworten
Die Zahlen stehen im Aufgabentext.
Joshua2

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11:48 Uhr, 19.11.2024

Antworten
Und wie bist du mit den Zahlen aus dem Aufgabentext auf dein Ergebnis gekommen?
Antwort
calc007

calc007

13:14 Uhr, 19.11.2024

Antworten
Ich hatte mir am Samstag 17:08h eigentlich schon viel Mühe mit Erklärungen gegeben.
Wenn da noch was unklar sein sollte, müsstest du schon noch genauer erkennen lassen, was...

Joshua2

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13:25 Uhr, 19.11.2024

Antworten
Also noch mal mein Beitrag von 10:43 Uhr ergänzt, wobei sich dann doch noch mal Fragen eröffneten:

Also wenn man 1000 Leute befragt, läge das Ergebnis für die Partei bei der Umfrage unter 5% wenn nur 0 bis 49 Befragte angeben würden, dass sie die Partei wählen. Daher das Intervall [0;49].
Um mit mindestens 99% Sicherheit zu sagen, dass die Partei die 5% Hürde schafft, müssen also mehr als 49 Befragte sagen, dass sie die Partei wählen werden.

Die Frage ist, wie viel mehr Befragte müssen das sagen?

Wenn nun 50 von 1000 Befragten sagen, sie wählen die Partei wären das zwar 5% aber die Wahrscheinlichkeit P, für p=0,05 mit mindestens 99% liegt binomialverteilt mit 99,13% im Intervall [32;67]. Das Intervall ist aber nicht symetrisch zum Erwartunswert 50. Symentrisch ist [32;68] mit P=99,27%.
Deutet sich hier an, dass 68 Befragte angeben müssen die Partei zu wählen?
Dass tatsächlich 5% oder mehr die Partei wählen, liegt binomialverteilt nur bei p0,05 im Intervall [50;1000]52,03% also nicht über 99%.
Die Wahrscheinlichkeit, dass die Partei keine 5% bekommt liegt binomialverteilt also bei p0,05 im Intervall [0;49]47,93%, also nicht unter 1%.

Wenn nun 67 von 1000 Befragten sagen, sie wählen die Partei wären das zwar 6,7% aber die Wahrscheinlichkeit P, für P mindestens 99% mit p0,067 liegt binomialverteilt im Intervall [47;87]=99,05%. 47 wären aber 4,7% also weniger als 5%. Es kann also nicht mit 99% Sicherheit gesagt werden, dass die Partei die 5% Hürde schafft?
Die Wahrscheinlichkeit, dass tatsächlich 5% oder mehr die Partei wählen, liegt binomialverteilt bei p0,067 im Intervall [50;1000]98,91% also nicht über 99%.
Die Wahrscheinlichkeit, dass die Partei keine 5% bekommt liegt binomialverteilt also bei p0,067 im Intervall [0;49]1,09%, also nicht unter 1%.

Wenn 68 von 1000 Befragten sagen, sie wählen die Partei wären das 6,8%. Die Wahrscheinlichkeit P, für P mindestens 99% liegt mit p=0,068 binomialverteilt im Intervall [48;88]=99%. Damit wäre es auch nicht mit 99% sicher, das die Partei nicht auch nur 4,8% bekommt?
Die Wahrscheinlichkeit, dass tatsächlich 5% oder mehr die Partei wählen, liegt aber binomialverteilt bei p0,068 im Intervall [50;1000]99,21% also über 99%.
Die Wahrscheinlichkeit, dass die Partei keine 5% bekommt liegt binomialverteilt also bei p0,068 im Intervall [0;49]0,79%, also unter 1%.

Wenn 69 von 1000 Befragten sagen, sie wählen die Partei wären das 6,9%. Die Wahrscheinlichkeit P, für P mindestens 99% liegt mit p=9,959 binomialverteilt im Intervall [48;90]=99,27%. Damit wäre es auch nicht mit 99% Sicher, das die Partei nicht auch nur 4,8% bekommt?

Wenn 70 von 1000 Befragten sagen, sie wählen die Partei wären das 7%. Die Wahrscheinlichkeit P, für P mindestens 99% liegt mit p=0,07 binomialverteilt für p=7% im Intervall [49;91]=99,23%. Damit wäre es auch nicht mit 99% Sicher, das die Partei nicht auch nur 4,9% bekommt?

Wenn 70 von 1000 Befragten sagen, sie wählen die Partei wären das 7%. Die Wahrscheinlichkeit P, für P mindestens 99% liegt mit p=0,07 im Intervall [49;91]=99,23%. Damit wäre es auch nicht mit 99% Sicher, das die Partei nicht auch nur 4,9% bekommt?

Wenn 71 von 1000 Befragten sagen, sie wählen die Partei wären das 7,1%. Die Wahrscheinlichkeit P, für P mindestens 99% liegt mit p=0,071 im Intervall [50;92]=99,19%. Damit wäre es wohl sicher zu 99% sicher, das die Partei 5% bekommt.

Um mit mindestens 99% Sicherheit zu sagen, also bei einem Signifikanzniveau von 1%, dass die Partei die 5% Hürde schafft müssen also mindestens 68 von den 1000 Befragten, also mindestens 6,8% angeben, die Partei zu wählen? Oder 7,1% der Befragten?

Auf 6,8% kommt man binomialverteilt auch mit p=4,9999%. Im Intervall [30;66] liegt die Wahrscheinlichkeit P bei 98,72%. Im Intervall [31;67] bei 99,1%. 67 gehört also noch zum Annahmebereich, also 6,7% reichen bei 1% Signivikanzniveau nicht um H0=4,9999% abzulehnen. Intervall [67;1000] liegt die Wahrscheinlichkeit bei 1,06% also über 1%. Erst im Intervall [68;1000] liegt die Wahrscheinlichkeit mit 0,74% unter 1%. So gesehen müssten also mindestens 68 Befragte, also 6,8% angeben die Partei zu wählen um mit 99% Sicherheit sagen zu können, dass sie die 5% Hürde schafft.

Die unterschiedlichen Ergebnisse sollten aber auch daher kommen, dass man einmal beidseitig testet und einmal linksseitig. Beidseitig müsste man wohl auf 98% testen um einseitig auf 99% zu kommen. Bei 6,8% der Befragten kommt man für p6,8% beidseitig auf [50;86] mit P=98%. Bei 6,7% kommt man für p6,7 hingegen auf [49;85] für P=98,09%.

Joshua2

Joshua2 aktiv_icon

14:40 Uhr, 19.11.2024

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Zusammenfassend:


Man kann in einem linksseitigem Test den Ablehungsbereich [0;49] nehmen in dem maximal 1% Trefferwahrscheinlichkeit liegen soll, bzw. besser den Annahmebereich 50 bis 1000 in dem mindestens 99% Trefferwahrscheinlichkeit liegen sollte. Das ist der Fall wenn 68 oder mehr Befragte angeben, dass sie die Partei wählen wollen. Man kann aber auch die Hypothese p=4,999% rechtsseitig testen. Ablehungsbereich [68;1000] für maximal 1% Trefferwahrscheinlichkeit, also auch 68 oder mehr Befragte. Also wenn 68 oder mehr von 1000 befragten Wählern in einer repräsentativen Umfrage angeben die Partei wählen zu wollen ist es zu mindestens 99% sicher, dass die Partei die 5% Hürde schaffen wird (zumindest wenn sofort gewählt würde).


linksseitiger test
rechtsseitiger test
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calc007

calc007

11:57 Uhr, 21.11.2024

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Joshua hat mir per persönlicher Nachricht geantwortet:

Zitat: "
> Ich ahne, du errechnest
> bei einem hellseherischen Wahlergebnis morgen von 6,8%
> die Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Umfrage unter 1000 Leuten heute 0−49 Ja-Sager findet.

Genau umgekehrt. Wenn mindestens 6,8% der Befragten angeben, die Partei wählen zu wollen, ist es unter idealen Bedingungen zu mindestens 99% sicher, dass die Partei 5% bei der Wahl bekommen wird, da binominalverteilt die Wahrscheinlichkeit für ein Wahlergebnis zwischen zwischen 5% und 100% bei 99,21% liegt, also unter 1%, dass die Partei die 5% nicht schafft. Es ist aber besser mit dem Annahmebereich 50 bis 1000 zu argumentieren und dann die Gegenwahrscheinlichleit zu nehmen als mit dem Ablehungsbereich 0 bis 49, auch wenns aufs gleiche rauskommt, da ja mit 49 nicht 49,99999 darstellbar ist."

--- Zitat-Ende ---

Und genau das ist falsch!
Wir haben Umfrageergebnisse.
Das Institut weiß und hat hoffentlich mitgezählt, dass wir 1000 pot. Wähler befragt hat.
Das Institut weiß und hat hoffentlich mitgezählt, dass 68 davon 'Ja-'Sager sind, i.a.W. zusagen, die Partei wählen zu wollen.
Also wofür steht dann diese ominöse Wahrscheinlichkeit p=0,068 ??
Wäre das eine Wahrscheinlichkeit, dann wäre es ja auch zu 1-0.068=93.2% möglich, dass da was anderes einträte. Was?

Und nochmals: Was schert sich die 5%-Hürde drum, wenn nur 49 der 1000 Befragten Ja-Sager wären (was ohnehin offensichtlich nicht der Fall ist) ??

Die 681000 stehen nur dafür, dass 68 von 1000 Befragten Ja-Sager sind.
In den 9321000 könnte man sehen, dass 932 von 1000 Befragten Nein-Sager sind.
Aber eine echte Wahrscheinlichkeit im Sinne der Aufgabenstellung ist beides nicht, sondern eine Tatsache oder Annahme, die wir alle aufgrund der Umfrage wissen.

Joshua2

Joshua2 aktiv_icon

10:26 Uhr, 23.11.2024

Antworten
> Das Institut weiß und hat hoffentlich mitgezählt, dass wir 1000 pot. Wähler befragt hat.
> Das Institut weiß und hat hoffentlich mitgezählt, dass 68 davon 'Ja-'Sager sind, i.a.W.
> zusagen, die Partei wählen zu wollen. Also wofür steht dann diese ominöse Wahrscheinlichkeit
> p=0,068 ??
> 68/1000 stehen nur dafür, dass 68 von 1000 Befragten Ja-Sager sind.
> In den 932/1000 könnte man sehen, dass 932 von 1000 Befragten Nein-Sager sind.

Das ist nicht die Fragestellung. Die Fragestellung ist: mindestens wie viele der 1000 Befragten müssen angeben die Partei zu wählen, um zu mindestens 99% sicher sein zu können, dass die Partei die 5% Hürde schafft. Und das sind mindestens 68, da dann die Trefferwahrscheinlichkeit für P(x ≥ 50) bei mindestens 99% liegt, also 5% oder mehr. Wenn 68 der Befragten, also 6,8% der Befragten sagen, dass sie die Partei wählen wollen ist das nicht die Annahme der Hypothese die Partei erhält 6,8 % sondern der Hypothese, dass die Partei mit 99% Sicherheit 5% oder mehr erhält.

Rechnung: k=501000 1000k*xk*(1-x)1000-k0,99

=>x0,0673
1000*0,0673 = 67,3

Da es keine 67,3 Befragte geben kann und bei 67 Befragten die mindestens 99% Sicherheit nicht gegeben wären, müssen es also 68 oder mehr Befragte sein

Man kann auch rechnen: k=049 1000k*xk*(1-x)1000-k0,01
=> x0,0673

Man kann auch mit H0: p = 4,9999% rechnen. Genauer müsste es aber wohl etwa 4,99999983652858% sein.


k=x1000 1000x*0,049999x*(1-0,049999)1000-x0,01
=>68x1000

Antwort
calc007

calc007

14:31 Uhr, 23.11.2024

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Also wofür steht dann diese ominöse Wahrscheinlichkeit p=0,068 ??
Wäre das eine Wahrscheinlichkeit, dann wäre es ja auch zu 1−0.068=93.2% möglich, dass da was anderes (ein Gegenereignis) einträte. Was?

Joshua2

Joshua2 aktiv_icon

10:37 Uhr, 24.11.2024

Antworten
4,999% wählen die Partei. Gegenwahrscheinlichkeit: 95,001% wählen die Patrei nicht. Aber ist die Wahrscheinlicheit 4,999% vor der Umfrage schon bekannt?

Mindestens 6,8% der Befragten geben an die Partei wählen zu wollen, also maximal 6,7% der Befragten geben an die Partei nicht zu wählen: Gegenwahrscheinlicheit: mindestens 93,3% der Befragten geben an die Partei wählen zu wollen. Das enspricht der Wahrscheinlichkeit, dass mindestens 6,8% der Befragten angeben die Partei wählen zu wollen. Gegenwahrscheinlichkeit ist also maximal 6,7% der Befragten geben an die Partei nicht zu wählen.


Antwort
calc007

calc007

11:30 Uhr, 24.11.2024

Antworten
Mach dir klar, dass die Feststellungen
>0,067 der Befraten sagen ja, (d.h. werden die Partei wählen)
>0,933 der Begragten sagen nein, (d.h. werden die Partei nicht wählen)
doch genau das gleiche Szenario, genau den gleichen Sachverhalt beschreiben.

Also nochmals: Wäre
" p=0,067 der Befragten sind ja-Sager "
eine Wahrscheinlichkeit, dann wäre es ja auch zu 1-0,067=93.3% möglich, dass da was anderes (ein Gegenereignis) einträte.
Was?

Joshua2

Joshua2 aktiv_icon

11:35 Uhr, 24.11.2024

Antworten
Das Gegenereignis zu 0,067 +
ist 1 - 0,067 -
93,3% der Befragten geben an die Partei nicht wählen zu wollen.
Damit würde die Partei nicht mit 99% Sicherheit die 5% Hürde schaffen.

Antwort
calc007

calc007

11:36 Uhr, 24.11.2024

Antworten
PS:
Du hast nach-korrigiert / -editiert...
"Aber ist die Wahrscheinlichkeit 4,999% vor der Umfrage schon bekannt?"
Nein. Aber wie wir beide oben schon mehrfach betont und beschrieben hatten, beruht das Verfahren auf der Annahme und Voraussetzung, dass die Umfrage heute die selben Umstände und Wahlabsichten antrifft, wie die Wahl morgen, und die Befragten bis morgen ihr Wahlverhalten nicht mehr (grundsätzlich) ändern.
Bekannt ist dagegen die Tatsache, dass in der Umfrage 67 von 1000 Befragten ja-Sager sind.


Du beantwortest um 11:35h zum wiederholten Male nicht dieses
Was?




PS2:
Und ja. Es ist vor der Wahl schon bekannt, dass 5% der Grenzwert (die 5% -Hürde) ist, der darüber entscheidet, ob die Partei erfolgreich in irgendein Gremium einzieht, oder nicht.

Joshua2

Joshua2 aktiv_icon

11:51 Uhr, 24.11.2024

Antworten
Die Frage hab' ich nur gestellt, da die Hypothese, die Partei erhält 5% oder mehr der Hyphothese entspricht, dass 50 oder mehr der 1000 Befragten angeben, dass die Partei wählen wollen. Dazu braucht es keine hellseherischen Fähigkeiten :-)
Antwort
calc007

calc007

11:56 Uhr, 24.11.2024

Antworten
Wenn die Partei ein Wahlergebnis von 5% erhält, dann ist es gerade Waage fiftiy : fifty, dass 50 oder mehr von 1000 Befragten angeben, die Partei wählen zu wollen.
Das ist naheliegend, und dient nicht wirklich der eigentlichen Aufgabenstellung.

Joshua2

Joshua2 aktiv_icon

12:20 Uhr, 24.11.2024

Antworten
Das widersprüchliche ist, dass es ja nicht reicht, das 50 angeben, die Partei wählen wollen, es müssen 68 um mit 99% Sicherheit sagen zu können, dass man im Annahmebeeich [50;1000] landet, also letztlich, das 50 oder mehr der Befragten die Partei wählen werden. Aber es funktioniert :-). Einmal stehen die Befragten für die Befragten und man nimmt an, dass sie richtigt antworten und einmal stehen die Befragten für die Gesamtheit der Wähler. Ist aber eigentlich ja auch nicht anders, wenn man 4,999% annimmt. Wenn 50 der Befragten angeben, dass sie die Partei wählen wollen landet man ja auch im Annahmebereich [0;67].
Antwort
calc007

calc007

13:23 Uhr, 24.11.2024

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Nochmals schön übersichtlich:

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