R. Brinkmann http://brinkmann-du.de Seite 1 07.06.2017 Lösungen Aufgabenblatt Bedingte Wahrscheinlichkeit AB V E1: a) Die 4 – Feldtafel: M : Medikament genommen G : gesund geworden G M : Placebo genommen G : nicht gesund geworden G 6312 87 6399 0,5686 0,0078 0,5764 11101 11101 11101 312 4390 4702 M 0,0281 0,3955 0, 4236 11101 11101 11101 6624 4477 11101 0,5967 0, 4033 1 11101 11101 11101 Das Baumdiagramm: M 6399 P M 0,5764 11101 PM G G P M G G P MG PM G G P MG G P MG M PM G P M 4702 0,4236 11101 87 0,0078 11101 312 0,0281 11101 4390 0,3955 11101 M PM G b) 6312 0,5686 11101 6312 6312 PM G 11101 0,9864 6399 6399 P M 11101 Bei einer Person, von der man weiß, dass sie das Medikament eingenommen hat, ist die Wahrscheinlichkeit 0,9864, dass sie gesund geworden ist. c) 4390 P MG 4390 PM G 11101 0,9336 4702 4702 P M 11101 Bei einer Person, von der man weiß, dass sie ein Placebo eingenommen hat, ist die Wahrscheinlichkeit 0,9336, dass sie nicht gesund geworden ist. P M G Erstellt von R. Brinkmann 841118150 24.10.2006 18:05:00 Seite 1 von 12 R. Brinkmann http://brinkmann-du.de Seite 2 E2: A : Die Person ist geimpft B : Die Person ist erkrankt PA 600 0,6 900 P B 180 0,2 900 P A B 60 0,06 900 60 P A B 900 60 PA B 0,1 600 600 PA 900 60 P A B 900 60 PB A 0,3 180 180 P B 900 PA B P A 900 120 0,4 120 300 900 Erstellt von R. Brinkmann 841118150 A : Die Person ist nicht geimpft B : Die Person ist nicht erkrankt Bei der zufälligen Auswahl einer Person. ist die Wahrscheinlichkeit dafür, eine geimpfte Person zu finden 0,666... Bei der zufälligen Auswahl einer Person. ist die Wahrscheinlichkeit dafür, eine erkrankte Person zu finden 0,2 Bei der zufälligen Auswahl einer Person. ist die Wahrscheinlichkeit dafür, eine trotz Impfung erkrankte Person zu finden 0,06666... Eine Person, von der man weiß, dass sie geimpft wurde ist mit einer Wahrscheinlichkeit von 0,1 dennoch erkrankt. Eine Person, von der man weiß, dass sie erkrankt ist, wurde ist mit einer Wahrscheinlichkeit von 0,333... geimpft. Bei der zufälligen Auswahl einer Person, ist die Wahrscheinlichkeit eine nicht geimpfte und auch erkrankte Person zu finden 0,1333... 120 P A B 0,13 900 P A B 07.06.2017 300 Eine Person, von der man weiß, dass sie nicht geimpft wurde ist mit einer Wahrscheinlichkeit von 0,4 auch erkrankt. 24.10.2006 18:05:00 Seite 2 von 12 R. Brinkmann http://brinkmann-du.de Seite 3 07.06.2017 E3: a) A : Person stammt aus den alten Bundesländern (West) A : Person stammt aus den neuen Bundesländern (Ost) B : Person ist weiblich B : Person ist männlich Summe weiblich: 0,524 244600 12 8170, 4 128170 Summe männlich: 244600 128170 116430 x: Gesamtheit aller Absolventen aus West 244600 x : Gesamtheit aller Absolventen aus Ost Anzahl der Abiturientinnen aus West 50,8% von x. Anzahl der Abiturientinnen aus Ost 59,1% von 244600 x . 0,508 x 0,591 244600 x 128170 weiblich West weiblich Ost Summe weiblich 0,508x 0,591 244600 0,591x 128170| 0,591 244600 0,083x 16388,6|: 0,083 x 16388,6 197453,012 197453 Gesamtheit aller Absolventen aus West. 0,083 weiblich West: weiblich Ost: männlich West: männlich Ost: 0,508 x 0,508 197453 100306,124 100306 128170 100306 27864 197453 100306 97147 116430 97147 19283 Die 4 Feldtafel : B (weiblich) B (männlich) A (West) 100306 97147 197453 A (Ost) 27864 128170 Erstellt von R. Brinkmann 841118150 19283 116430 47147 244600 24.10.2006 18:05:00 Seite 3 von 12 R. Brinkmann http://brinkmann-du.de Seite 4 PA B 0,508 b) P A 0,807 07.06.2017 B P A B 0,410 PA B 0,492 B P A B 0,397 PA B 0,591 B P A B 0,114 B P A B 0,079 A P A 0,193 A PA B 0,409 Berechnung aller für den Baum relevanten Wahrscheinlichkeiten. 197453 0,807 244600 100306 P A B 0,410 244600 27864 P A B 0,114 244600 47147 0,193 244600 97147 P A B 0,397 244600 19283 P A B 0,079 244600 PA PA B PA B P A P A B PA P A B P A 100306 0,508 197453 27864 0,591 47147 Erstellt von R. Brinkmann 841118150 19283 0,409 P A B P A B PA B 24.10.2006 18:05:00 PA B P A P A 97147 0,492 197453 47147 Seite 4 von 12 R. Brinkmann http://brinkmann-du.de Seite 5 PB A 0,783 c) P B 0,524 07.06.2017 A P A B 0,410 PB A 0,217 A P A B 0,114 PB A 0,834 A P A B 0,397 A P A B 0,079 B P B 0,476 B PB A 0,166 Berechnung aller für den Baum relevanten Wahrscheinlichkeiten. P B 128170 0,524 244600 PB A PB A P A B P B P A B P B P B 116430 0, 476 244600 PB A (2) P B 0,524 (3) P B 0,409 A (4) PB A 0,783 Erstellt von R. Brinkmann 841118150 97147 0,834 116430 P A B PB A d) (1) P A 0,193 P A B 100306 0,783 128170 P B P B 27864 0,217 128170 19283 0,166 116430 Die zufällig ausgewählte Person stammt mit einer Wahrscheinlichkeit von 19,3% aus den neuen Bundesländern (Ost). Die zufällig ausgewählte Person ist mit einer Wahrscheinlichkeit von 52,4% weiblich. Wenn man weiß, dass die zufällig ausgewählte Person aus den neuen Bundesländern stammt, dann ist diese mit einer Wahrscheinlichkeit von 40,9% männlich. Wenn man weiß, dass die zufällig ausgewählte Person weiblich ist, dann stammt sie mit einer Wahrscheinlichkeit von 78,3% aus den alten Bundesländern (West). 24.10.2006 18:05:00 Seite 5 von 12 R. Brinkmann http://brinkmann-du.de E4: a) A : A: B: B: Seite 6 07.06.2017 Zuschauer ist 25 Jahre alt Zuschauer ist 25 Jahre alt Zuschauer hat eine positive Meinung von der Sendung Zuschauer hat eine negative Meinung von der Sendung 30% der Zuschauer sind 25 Jahre alt P A 0,3 70% der Zuschauer sind 25 Jahre alt P A 0,7 Von den Zuschauern 25 hatten 50% eine positive Meinung über die Sendung. P A B 0,5 0,3 0,15 Von den Zuschauern 25 hat ten 50% eine negative Meinung über die Sendung. P A B 0,5 0,3 0,15 Von den Zuschauern 25 hatten 80% eine positive Meinung über die Sendung. P A B 0,8 0,7 0,56 Die restlichen Werte der 4 Feldtafel lassen sich aus den bisher bekannten Werten berechnen: P B 0,15 0,56 0,71 P A B 0,29 0,15 0,14 P B 1 0,71 0,29 Die 4 Feldtafel : A 25 A 25 B (Meinung positiv) B (Meinung negativ) 0,15 0,15 0,3 0,56 0,14 0,7 0,71 0,29 1 Erstellt von R. Brinkmann 841118150 24.10.2006 18:05:00 Seite 6 von 12 R. Brinkmann http://brinkmann-du.de Seite 7 PA B 0,5 b) P A 0,3 07.06.2017 B P A B 0,15 PA B 0,5 B P A B 0,15 PA B 0,8 B P A B 0,56 B P A B 0,14 A P A 0,7 A PA B 0,2 Berechnung aller für den Baum relevanten Wahrscheinlichkeiten. PA B PA B P A B PA P A B 0,15 0,5 0,3 0,56 0,8 P A B P A B PA B 0,7 P A PA B P A 0,15 0,5 0,3 0,14 0,2 0,7 P A Der inverse Baum: PB A 0,211 P B 0,71 A P A B 0,15 PB A 0,789 A P A B 0,56 PB A 0,517 A P A B 0,15 A P A B 0,14 B P B 0,29 B PB A 0,483 Berechnung aller für den Baum relevanten Wahrscheinlichkeiten. PB A PB A P A B P B P A B P B 0,15 0,211 0,71 0,15 0,517 0,29 Erstellt von R. Brinkmann 841118150 P A B P A B PB A PB A 24.10.2006 18:05:00 P B P B 0,56 0,789 0,71 0,14 0, 483 0,29 Seite 7 von 12 R. Brinkmann http://brinkmann-du.de c) P A 0,789 B d) P B 0,2 A Seite 8 07.06.2017 Von allen Zuschauern, von den man weiß, das sie eine positive Meinung über die Sendung hatten, waren 78,9% älter als 25 Jahre. Von allen Zuschauern, von den man weiß, das sie älter als 25 sind, hatten 20% eine negative Meinung über die Sendung e) B ist unabhängig von A, falls gilt: PB A P A PB A 0,211 PB A P A keine Unabhängigkeit P A 0,3 Das Ereignis B ist abhängig vom Ereignis A. Das bedeutet, die positive Meinung über die Fernsehsendung ist vom Alter der Zuschauer abhängig. Erstellt von R. Brinkmann 841118150 24.10.2006 18:05:00 Seite 8 von 12 R. Brinkmann http://brinkmann-du.de E5: a) K : K: T: T: Seite 9 07.06.2017 Die getestete Person ist krank Die getestete Person ist gesund Das Testergebnis ist positiv (Person wurde als krank getestet) Das Testergebnis ist negativ (Person wurde als gesund getestet) 1% der Menschen sind krank P K 0,01 99% der Menschen sind gesund P K 0,99 Der Test zeigt die Krankheit bei den tatsächlich erkrankten zu 98% korrekt an P K T 0,98 0,01 0,0098 Der Test zeigt auch 3% der gesunden als krank an P K T 0,03 0,99 0,0297 Die restlichen Werte der 4 Feldtafel lassen sich aus den bisher bekannten Werten berechnen: P T 0,0098 0,0297 0,0395 P K T 0,99 0,0297 0,9603 P T 1 0,0395 0,9605 P K T 0,01 0,0098 0,0002 Die 4 Feldtafel : K (krank) K (gesund) T (positiv) T (negativ) 0,0098 0,0002 0,01 0,0297 0,9603 0,99 0,0395 0,9605 1 Erstellt von R. Brinkmann 841118150 24.10.2006 18:05:00 Seite 9 von 12 R. Brinkmann http://brinkmann-du.de Seite 10 07.06.2017 b) Baumdiagramm T P K T 0,0098 PK T 0,98 P K 0,01 K PK T 0,02 T P K T 0,0002 PK T 0,03 T P K T 0,0297 P K 0,99 K T P K T 0,9603 PK T 0,97 Berechnung aller für den Baum relevanten Wahrscheinlichkeiten. PK T PK T P K T P K P K T 0,0098 0,98 0,01 0,0297 0,03 0,99 P K P K T P K T PK T PK T P K 0,0002 0,02 0,01 0,9603 0,97 0,99 P K Der inverse Baum: PT K 0,2481 P T 0,0395 K P K T 0,0098 T PT K 0,7519 K P K T 0,0297 PT K 0,000208 K P K T 0,0002 P T 0,9605 T PT K 0,999792 K P K T 0,9603 Berechnung aller für den Baum relevanten Wahrscheinlichkeiten. PT K PT K P K T P T P K T P T c) P T 0,0395 0,0098 0,2481 0,0395 0,0002 0,000208 0,9605 P K T P K T PT K PT K P T 0,0297 0,7519 0,0395 0,9603 0,999792 P T 0,9605 Bei einer zufällig ausgewählten Person zeigt der Test mit einer Wahrscheinlichkeit von 0,0395 ein positives Ergebnis an. Erstellt von R. Brinkmann 841118150 24.10.2006 18:05:00 Seite 10 von 12 R. Brinkmann http://brinkmann-du.de d) PT K 0,2481 Seite 11 07.06.2017 Eine Person, von der man weiß, dass sie positiv getestet wurde, ist mit einer Wahrscheinlichkeit von 0,2481 auch tatsächlich krank Kommentar: Das Ergebnis von ca. 25% ist nicht zufriedenstellend. Nur 25% aller positiv getesteten sind tatsächlich erkrankt. Das bedeutet, dass ca. 75% der positiv getesteten gesund sind. Es wäre wünschenswert, dass der Test verbessert wird. e) P K 0,999792 Eine Person, von der man weiß, dass sie negativ getestet T wurde, ist mit einer Wahrscheinlichkeit von 0,999792 auch tatsächlich gesund. Kommentar: In diesem Fall ist das Ergebnis von ca. 99,98% sehr zufriedenstellend. Nur ca. 0,02% der als negativ getesteten Personen sind tatsächlich krank. E6: a) A : A: B: B: Die Person ist männlich Die Person ist weiblich Die Person ist Raucher Die Person ist Nichtraucher Die 4 Feldtafel : B (Raucher) B (Nichtraucher) 82 211 293 A (männlich) 674 674 674 131 250 381 A (weiblich) 674 674 674 213 461 674 1 674 674 674 b) Eine zufällig ausgewählte Person ist mit einer 250 P A B 0,371 Wahrscheinlichkeit von 0,371 weiblich und raucht 674 nicht. c) Eine Person, von der man weiß, das sie 250 P A B weiblich ist, ist mit einer 250 PA B 674 0,656 Wahrscheinlichkeit von 0,656 381 381 P A Nichtraucherin. 674 d) Wenn gilt: PA B P B A hängt von B ab. PA B P A B PA 82 82 674 0,28 293 293 PA B P B 674 213 0,316 674 Die Ereignisse A: „Mann“ und B: „Raucher“ sind voneinander abhängig. P B Erstellt von R. Brinkmann 841118150 24.10.2006 18:05:00 Seite 11 von 12 R. Brinkmann http://brinkmann-du.de Erstellt von R. Brinkmann 841118150 Seite 12 24.10.2006 18:05:00 07.06.2017 Seite 12 von 12