Abteilung Empirische Wirtschaftsforschung Statistik I WS 07/08 Prof. Fitzenberger, Ph.D. Übungsblatt 3 Die mit z) gekennzeichneten Aufgabenteile sind in Gruppenarbeit zu lösen und im Rahmen des Hausaufgabenwettbewerbs am Lehrstuhl abzugeben. Die Lösungen für diese Aufgabenteile werden nach dem Abgabetermin ins Netz gestellt. Aufgabe 1: Die Körpergröße von 100 Studenten sei wie folgt verteilt: Größe in cm (Klassenmitten) 158 162 166 170 174 178 182 186 190 194 Anzahl der Studenten 1 6 10 22 21 17 14 5 3 1 ges:100 a) Berechnen Sie die relativen Häufigkeiten, die Punkte der empirischen Verteilungsfunktion. Stellen Sie die approximierende Verteilungsfunktion graphisch dar. b) Berechnen Sie den Median, das erste und dritte Quartil. c) Geben Sie den Bereich der Körpergrößen an, der 40 % der Studenten rechts und 40 % links vom Median einschließt. d) Wieviel Prozent der Studenten liegt zwischen den Merkmalen 166 und 178 cm? e) Wieviel Prozent der Studenten haben eine Größe von mehr als 182 cm? f) Wieviel Prozent der Studenten haben eine Größe von mindestens 170 cm? g) Berechnen Sie den dichtesten Wert. h) Berechnen Sie das arithmetische Mittel. i) Was läßt sich aufgrund der Lageparameter über den Verteilungstyp aussagen? 1 Abteilung Empirische Wirtschaftsforschung Statistik I WS 07/08 Prof. Fitzenberger, Ph.D. Aufgabe 2: a) Die durchschnittlichen monatlichen Ausgaben des VWL-Studenten Keynesianus betrugen während des 1. Semesters 500 DM. Mittlerweile im 7. Fachsemester angelangt, sind auch seine monatlichen Ausgaben, parallel mit seinen wirtschaftstheoretischen Kenntnissen, in die Höhe geschnellt. Die monatlichen Ausgaben liegen nun bei etwa 1100 DM. Wie hoch war seine durchschnittliche jährliche Ausgabensteigerung? b) Das Bruttosozialprodukt der BRD (in Preisen von 1991) betrug in den Jahren: Jahre BSP (Mrd.DM) 1989 2410 1990 2540 1991 2840 1992 3040 1993 3110 Wie groß war die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate des realen BSP in diesem Zeitraum? c) Ein Kapital K0 wurde zwei Jahre lang mit 0,5 % auf einem Girokonto und ein Jahr lang mit 11 % per Festgeld verzinst. Zu welchem konstanten Zinssatz (Durchschnittssatz) hätte man das Kapital anlegen müssen, um dieselben Gesamtzinsen zu erhalten? Aufgabe 3: Sie kaufen in einem Geschäft einen Beutel mit zwölf Orangen für 6 e und finden das billig. Im nächsten Geschäft sehen Sie einen Beutel mit zwei Dutzend Orangen für 6 e. Da Ihre ganze Familie gerade an einem grippalen Infekt leidet und Sie an Vitamin C glauben, nehmen Sie die Orangen mit. Im nächsten Geschäft bekommen Sie sogar 3 Dutzend für 6 e und kaufen Sie. Die statistische Reihe der von Ihnen bezahlten Preise pi ist somit: 6e, 3e, 2e Was hat das Dutzend Orangen im Durchschnitt gekostet? Berechnen Sie dazu a) das ungewichtete arithmetische Mittel der drei Preise, b) das ungewichtete harmonische Mittel c) das mit den Mengen gewichtete arithmetische Mittel der drei Preise. Gibt a), b) oder c) die richtige Antwort? (Aufgabe aus Schira, Kapitel 2;Aufg. 2.7) 2 Abteilung Empirische Wirtschaftsforschung Statistik I WS 07/08 Prof. Fitzenberger, Ph.D. Aufgabe 4: Der bekannte Psychologe J. Ensen führt Intelligenztests durch und erhebt bei zwei Gruppen (w und sch) gleichaltriger amerikanischer Studenten das metrische Merkmal ”Intelligenzquotient” IQ. Er findet: IQ(w): IQ(sch): 90 95 90 99 97 90 99 98 145 105 85 98 114 110 80 96 85 69 102 103 a) Berechnen Sie die durchschnittlichen Intelligenzquotienten der beiden Gruppen, und geben Sie für jedes Gruppenmitglied die Abweichungen zum jeweiligen Mittelwert an. b) In welcher der beiden Gruppen streut der Intelligenzquotient stärker? (Aufgabe aus Schira, Kapitel 2; Aufg. 2.8) Aufgabe 5: Gegeben ist eine statistische Reihe X. Sie hat den Mittelwert x=12 und die Varianz s2x =25. Die statistische Reihe Y errechnet sich aus der Reihe X, indem man jedes Element der Reihe X mit dem konstanten Faktor b=-2,5 multipliziert und die feste Zahl a=4 dazuzählt. Wie groß sind y und s2y und sy ? (Aufgabe aus Schira, Kapitel 2; Aufg.2.11) Aufgabe 6: Gegeben sei die folgende einfache statistische Reihe des Merkmals Y: 1, 3, 4, 1 a) Geben Sie die Verteilung des Merkmals an! b) Berechnen und zeichnen Sie dazu die Lorenz-Kurve! (Aufgabe aus Schira, Kapitel 2; Aufg. 2.16) Aufgabe Z1: Gegeben sind die folgenden statistischen Reihen X: 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 Y: 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2 Z: a, a, a, a, a, a, a, a U: 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1 V: 2, 1, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 2 W: 5, 5, 5, 9, 7, 5, 7, 6 T: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Berechnen Sie die Varianzen all dieser sieben statistischen Reihen. Vergessen Sie dabei nicht die Formel für die vereinfachte Berechnung. (Aufgabe aus Schira, Kapitel 2; Aufg. 2.10) 3 Abteilung Empirische Wirtschaftsforschung Statistik I WS 07/08 Prof. Fitzenberger, Ph.D. Aufgabe Z2: Das Alter der eheschließenden Frauen in Bayern zeigte im Jahre 2000 folgende Verteilung: Alter in Jahren 15 bis unter 20 20 bis unter 25 25 bis unter 30 30 bis unter 40 40 bis unter 50 50 bis unter 60 60 bis unter 80 rel. Häufigkeit (%) 6 37 31 18 5 2 1 x 18,5 23 26,5 32 43 52 64 s2x 0,9 1,4 1,7 5,1 4,8 4 15 a) Stellen Sie die Altersverteilung graphisch in einem Histogramm dar. b) Berechnen Sie das Durchschnittsalter. Berechnen Sie die Varianz und den Variationskoeffizienten, indem Sie auch die innere Varianz berücksichtigen. c) Zeichnen Sie die Verteilungsfunktion unter der Annahme der Gleichverteilung innerhalb der einzelnen Gruppen. d) Bestimmen Sie daraus Median und Modus sowie deren relative Lage zum arithmetischen Mittel. (Aufgabe aus Schira, Kapitel 2; Aufg. 2.13) Aufgabe Z3: Dem STATISTISCHEN JAHRBUCH 1997 entnehmen wir die Verteilung des Merkmals ”Beschäftigungszahl” in der Grundgesamtheit der Unternehmungen des Bauhauptgewerbes Ende Juni 1996 für Deutschland: i 1 2 3 4 5 6 xi 1-19 20-49 50-99 100-199 200-499 500 und mehr Hochbau ni Si 18161 145320 4542 135750 1148 77312 369 49429 102 29217 9 5356 24331 442384 Brücken- und Tunnelbau ni Si 689 6691 590 18605 231 ... 89 ... 26 ... 4 2297 1629 61941 a) Berechnen Sie die Koordinaten beider Lorenz-Kurven! b) Zeichnen Sie beide Kurven in ein Koordinatensystem ein. Wo liegt größere Konzentration bezüglich des Merkmals vor, im Hochbau oder im Brücken- und Tunnelbau? c) Leider fehlen uns in obiger Tabelle ein paar Zahlen. Ist das Schlimm? (Aufgabe aus Schira, Kapitel 2; Aufg. 2.17) 4