Signifikanztest für binomialverteilte Zufallsgrößen/Wiederholung Binomialverteilung

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Hier wiederholst du nochmal kurz die wichtigsten Inhalte der Binomialverteilung. Falls du einen sicheren Umgang mit der Binomialverteilung hast, kannst du diese Seite auch überspringen.

Übung 1: Grundlagen der Binomialverteilung

Fülle den Lückentext aus!

Ein Zufallsexperiment mit genau zwei Ergebnissen (Treffer und Niete) nennt man Bernoulli-Experiment.Wird solch ein Zufallsexperiment n-mal wiederholt erhält man eineBernoulli-Kette der Länge n. Ist p die Trefferwahrscheinlichkeit und X eine Zufallsvariable, welche die Anzahl k der Treffer angibt, dann kann die Wahrscheinlichkeit für k Treffer durch die Formel von Bernoulli( $P(X=k)=\tbinom{n}{k}\cdot p^k \cdot (1-p)^{n-k}$) berechnet werden. Die Wahrscheinlichkeitsverteilung für X heißt Binomialverteilung mit den Parametern n und p. Neben der Binomialverteilung benötigt man auch häufig die zugehörige Verteilungsfunktion, für deren Wahrscheinlichkeit die Schreibweise $P(X\leq k)$ üblich ist.Die kumulierten Wahrscheinlichkeiten werden wie folgt berechnet: $P(X\leq k)=\sum_{i=0}^k B_{n,p}(i)$

Vor allem die grafische Interpretation und die Berechnung der kumuliertern Wahrscheinlichkeiten sind wichtig für das Verständnis und die Durchführung eines Signifikanztests. Also frischt euer Wissen dazu nochmal auf!

Übung 2: Berechnung von Wahrscheinlichkeiten

Es soll die Aussage "71 % der Menschen in Deutschland sehen den Klimawandel als Bedrohung an" überprüft werden. Dazu werden 1000 Menschen in Deutschland befragt. Da eine Bernoulli - Kette vorliegt (Befragte fühlen sich durch den Klimawandel bedroht oder nicht), darf die Binomialverteilung angenommen werden. Bei wahrer Aussage erhalten wir folgende Verteilung. Bereche folgende Wahrscheinlichkeiten!
a) Das in der Stichprobe genau 710 Menschen den Klimawandel als Bedrohung ansehen.

Nutze die Formel von Bernoulli!
Nutze im Taschenrechner die Funktion binompdf(n,p,k)

$P(X=710)=\tbinom{1000}{710}\cdot 0,71^{710}\cdot0,29^{290}$$=0,0278$.
Die Wahrscheinlichkeit, dass in der Stichprobe genau 710 Menschen den Klimawandel als Bedrohung ansehen, beträgt 2,78 %.

b) Das höchstens 680 Menschen aus der Stichprobe den Klimawandel als Bedrohung sehen?

Nutze die Formel für die kumulierte Wahrscheinlichkeit.
Zur Berechnung nutze in deinem Taschenrechner die Funktion binomcdf(n,p,k).

$P(X\leq680)=\sum_{i=0}^{680} B_{1000,0,71} (i) = 0,0206$

Die Wahrscheinlichkeit, dass in der Stichprobe höchstens 680 der Menschen den Klimawandel als Bedrohung ansehen, beträgt 2,06 %

c) Wie wahrscheinlich ist, es dass mindestens 740 Menschen aus der Stichprobe den Klimawandel als Bedrohung sehen?

$P(X\geq740)=1-P(X\leq739)$

$P(X\geq740)=1-P(X\leq739)=0,0191$ Die Wahrscheinlichkeit, dass in der Stichprobe mindestens 740 Menschen den Klimawandel als Bedrohung ansehen, beträgt 1,91 %.

Super gemacht! Dann geht es jetzt weiter mit dem Signifikanztest!

Aufbau eines Signifikanztests