Was ist ein Erwartungswert?

Question

Was ist ein Erwartungswert?

Antwort

Verwandte Fragen

Was ist die Formel für die Standardabweichung?

Was ist die Standardabweichung?

Ist der gewichtete Mittelwert von Mittelwerten gleich dem Mittelwert über alle Werte?

Ist der Mittelwert aus Mittelwerten identisch mit dem Mittelwert aller Einzelwerte?

Was bedeutet stochastisch?

Wie unterscheide ich Wahrscheinlichkeiten, relative Häufigkeiten und absolute Häufigkeiten?

Wie kann man Standardabweichungen addieren?

Wie lässt sich die relative Häufigkeit einfach anhand eines Beispiels erklären?

Was ist relative Häufigkeit? Bitte mit Beispiel beschreiben.

Accepted Answer

Der Erwartungswert ist ein zentraler Begriff in der Statistik und Wahrscheinlichkeitstheorie. Er gibt den durchschnittlichen Wert an, den man bei einer großen Anzahl von Wiederholungen Zufallsexperiments erwarten kann. Mathematisch gesehen ist der Erwartungswert einer Zufallsvariablen \(X\) definiert als der gewichtete Durchschnitt aller möglichen Werte, die \(X\) annehmen kann, wobei die Gewichte die Wahrscheinlichkeiten dieser Werte sind. Für eine diskrete Zufallsvariable \(X\) mit den möglichen Werten \(x_1, x_2, \ldots, x_n\) und den entsprechenden Wahrscheinlichkeiten \(P(X = x_1), P(X = x_2), \ldots, P(X = x_n)\) lautet die Formel: \[ E(X) = \sum_{i=1}^{n} x_i \cdot P(X = x_i) \] Für eine stetige Zufallsvariable \(X\) mit der Dichtefunktion \(f(x)\) lautet die Formel: \[ E(X) = \int_{-\infty}^{\infty} x \cdot f(x) \, dx \] Der Erwartungswert wird oft auch als Mittelwert oder Durchschnitt bezeichnet und ist ein Maß für die zentrale Tendenz einer Wahrscheinlichkeitsverteilung.

Accepted Answer

Die Formel für die Standardabweichung (σ) einer Grundgesamtheit lautet: \[ \sigma \sqrt{\frac{1}{N} \sum_{i=1}^{N} (x_i - \mu)^2} \] Dabei gilt: - \( N \): Anzahl der Werte - \( x_i \):... [mehr]

Accepted Answer

Die Formel für die Standardabweichung (σ) einer Grundgesamtheit lautet: \[ \sigma \sqrt{\frac{1}{N} \sum_{i=1}^{N} (x_i - \mu)^2} \] Dabei gilt: - \( N \): Anzahl der Werte - \( x_i \): Einzelner Wert - \( \mu \): Mittelwert der Werte Für eine Stichprobe (statt der Grundgesamtheit) wird meist folgende Formel verwendet: \[ s = \sqrt{\frac{1}{n-1} \sum_{i=1}^{n} (x_i - \bar{x})^2} \] Hierbei ist \( n \) die Stichprobengröße und \( \bar{x} \) der Stichprobenmittelwert.

Accepted Answer

Die Standardabweichung ist ein statistisches Maß, das angibt, wie stark die einzelnen Werte einer Datenreihe im Durchschnitt von ihrem Mittelwert (Durchschnitt) abweichen. Sie zeigt also, wie &q... [mehr]

Accepted Answer

Die Standardabweichung ist ein statistisches Maß, das angibt, wie stark die einzelnen Werte einer Datenreihe im Durchschnitt von ihrem Mittelwert (Durchschnitt) abweichen. Sie zeigt also, wie "gestreut" oder "verteilt" die Werte sind. Eine kleine Standardabweichung bedeutet, dass die Werte nah am Mittelwert liegen, also wenig Streuung vorhanden ist. Eine große Standardabweichung zeigt, dass die Werte weit auseinander liegen und es eine hohe Streuung gibt. Die Standardabweichung wird häufig verwendet, um die Schwankungsbreite oder das Risiko in Datensätzen, zum Beispiel bei Messwerten, Noten oder Aktienkursen, zu beschreiben.

Accepted Answer

Nein, der gewichtete Mittelwert von Mittelwerten ist **nur dann** gleich dem Mittelwert über alle Einzelwerte, **wenn die Mittelwerte mit der jeweiligen Anzahl ihrer Einzelwerte gewichtet werden*... [mehr]

Accepted Answer

Nein, der gewichtete Mittelwert von Mittelwerten ist **nur dann** gleich dem Mittelwert über alle Einzelwerte, **wenn die Mittelwerte mit der jeweiligen Anzahl ihrer Einzelwerte gewichtet werden**. **Beispiel zur Verdeutlichung:** Angenommen, du hast zwei Gruppen: - Gruppe A: 2 Werte (z.B. 3 und 5) → Mittelwert = (3+5)/2 = 4 - Gruppe B: 4 Werte (z.B. 2, 4, 6, 8) → Mittelwert = (2+4+6+8)/4 = 5 **Gesamter Mittelwert über alle Werte:** (3 + 5 + 2 + 4 + 6 + 8) / 6 = 28 / 6 ≈ 4,67 **Ungewichteter Mittelwert der Mittelwerte:** (4 + 5) / 2 = 4,5 **Gewichteter Mittelwert der Mittelwerte (mit Gruppengröße als Gewicht):** [(4 × 2) + (5 × 4)] / (2 + 4) = (8 + 20) / 6 = 28 / 6 ≈ 4,67 **Fazit:** Nur wenn du die Mittelwerte mit der jeweiligen Gruppengröße gewichtest, erhältst du das gleiche Ergebnis wie beim Mittelwert über alle Einzelwerte. Ein einfacher (ungewichteter) Mittelwert der Mittelwerte ist **nicht** korrekt, wenn die Gruppen unterschiedlich groß sind.

Accepted Answer

Nein, ein Mittelwert aus Mittelwerten ist im Allgemeinen **nicht** gleich dem Mittelwert, den du erhältst, wenn du alle Einzelwerte zusammenfasst und daraus den Mittelwert berechnest – **es... [mehr]

Accepted Answer

Nein, ein Mittelwert aus Mittelwerten ist im Allgemeinen **nicht** gleich dem Mittelwert, den du erhältst, wenn du alle Einzelwerte zusammenfasst und daraus den Mittelwert berechnest – **es sei denn**, alle Gruppen, aus denen die Mittelwerte gebildet wurden, haben exakt die gleiche Anzahl an Werten. **Beispiel:** - Gruppe A: Werte = 2, 4, 6 (Mittelwert = 4) - Gruppe B: Werte = 10, 12 (Mittelwert = 11) Mittelwert der Mittelwerte: (4 + 11) / 2 = 7,5 Gesamtmittelwert: (2 + 4 + 6 + 10 + 12) / 5 = 34 / 5 = 6,8 **Erklärung:** Wenn die Gruppen unterschiedlich groß sind, wird beim Mittelwert der Mittelwerte jeder Gruppenmittelwert gleich gewichtet, unabhängig von der Gruppengröße. Beim Gesamtmittelwert werden alle Einzelwerte gleich gewichtet. **Fazit:** Nur wenn alle Gruppen gleich viele Werte haben, sind beide Mittelwerte identisch. Andernfalls unterscheiden sie sich.

Accepted Answer

Das Wort „stochastisch“ bezieht sich auf Zufall oder Wahrscheinlichkeiten. In der Mathematik und Statistik beschreibt „stochastisch“ Prozesse, Modelle oder Methoden, bei denen... [mehr]

Accepted Answer

Das Wort „stochastisch“ bezieht sich auf Zufall oder Wahrscheinlichkeiten. In der Mathematik und Statistik beschreibt „stochastisch“ Prozesse, Modelle oder Methoden, bei denen Zufall eine Rolle spielt. Ein stochastischer Prozess ist zum Beispiel eine Folge von Zufallsereignissen, wie etwa das Werfen einer Münze oder die Entwicklung von Aktienkursen. Typische Anwendungsgebiete stochastischer Methoden sind: - Statistik und Wahrscheinlichkeitsrechnung - Finanzmathematik (z. B. Modellierung von Börsenkursen) - Physik (z. B. Brownsche Bewegung) - Informatik (z. B. Algorithmen, die Zufall nutzen) Das Gegenteil von stochastisch ist „deterministisch“, also vollständig vorhersehbar und ohne Zufallseinfluss.

Accepted Answer

Wahrscheinlichkeiten, relative Häufigkeiten und absolute Häufigkeiten sind drei verschiedene Begriffe aus der Statistik, die oft miteinander verwechselt werden. Hier die Unterschiede: **1.... [mehr]

Accepted Answer

Wahrscheinlichkeiten, relative Häufigkeiten und absolute Häufigkeiten sind drei verschiedene Begriffe aus der Statistik, die oft miteinander verwechselt werden. Hier die Unterschiede: **1. Absolute Häufigkeit:** Das ist die Anzahl, wie oft ein bestimmtes Ereignis in einer Stichprobe oder einem Experiment beobachtet wurde. **Beispiel:** In einer Umfrage antworten 30 von 100 Personen mit "Ja". Die absolute Häufigkeit für "Ja" ist 30. **2. Relative Häufigkeit:** Das ist der Anteil eines Ereignisses an der Gesamtzahl der Beobachtungen. Sie wird berechnet, indem man die absolute Häufigkeit durch die Gesamtzahl der Beobachtungen teilt. **Formel:** Relative Häufigkeit = Absolute Häufigkeit / Gesamtzahl **Beispiel:** 30 "Ja"-Antworten von 100 Befragten → 30/100 = 0,3 oder 30%. **3. Wahrscheinlichkeit:** Das ist ein theoretischer Wert, der angibt, wie wahrscheinlich das Eintreten eines Ereignisses ist. Sie wird meist als Zahl zwischen 0 und 1 angegeben. Wahrscheinlichkeiten werden oft auf Basis von Annahmen, Modellen oder bekannten Verteilungen berechnet, nicht direkt gemessen. **Beispiel:** Beim Würfeln ist die Wahrscheinlichkeit, eine "6" zu werfen, 1/6 ≈ 0,167. **Zusammengefasst:** - **Absolute Häufigkeit:** Wie oft ist etwas passiert? (z.B. 30-mal) - **Relative Häufigkeit:** Wie groß ist der Anteil? (z.B. 30%) - **Wahrscheinlichkeit:** Wie wahrscheinlich ist das Ereignis theoretisch? (z.B. 16,7%) **Wichtiger Unterschied:** Relative Häufigkeiten können als Schätzung für Wahrscheinlichkeiten dienen, wenn viele Versuche durchgeführt wurden (Gesetz der großen Zahlen). Wahrscheinlichkeiten sind aber theoretische Werte, während Häufigkeiten auf tatsächlichen Beobachtungen beruhen.

Accepted Answer

Standardabweichungen können nicht einfach addiert werden, da sie Streuungsmaße sind und nicht direkt summiert werden dürfen. Wie du mit Standardabweichungen umgehst, hängt davon a... [mehr]

Accepted Answer

Standardabweichungen können nicht einfach addiert werden, da sie Streuungsmaße sind und nicht direkt summiert werden dürfen. Wie du mit Standardabweichungen umgehst, hängt davon ab, was du berechnen möchtest: **1. Wenn du die Standardabweichung der Summe zweier unabhängiger Zufallsvariablen suchst:** Du musst die **Varianzen** (das Quadrat der Standardabweichungen) addieren und dann die Wurzel ziehen: \[ \text{Varianz der Summe} = \sigma_1^2 + \sigma_2^2 \] \[ \text{Standardabweichung der Summe} = \sqrt{\sigma_1^2 + \sigma_2^2} \] **2. Wenn die Zufallsvariablen nicht unabhängig sind:** Dann musst du zusätzlich die Kovarianz berücksichtigen: \[ \text{Varianz der Summe} = \sigma_1^2 + \sigma_2^2 + 2 \cdot \text{Kovarianz}(X_1, X_2) \] **3. Wenn du mehrere Messreihen zusammenfasst:** Hier ist es meist sinnvoll, die gepoolte Standardabweichung zu berechnen, z.B. mit der Formel für die gepoolte Standardabweichung bei gleichen Stichprobengrößen: \[ s_{gepoolt} = \sqrt{\frac{s_1^2 + s_2^2}{2}} \] **Fazit:** Standardabweichungen werden also nicht direkt addiert, sondern über die Varianzen kombiniert. Die genaue Methode hängt vom Kontext ab.

Accepted Answer

Die relative Häufigkeit gibt an, wie oft ein bestimmtes Ereignis im Vergleich zur Gesamtzahl aller Ereignisse auftritt. Sie wird berechnet, indem man die Anzahl eines bestimmten Ereignisses durch... [mehr]

Accepted Answer

Die relative Häufigkeit gibt an, wie oft ein bestimmtes Ereignis im Vergleich zur Gesamtzahl aller Ereignisse auftritt. Sie wird berechnet, indem man die Anzahl eines bestimmten Ereignisses durch die Gesamtanzahl aller Ereignisse teilt. **Beispiel:** Stell dir vor, du wirfst einen Würfel 20-mal und die Zahl „3“ kommt dabei 5-mal vor. - Absolute Häufigkeit der „3“: 5 - Gesamtzahl der Würfe: 20 **Relative Häufigkeit der „3“:** \( \text{Relative Häufigkeit} = \frac{5}{20} = 0{,}25 \) Das bedeutet: In 25 % der Fälle ist eine „3“ gefallen.

Accepted Answer

Die relative Häufigkeit gibt an, wie oft ein bestimmtes Ereignis im Verhältnis zur Gesamtzahl der Beobachtungen auftritt. Sie wird berechnet, indem man die absolute Häufigkeit (also die... [mehr]

Accepted Answer

Die relative Häufigkeit gibt an, wie oft ein bestimmtes Ereignis im Verhältnis zur Gesamtzahl der Beobachtungen auftritt. Sie wird berechnet, indem man die absolute Häufigkeit (also die Anzahl, wie oft ein Ereignis beobachtet wurde) durch die Gesamtzahl aller Beobachtungen teilt. **Beispiel:** Stell dir vor, du würfelst 20-mal mit einem Würfel und die Zahl „6“ kommt dabei 4-mal vor. - Absolute Häufigkeit der „6“: 4 - Gesamtzahl der Würfe: 20 Die relative Häufigkeit der „6“ ist dann: \[ \text{Relative Häufigkeit} = \frac{\text{Absolute Häufigkeit}}{\text{Gesamtzahl der Beobachtungen}} = \frac{4}{20} = 0{,}2 \] Das bedeutet: In 20 % der Fälle wurde eine „6“ geworfen.