Übungen zur Stochastik in Stufe 13

Kumulierte Binomialverteilung - Alternativtest

Lösungen zu a - d):

zu a) Getestet wird H0: p = 0,7 mit E(X) = 50.0,7 = 35
gewählt wird z. B. k = 34, dann gilt V0,7 = [ 0 ; 34 ]:
Lehne MediPlus als wirksamer ab, wenn höchstens 34 Heilungen auftreten.

zu b) Getestet wird H0: p = 0,6 mit E(X) = 50.0,6 = 30
festgelegt ist hier k = 32, daher gilt V0,6 = [ 32 ; 50 ]:
Lehne MediPlus als gewöhnlich (nicht besser) ab und empfehle damit dessen Anwendung, wenn mindestens 32 Heilungen auftreten.

Ein möglicher Steckbrief (mit Ergebnissen auch aus d):

Alternativtest mit n=50

Hypothese H0

Aufg.

p=0,6

p=0,7

E(X)

a)

E(X) = 30

E(X) = 35

krit.Wert k

ab)

k = 32

k = 34

Entsch.regel

ab)

(s.o.)

(s.o.)

Verw.bereich V

ab)

V = [32;50]

V = [0;34]

Skizze dazu

ab)

0---[32***50]

[0***34]---50

Fehler 1.Art

d1)

(s.u.)

(s.u.)

Fehler 2.Art

d2)

(s.u.)

(s.u.)

Wahrsch.alpha

d1)

al = P0,6(X>=32) = 0,336

al = P0,7(X<=34) = 0,431

Wahrsch. beta

d2)

be = P0,7(X<32) = 0,141

be = P0,6(X>34) = 0,096

 

zu c) Der kritische Wert bildet die Grenze des Verwerfungsbereichs und liegt an seinem Rand. Würde E(X) am Rand oder im Verwerfungsbereich liegen, könnte die Hypothese sehr häufig verworfen werden (in über 50% aller Tests!). Dann wäre auch die Wahrscheinlichkeit, hierbei zu irren, sehr groß.

zu d1) Wenn Ho: p = 0,7 verworfen wird, obwohl MediPlus tatsächlich wirksamer ist (was man aber nicht weiß!), kann ein Fehler 1.Art passieren. Dies geschieht (für k = 34), wenn höchstens 34 (also z.B. 30) Heilungen beobachtet werden, und dies ist 43,08%-ig möglich (was unakzeptabel ist!):
alpha = P0,7(X<=34) = 0,4308

zu d2) Wenn Ho: p = 0,7 nicht verworfen wird, obwohl MediPlus tatsächlich nur wie bisherige Medikamente wirkt (was man aber nicht weiß!), kann ein Fehler 2.Art passieren. Dies geschieht (für k = 34), wenn mindestens 35 (also z.B. 38) Heilungen beobachtet werden, und dies ist 9,55%-ig möglich:
beta = P0,6(X>34) = 1 - P0,6(X<=34) = 1 - 0,9045 = 0,0955

Hilfsmittel: Tabelle kumulierter Wahrscheinlichkeiten:
mit n,p fest oder n,p variabel oder Auswahltabelle für n=50 und p=0,3-0,4-0,6-0,7
und Excelblatt zu Histogrammen eines Alternativtests und Graphenansicht

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© 2004 Ziemke .:. Letzte Aktualisierung am 8. Dezember 2004 durch den WebMaster.