Handy-Versicherung
AFB I–IIEine Versicherung weiß: Im Laufe eines Jahres melden 12 % der Kunden einen Displayschaden. Ein Händler hat 900 Verträge abgeschlossen; \(X\) zählt die Schadensmeldungen im nächsten Jahr. Die Schäden treten unabhängig voneinander auf.
- Berechnen Sie Erwartungswert und Standardabweichung von \(X\) und prüfen Sie die Laplace-Bedingung.
- Bestimmen Sie mit der σ-Regel das ganzzahlige 95 %-Prognoseintervall.
- Überprüfen Sie mit der Binomialverteilung, welche Sicherheit das Intervall tatsächlich hat.
- Interpretieren Sie das Intervall für die Planung des Händlers.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Hinweis zu Aufgabe d)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
\(\mu=108\), \(\sigma=\sqrt{900\cdot0{,}12\cdot0{,}88}=\sqrt{95{,}04}\approx9{,}75\gt 3\).
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
\(108\pm1{,}96\cdot9{,}75=[88{,}89;\,127{,}11]\), ganzzahlig \([89;\,127]\).
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
\(P(89\le X\le127)\approx0{,}9488\) — knapp unter 95 %. Die σ-Regel ist eine Näherung; durch das Runden nach innen fällt die Sicherheit hier minimal unter die Grenze.
Erwartungshorizont zu Aufgabe d)
Der Händler kann mit etwa 95 % Wahrscheinlichkeit von 89 bis 127 Schadensmeldungen ausgehen und z. B. Ersatzteile für bis zu 127 Displays vorhalten. In etwa einem von zwanzig Jahren liegt die Zahl außerhalb — dann müsste er nachbestellen oder hätte zu viel auf Lager.
Ist die Münze fair?
AFB II–IIILea vermutet, dass eine Münze nicht fair ist. Sie wirft sie 1600-mal und erhält 845-mal „Kopf“.
Ihr Bruder meint: „Je öfter man wirft, desto näher kommt die Anzahl ‚Kopf‘ an die Hälfte der Würfe heran.“
- Ermitteln Sie für eine faire Münze das ganzzahlige 95 %- und das 99 %-Prognoseintervall.
- Bewerten Sie Leas Ergebnis auf beiden Sicherheitsniveaus.
- Vergleichen Sie die Breiten des 90 %-, 95 %- und 99 %-Intervalls.
- Diskutieren Sie die Aussage des Bruders.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Hinweis zu Aufgabe d)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
95 %: \(800\pm39{,}2\Rightarrow[761;\,839]\). 99 %: \(800\pm51{,}6\Rightarrow[749;\,851]\).
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
845 liegt außerhalb des 95 %-Intervalls, aber innerhalb des 99 %-Intervalls. Auf dem 95 %-Niveau spricht das Ergebnis gegen eine faire Münze, auf dem 99 %-Niveau nicht. Das Ergebnis ist auffällig, aber kein Beweis; die Wahl des Niveaus sollte vor dem Experiment festgelegt werden.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Breiten etwa 65,6, 78,4 und 103,2. Höhere Sicherheit kostet Breite: Von 95 % auf 99 % wächst das Intervall um rund 32 %.
Erwartungshorizont zu Aufgabe d)
Die typische absolute Abweichung \(\sigma=\sqrt{n}\cdot0{,}5\) wächst mit n (bei 1600 Würfen 20, bei 6400 Würfen 40) — absolut entfernt sich die Anzahl eher weiter von der Hälfte. Der Anteil \(h\) dagegen streut mit \(\tfrac{0{,}5}{\sqrt n}\) immer weniger. Richtig ist die Aussage also nur für den Anteil, nicht für die Anzahl.
