Klasse 8 · 12. Schulstufe · Wahrscheinlichkeit & Statistik: Vertiefung

M10-Meisterprüfung

Standardfehler, Konfidenzintervall, Hypothesentest und Fehlerarten in einer Prüfung

📌 Das Wichtigste in einem Satz

Modul 10 im Überblick: Der Anteilswert p̂=k:n schätzt den unbekannten wahren Anteilswert der Grundgesamtheit, mit Standardfehler σ=√(p̂·(1−p̂)/n) — größeres n bedeutet kleineres σ. Das Konfidenzintervall p̂±z·σ gibt einen Vertrauensbereich an (z=2 → ca. 95,5 %, z=3 → ca. 99,7 %). Beim Hypothesentest prüft man H0: p=p0 gegen die Stichprobe: liegt p̂ außerhalb von p0±2σ, wird H0 verworfen, sonst beibehalten. Und selbst eine korrekt durchgeführte Testentscheidung kann sich irren — Fehler 1. Art (wahre H0 fälschlich verworfen) und Fehler 2. Art (falsche H0 fälschlich beibehalten) sind die zwei möglichen Fehlerarten.
σ=√(p̂·(1−p̂)/n). Konfidenzintervall p̂±z·σ. Hypothesentest: p̂ außerhalb p0±2σ → verwerfen. Fehler 1. Art: wahre H0 verworfen. Fehler 2. Art: falsche H0 beibehalten.

Beispiel 1

In einer Stichprobe von n=200 Personen antworten k=180 Personen zustimmend. Wie groß ist der Anteilswert p̂ (in Prozent)?

n=200, k=180 — gesucht: p̂

  • p̂=90 %, denn p̂=180:200=90 %
  • p̂=180 %, die absolute Anzahl k mit dem Anteilswert verwechselt
  • p̂=200 %, die Gesamtzahl n mit dem Anteilswert verwechselt

So kommst du darauf: p̂=k:n=180:200=90 %.

Beispiel 2

Eine Stichprobe von n=100 Personen ergibt einen Anteilswert von p̂=10 %. Berechne den Standardfehler σ=√(p̂·(1−p̂)/n) in Prozentpunkten.

p̂=10 %, n=100 — gesucht: σ

  • σ=3 Prozentpunkte, denn σ=√(10·90/100)=√9=3
  • σ=9, die Wurzel vergessen (das ist die Varianz)
  • σ=90, vergessen, durch n zu teilen, bevor die Wurzel gezogen wird

So kommst du darauf: σ=√(10·90/100)=√9=3.

🗣️ Prüfe dich selbst

„Welches der vier Themen aus Modul 10 fällt mir noch am schwersten — Standardfehler, Konfidenzintervall, Hypothesentest, oder die Fehlerarten?"

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