04222 / 7745080 kontakt@eazylearning.de
Zum Hauptinhalt springen

Verteilungs­parameter

Analog zur Statistik gibt es auch in der Wahrscheinlichkeitstheorie Lage- und Streuungsparameter, mit denen eine Wahrscheinlichkeitsverteilung näher beschrieben werden kann.

Lageparameter

Lageparameter einer diskreten Zufallsvariable dienen dazu den Schwerpunkt der Wahrscheinlichkeitsverteilung zu bestimmen. In der Wahrscheinlichkeitstheorie wird lediglich ein Lageparameter bestimmt: Erwartungswert (\( E \)). Im Allgemeinen gilt:

Erwartungswert (\( E \))
➔ beschreibt den Wert, die die Zufallsvariable im Mittel besitzt

➔ \( E(x) = x_1 \cdot p_1 + \ldots + x_n \cdot p_n \)

Streuungsparameter

Streuungsparameter dienen dazu, die Abweichung einer Wahrscheinlichkeitsverteilung näher zu beschreiben. In der Wahrscheinlichkeitstheorie werden zwei Streuungsparameter betrachtet, die eng miteinander verbunden sind: Varianz (\( \sigma^2 \)) und Standardabweichung (\( \sigma \)). Im Allgemeinen gilt:

Varianz (\( \sigma^2 \))
➔ beschreibt die quadrierte Abweichung vom Erwartungswert

➔ \( \sigma^2 = (x_1 - \mu)^2 \cdot p_1 + \ldots + (x_n - \mu)^2 \cdot p_n \)

Standardabweichung (\( \sigma \))
➔ beschreibt die mittlere Streuung der Wahrscheinlichkeitswerte um den Erwartungswert
➔ \( \sigma = \sqrt{\sigma^2} \)

Beispiel:

Das linksstehende Glücksrad wird gedreht. Der Einsatz beträgt 2€ für eine Person. Wenn das Feld mit der "5" gedreht wird, erhält der Spieler 5€. Wenn das Feld mit der "3" gedreht wird, erhält der Spieler 3€. Wenn das Feld mit der "0" gedreht wird, erhält der Spieler nichts.

Berechne den zu erwartenden Gewinn oder Verlust für einen Spieler pro Spiel sowie die Varianz und Standardabweichung.

Wahrscheinlichkeitsverteilung:

\( \begin{array}{|c|c|c|} \hline \text{Zahl} & \text{Gewinn/Verlust} & \text{Wahrscheinlichkeit} \\ \hline 5 & 3€ & P(G = 3) = \frac{1}{8} = 0,125 \\ \hline 3 & 1€ & P(G = 1) = \frac{2}{8} = 0,25 \\ \hline 0 & -2€ & P(G = -2) = \frac{5}{8} = 0,625 \\ \hline \end{array} \)

Erwartungswert des Gewinns:

\( \begin{aligned} E(X) &= x_1 \cdot p_1 + \dots + x_n \cdot p_n \\ &= 3 \cdot \frac{1}{8} + 1 \cdot \frac{2}{8} + (-2) \cdot \frac{5}{8} \\ &\approx -0,63 \end{aligned} \)

Der zu erwartende Verlust für einen Spieler pro Partie beträgt 0,63€. Das Spiel ist daher nicht fair. Auf lange Sicht gewinnt der Spielbetreiber.

Varianz:

\( \begin{aligned} \sigma^2 &= (x_1 - \mu)^2 \cdot p_1 + \dots + (x_n - \mu)^2 \cdot p_n \\ &= (3 - (-0,63))^2 \cdot \frac{1}{8} + (1 - (-0,63))^2 \cdot \frac{2}{8} + ((-2) - (-0,63))^2 \cdot \frac{5}{8} \\ &\approx 3,48 \end{aligned} \)

Standardabweichung:

\( \begin{aligned} \sigma &= \sqrt{\sigma^2} \\ &= \sqrt{3,48} \\ &\approx 1,87 \end{aligned} \)

Von überall aus lernen – ganz flexibel!

Vollen Fokus auf deine Online-Nachhilfe!

Intensivkurse von easy learning – digital & flexibel

Du brauchst mehr Hilfe?

Wir unterstützen Dich – jederzeit und überall!