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Aufgabe:

Ein letztes Mal sollen Sie sich mit den Hämatokritwerten der 10 männlichen Patienten beschäftigen.

Hämatokrit \( \mathrm{h}_{i}[\%] \)36403855455250484343

(a) Wir wollen annehmen, dass die den gemessenen Werten zu Grunde liegend Verteilung einer Normalverteilung entspricht. Schätzen Sie \( \mu \) und \( \sigma \) dieser Verteilung mit den Ihnen zur Verfügung stehenden Werkzeugen ab.

(b) Skizzieren Sie eine Normalverteilung mit den abgeschätzten Parametern.

(c) Wie Sie in der Vorlesung gelernt haben, sind Parameterschätzungen fehlerbehaftet. Tragen Sie in Ihre Skizze ein, in welchem Intervall um den geschätzten Wert \( \mu \) tatsächlich liegt. Das Konfidenzniveau liege bei 0,95 .

(d) Führen Sie für die gemessenen Werte eine z-Transformation durch und tragen Sie die so berechneten z-Werte in eine von Ihnen gezeichnete Standardormalverteilung ein.

(e) Vergleichen Sie die von ihnen abgeschätzte Normalverteilung mit dem Histogramm aus Übung 1 Aufgabe 3 d. Ist die Annahme die Hämatokritwerte seien normalverteilt gerechtfertigt?


Meine Lösungsvorschläge:

Lösungen aus der 1.Übung:
\( \bar{h}=45 \)
\( \tilde{h}=44 \)
\( V \equiv H=h_{\max }-h_{\min }=19 \)
\( X \sim N\left(\mu, \sigma^{2}\right) \)
\( f(x)=\frac{1}{\sqrt{2 \pi \sigma^{2}}} e^{-\frac{1}{2 \sigma^{2}}(x-\mu)^{2}} \)
Normalverteilung hat Glockenform →Gau\betasche Glockenkurve
Maximalpunkt der Dichte: \( \mu \epsilon(-\infty,+\infty) \) Parameter \( \sigma^{2} \) mit \( \sigma>0 \) (Kurvenbreite) Wendepunkte: \( x_{W_{i}}=\mu-\sigma \) und \( x_{W_{2}}=\mu-\sigma \)
Erwartungswert: \( E(X)=\mu \) Varianz; \( D^{2}(X)=\sigma^{2} \)
Festlegung:
\( E(X)=45 \)
\( D^{2}(X)=38,44 \) [Varianz aus den 10 Werten; \( \left.s^{2}=38,44 \rightarrow s=6,20\right] \)

1D

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a)

μ = (36 + 40 + 38 + 55 + 45 + 52 + 50 + 48 + 43 + 43) / 10 = 45

V(x)= ((36 - 45)^2 + (40 - 45)^2 + (38 - 45)^2 + (55 - 45)^2 + (45 - 45)^2 + (52 - 45)^2 + (50 - 45)^2 + (48 - 45)^2 + (43 - 45)^2 + (43 - 45)^2)/9 = 38.44

σ = √38.44 = 6.2

c)

[μ - z(1 - α/2)·σ/√n; μ + z(1 - α/2)·σ/√n]

= [45 - 0.8352·6.2/√10; 45 + 0.8352·6.2/√10]

= [43.36; 46.64] = [43; 47]

Sind die anderen Aufgaben soweit klar?



vielen Dank für deine Unterstützung! Das Histogramm mit den orangefarbenen Balken bezieht sich aus der 1. Übung. Nun, wird bei b) eine Normalverteilung (Gaußsche Glockenkurve) gefordert. Muss man diese Formel verwenden, um die Glockenkurve zu erhalten:
1b
→ μ und σ wurden bereits berechnet und könnten in der Formel eingesetzt werden, aber was setzt man für x ein?

d)
1d
Ist das Grundprinzip ersteinmal richtig?

Bei c) haben wir dieses Intervall erhalten [43; 47]. Ich vermute, dass man die Hämatokritwerte nicht normalverteilt darstellen kann, da 35-40 und 40-45 gleich groß sind (vor dem beginnenden Intervall) also würde man keine klassische Glockenkurve erhalten.

Richtig. Momentan würden wir da vermutlich an einer Normalverteilung zweifeln. Die Frage ist ob 10 gemessene Werte dafür überhaupt ausreichen so eine Annahme zu treffen.

Natürlich könnte man auch hier jetzt einen Test auf Normalverteilung machen, aber das war ja nicht verlangt.

Hier ist die Skizze zu b):
Skizze

Ist die Skizze richtig? Und welche Werte benötige ich für d)?

45 Sollte doch der Mittelwert sein bei der Skizze. Also dann darf das schon etwas genauer sein.

Für d) brauchst du die gemessenen Werte.

Also wenn mich nicht alles täuscht sind das die aus der Tabelle oder wurden irgendwo anders noch Werte gemessen?
Nein, ich denke, dass die Werte aus der Tabelle verwendet werden müssen, aber welche Formel wird benötigt? Die Werte müssen nah der Skizze liegen. Ich habe schon versucht, aber ich erhalte negative Werte.
zu c) es leuchtet mir nicht im geringsten ein, wie du auf die 0.8352 als Wert für Z gekommen bist; verfolge ich deine Schritte zurück, so ,müsse es sich laut meiner Rechnung um ein 40,5% Intervall handeln, was nicht gefragt ist.


Kannst du das noch mal erklären?

z(1 - α/2)

Tabelle der Normalverteilung für 1 - 0.05/2 = 0.975

Letzte Woche suchten wir das 95%-Konfidenzintervall -> Alpha ist 00.5 ( = Konfidenznivau)

Dieses mal haben wir das Niveau direkt gegebn mit 0,95 ergo müsse es 1- (0,95/2) sein...


Dann auch wenn es 0,975 sind, dann sucht man doch in der Liste nach dem Wert wo es auftaucht und das wären wieder 1,96 ( so wie beim letzten Mal).

Entweder ich denke komplett falsch oder eine der beiden Erklärungen stimm nicht..

Liebe Grüße!
α ist die Fehlerwahrscheinlichkeit also nicht 0.95 sondern 0.05.

α/2 sind entsprechend 0.025

und 1 - α/2 sind entsprechend 0.975.

und dazu ist dann der wert in der standardnormalverteilung abzulesen.

1 Antwort

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Die meisten Fragen wurden schon in den Kommentaren gelöst. Daher jetzt mal als Antwort.


Du solltest die Konvertierung von x nach z vornehmen

z = (x - μ) / σ

Das du für werte kleiner 45 negative werte heraus bekommst ist ganz normal. Immerhin hat die Standardnormalverteilung den Mittelwert 1 und die Standardabweichung 1.
Avatar von 488 k 🚀

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