Add solutions to exercise 2
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Stichprobe gilt. Wie muss eine Stichprobe vorverarbeitet
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Stichprobe gilt. Wie muss eine Stichprobe vorverarbeitet
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werden, um daraus den Median
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werden, um daraus den Median
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oder Quantile bestimmen zu können?
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oder Quantile bestimmen zu können?
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% TODO: Insert plot
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\item Lesen Sie aus dem Boxplot folgende Werte ab: den
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Median, die untere Quartilsgrenze, die
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größte normale Beobachtung.
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\end{enumerate}
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\end{enumerate}
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\vspace*{5mm}
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\vspace*{5mm}
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@@ -577,6 +573,17 @@
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\centering
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\centering
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\includegraphics[scale=1.4]{res/boxplot.pdf}
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\includegraphics[scale=1.4]{res/boxplot.pdf}
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\end{figure}
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\end{figure}
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\begin{enumerate}
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% tex-fmt: off
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[a{)}]
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% tex-fmt: on
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\setcounter{enumi}{1}
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\item Lesen Sie aus dem Boxplot folgende Werte ab: den
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Median, die untere Quartilsgrenze, die
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größte normale Beobachtung.
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\end{enumerate}
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\vspace*{5mm}
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\vspace*{5mm}
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Die Zufallsvariable $Z \in \mathbb{N}$ beschreibt die
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Die Zufallsvariable $Z \in \mathbb{N}$ beschreibt die
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@@ -615,7 +622,137 @@
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\end{enumerate}
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\end{enumerate}
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\end{frame}
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\end{frame}
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% TODO: Add slides
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% TODO: Boxplot erklären
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\begin{frame}
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\frametitle{Aufgabe 2: Deskriptive Statistik}
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\vspace*{-15mm}
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\begin{enumerate}%
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% tex-fmt: off
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[a{)}]
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% tex-fmt: on
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\item Nennen Sie zwei Bedingungen, die erfüllt sein müssen,
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damit eine Stichprobe als einfache
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Stichprobe gilt. Wie muss eine Stichprobe vorverarbeitet
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werden, um daraus den Median
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oder Quantile bestimmen zu können?
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\end{enumerate}
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\vspace*{5mm}
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\begin{minipage}{0.25\textwidth}
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\phantom{a}
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\end{minipage}
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\begin{minipage}{0.5\textwidth}
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\centering
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\begin{itemize}
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\item Die Messung muss unabhängig und identisch verteilt sein
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\item Die Stichprobe muss sortiert werden
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\end{itemize}
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\end{minipage}
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\vspace*{5mm}
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\begin{figure}[H]
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\centering
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\includegraphics[scale=1.4]{res/boxplot.pdf}
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\end{figure}
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\begin{enumerate}
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% tex-fmt: off
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[a{)}]
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% tex-fmt: on
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\setcounter{enumi}{1}
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\item Lesen Sie aus dem Boxplot folgende Werte ab: den
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Median, die untere Quartilsgrenze, die
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größte normale Beobachtung.
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\end{enumerate}
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\vspace*{-10mm}
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\begin{align*}
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\text{Median: } \hspace{5mm}&5 \\
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\text{Untere Quartilsgrenze: } \hspace{5mm}&3 \\
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\text{Größte normale Beobachtung: } \hspace{5mm}&9
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\end{align*}
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\end{frame}
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% TODO: p-Quantil einer Stichprobe [p. 113]
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\begin{frame}
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\frametitle{Aufgabe 2: Deskriptive Statistik}
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\vspace*{-17mm}
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Die Zufallsvariable $Z \in \mathbb{N}$ beschreibt die
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Studiendauer am KIT bis zum Abschluss der Promotion. Eine
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einfache Zufallsstichprobe mit $n = 6$ Studierenden ergab die
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folgenden Studiendauern:
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\begin{gather*}
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z_1 =
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\begin{pmatrix}
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28 & 22 & 25 & 26 & 25 & 24
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\end{pmatrix}
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\end{gather*}
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Durch fehlerhaftes Eintragen wurde für zwei weitere Studierende
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die Studiendauer $0$ und $129$ vermerkt. Die erweiterte
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Stichprobe lautet:
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\vspace*{-5mm}
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\begin{gather*}
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z_1 =
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\begin{pmatrix}
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||||||
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28 & 22 & 25 & 26 & 25 & 24 & 0 & 129
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||||||
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\end{pmatrix}
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||||||
|
\end{gather*}
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||||||
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\vspace*{5mm}
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\begin{enumerate}%
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% tex-fmt: off
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[a{)}]
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% tex-fmt: on
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\setcounter{enumi}{2}
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\item Berechnen Sie für beide Stichproben die empirische
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Varianz und den Quartilsabstand. Erklären Sie anhand der
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Ergebnisse einen Vorteil des Quartilsabstands gegenüber
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der Varianz als Maß für die Streuung.
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\end{enumerate}
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%
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\vspace*{-3mm}
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\begin{minipage}{0.5\textwidth}
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\begin{gather*}
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z_1 =
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||||||
|
\begin{pmatrix}
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||||||
|
28 & 22 & 25 & 26 & 25 & 24
|
||||||
|
\end{pmatrix}\\
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||||||
|
\rightarrow
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||||||
|
\begin{pmatrix}
|
||||||
|
22 & 24 & 25 & 25 & 26 & 28
|
||||||
|
\end{pmatrix} \\[5mm]
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||||||
|
\overline{z} = \frac{1}{N} \sum_{i=1}^{N} z_{1,i} = 25 \\
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||||||
|
s^2 = \frac{1}{N-1} \sum_{i=1}^{N} \left( z_{1,i} -
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||||||
|
\overline{z} \right)^2 = 4 \\[5mm]
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||||||
|
z_{3/4} - z_{1/4} = 26 - 24 = 2
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||||||
|
\end{gather*}
|
||||||
|
\end{minipage}%
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|
\begin{minipage}{0.5\textwidth}
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||||||
|
\begin{gather*}
|
||||||
|
z_1 =
|
||||||
|
\begin{pmatrix}
|
||||||
|
28 & 22 & 25 & 26 & 25 & 24 & 0 & 129
|
||||||
|
\end{pmatrix}\\
|
||||||
|
\rightarrow
|
||||||
|
\begin{pmatrix}
|
||||||
|
0 & 22 & 24 & 25 & 25 & 26 & 28 & 129
|
||||||
|
\end{pmatrix} \\[5mm]
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||||||
|
\overline{z} = \frac{1}{N} \sum_{i=1}^{N} z_{1,i} = 34{,}875 \\
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||||||
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s^2 = \frac{1}{N-1} \sum_{i=1}^{N} \left( z_{1,i} -
|
||||||
|
\overline{z} \right)^2 = 1525{,}84 \\[5mm]
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|
z_{3/4} - z_{1/4} = \frac{26 + 28}{2} - \frac{22 + 24}{2} = 4
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\end{gather*}
|
||||||
|
\end{minipage}
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|
\end{frame}
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\end{document}
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\end{document}
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