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2026-02-12 16:57:19 +01:00
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@@ -566,10 +566,6 @@
Stichprobe gilt. Wie muss eine Stichprobe vorverarbeitet Stichprobe gilt. Wie muss eine Stichprobe vorverarbeitet
werden, um daraus den Median werden, um daraus den Median
oder Quantile bestimmen zu können? oder Quantile bestimmen zu können?
% TODO: Insert plot
\item Lesen Sie aus dem Boxplot folgende Werte ab: den
Median, die untere Quartilsgrenze, die
größte normale Beobachtung.
\end{enumerate} \end{enumerate}
\vspace*{5mm} \vspace*{5mm}
@@ -577,6 +573,17 @@
\centering \centering
\includegraphics[scale=1.4]{res/boxplot.pdf} \includegraphics[scale=1.4]{res/boxplot.pdf}
\end{figure} \end{figure}
\begin{enumerate}
% tex-fmt: off
[a{)}]
% tex-fmt: on
\setcounter{enumi}{1}
\item Lesen Sie aus dem Boxplot folgende Werte ab: den
Median, die untere Quartilsgrenze, die
größte normale Beobachtung.
\end{enumerate}
\vspace*{5mm} \vspace*{5mm}
Die Zufallsvariable $Z \in \mathbb{N}$ beschreibt die Die Zufallsvariable $Z \in \mathbb{N}$ beschreibt die
@@ -615,7 +622,137 @@
\end{enumerate} \end{enumerate}
\end{frame} \end{frame}
% TODO: Add slides
% TODO: Boxplot erklären
\begin{frame}
\frametitle{Aufgabe 2: Deskriptive Statistik}
\vspace*{-15mm}
\begin{enumerate}%
% tex-fmt: off
[a{)}]
% tex-fmt: on
\item Nennen Sie zwei Bedingungen, die erfüllt sein müssen,
damit eine Stichprobe als einfache
Stichprobe gilt. Wie muss eine Stichprobe vorverarbeitet
werden, um daraus den Median
oder Quantile bestimmen zu können?
\end{enumerate}
\vspace*{5mm}
\begin{minipage}{0.25\textwidth}
\phantom{a}
\end{minipage}
\begin{minipage}{0.5\textwidth}
\centering
\begin{itemize}
\item Die Messung muss unabhängig und identisch verteilt sein
\item Die Stichprobe muss sortiert werden
\end{itemize}
\end{minipage}
\vspace*{5mm}
\begin{figure}[H]
\centering
\includegraphics[scale=1.4]{res/boxplot.pdf}
\end{figure}
\begin{enumerate}
% tex-fmt: off
[a{)}]
% tex-fmt: on
\setcounter{enumi}{1}
\item Lesen Sie aus dem Boxplot folgende Werte ab: den
Median, die untere Quartilsgrenze, die
größte normale Beobachtung.
\end{enumerate}
\vspace*{-10mm}
\begin{align*}
\text{Median: } \hspace{5mm}&5 \\
\text{Untere Quartilsgrenze: } \hspace{5mm}&3 \\
\text{Größte normale Beobachtung: } \hspace{5mm}&9
\end{align*}
\end{frame}
% TODO: p-Quantil einer Stichprobe [p. 113]
\begin{frame}
\frametitle{Aufgabe 2: Deskriptive Statistik}
\vspace*{-17mm}
Die Zufallsvariable $Z \in \mathbb{N}$ beschreibt die
Studiendauer am KIT bis zum Abschluss der Promotion. Eine
einfache Zufallsstichprobe mit $n = 6$ Studierenden ergab die
folgenden Studiendauern:
\begin{gather*}
z_1 =
\begin{pmatrix}
28 & 22 & 25 & 26 & 25 & 24
\end{pmatrix}
\end{gather*}
Durch fehlerhaftes Eintragen wurde für zwei weitere Studierende
die Studiendauer $0$ und $129$ vermerkt. Die erweiterte
Stichprobe lautet:
\vspace*{-5mm}
\begin{gather*}
z_1 =
\begin{pmatrix}
28 & 22 & 25 & 26 & 25 & 24 & 0 & 129
\end{pmatrix}
\end{gather*}
\vspace*{5mm}
\begin{enumerate}%
% tex-fmt: off
[a{)}]
% tex-fmt: on
\setcounter{enumi}{2}
\item Berechnen Sie für beide Stichproben die empirische
Varianz und den Quartilsabstand. Erklären Sie anhand der
Ergebnisse einen Vorteil des Quartilsabstands gegenüber
der Varianz als Maß für die Streuung.
\end{enumerate}
%
\vspace*{-3mm}
\begin{minipage}{0.5\textwidth}
\begin{gather*}
z_1 =
\begin{pmatrix}
28 & 22 & 25 & 26 & 25 & 24
\end{pmatrix}\\
\rightarrow
\begin{pmatrix}
22 & 24 & 25 & 25 & 26 & 28
\end{pmatrix} \\[5mm]
\overline{z} = \frac{1}{N} \sum_{i=1}^{N} z_{1,i} = 25 \\
s^2 = \frac{1}{N-1} \sum_{i=1}^{N} \left( z_{1,i} -
\overline{z} \right)^2 = 4 \\[5mm]
z_{3/4} - z_{1/4} = 26 - 24 = 2
\end{gather*}
\end{minipage}%
\begin{minipage}{0.5\textwidth}
\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]
\overline{z} = \frac{1}{N} \sum_{i=1}^{N} z_{1,i} = 34{,}875 \\
s^2 = \frac{1}{N-1} \sum_{i=1}^{N} \left( z_{1,i} -
\overline{z} \right)^2 = 1525{,}84 \\[5mm]
z_{3/4} - z_{1/4} = \frac{26 + 28}{2} - \frac{22 + 24}{2} = 4
\end{gather*}
\end{minipage}
\end{frame}
\end{document} \end{document}