Der Fehler 2. Art
Cem hat fĂŒr den Ratetest gelernt (er weiĂ etwa jede zweite Antwort), erreicht aber nur 4 Treffer. Der Test (Hâ: nur geraten, Ablehnungsbereich {6, âŠ, 10}) behĂ€lt Hâ bei. Was ist das?
ErklĂ€rung: Hâ gilt (Cem hat gelernt), aber Hâ wird beibehalten: Fehler 2. Art. Ein Fehler 1. Art wĂ€re das Ablehnen eines wahren Hâ.
Welche Zelle der Tafel steht fĂŒr den Fehler 2. Art?
ErklĂ€rung: Fehler 2. Art heiĂt: Hâ gilt (untere Zeile) und Hâ wird beibehalten (rechte Spalte): Zelle D. A ist der Fehler 1. Art (Hâ gilt, wird abgelehnt), B eine richtige Entscheidung.
Lena hat gelernt, ihr Ergebnis liegt im Ablehnungsbereich, und der Test lehnt Hâ (nur geraten) ab. Das ist ein Fehler 2. Art.
ErklĂ€rung: Hâ ist falsch und wird abgelehnt: richtige Entscheidung. Ein Fehler 2. Art braucht das Beibehalten von Hâ.
Fehler 2. Art: Hâ wird ___, obwohl Hâ gilt (abgelehnt oder beibehalten).
ErklĂ€rung: Beim Fehler 2. Art bleibt die falsche Nullhypothese stehen: Hâ wird beibehalten, obwohl Hâ gilt.
FĂŒnf TestausgĂ€nge: (A) Mira hat geraten, Hâ wird abgelehnt. (B) Lena hat gelernt, Hâ wird abgelehnt. (C) Tim hat geraten, Hâ wird beibehalten. (D) Nia hat gelernt, Hâ wird beibehalten. (E) Jo hat gelernt, Hâ wird beibehalten. Bei wie vielen liegt ein Fehler 2. Art vor?
ErklĂ€rung: Ein Fehler 2. Art braucht ein falsches Hâ (gelernt) und das Beibehalten: D und E. A ist ein Fehler 1. Art, B und C sind richtig.
Ratetest, n = 10, Ablehnungsbereich {6, âŠ, 10}, Alternative pâ = 0,5. Wie berechnet man die Wahrscheinlichkeit des Fehlers 2. Art?
ErklĂ€rung: Fehler 2. Art: Die Alternative pâ = 0,5 gilt, und X liegt im Annahmebereich {0, âŠ, 5}: P(X †5) bei p = 0,5. Mit p = 0,25 rechnet man den Fehler 1. Art, P(X â„ 6) bei p = 0,5 ist die Wahrscheinlichkeit, richtig zu entscheiden.
Der Ablehnungsbereich beginnt bei 6 (gestrichelte Linie). Die Alternative ist pâ = 0,6 (gelbe SĂ€ulen). Welche SĂ€ulen gehören zum Fehler 2. Art?
ErklÀrung: Beim Fehler 2. Art gilt die Alternative (gelb), und das Ergebnis liegt im Annahmebereich (links der Linie): gelbe SÀulen 0 bis 5. Die blauen SÀulen 6 bis 10 sind der Fehler 1. Art.
FĂŒr α = 0,0197 und pâ = 0,5 gilt: Wahrscheinlichkeit des Fehlers 2. Art = 1 â 0,0197.
ErklĂ€rung: α gehört zu pâ = 0,25, ÎČ zu pâ = 0,5: unterschiedliche Verteilungen. ÎČ = P(X †5) bei p = 0,5 = 0,6230, nicht 1 â α = 0,9803.
Ratetest, Ablehnungsbereich {6, âŠ, 10}, Alternative pâ = 0,5. Aus der Tabelle: P(X â„ 6) = 0,3770 bei p = 0,5. Wie groĂ ist die Wahrscheinlichkeit des Fehlers 2. Art? (vier Dezimalen)
ErklĂ€rung: ÎČ = P(X †5) = 1 â P(X â„ 6) = 1 â 0,3770 = 0,6230. Obwohl die SchĂŒlerin etwa jede zweite Antwort weiĂ, ĂŒbersieht der Test das mit etwa 62 %.
Ratetest, Ablehnungsbereich {6, âŠ, 10}, Alternative pâ = 0,75. Aus der Tabelle: P(X â„ 6) = 0,9219 bei p = 0,75. Wie groĂ ist die Wahrscheinlichkeit des Fehlers 2. Art? (vier Dezimalen)
ErklĂ€rung: ÎČ = 1 â P(X â„ 6) = 1 â 0,9219 = 0,0781: Wer 75 % der Antworten weiĂ, wird selten ĂŒbersehen.
Ratetest mit n = 10, Hâ: p †0,25, Ablehnungsbereich {6, âŠ, 10}. Eine SchĂŒlerin weiĂ tatsĂ€chlich 60 % der Antworten (pâ = 0,6). Gegeben: P(X = 6) = 0,25082, P(X = 7) = 0,21499, P(X = 8) = 0,12093, P(X = 9) = 0,04031, P(X = 10) = 0,00605. Berechne die Wahrscheinlichkeit des Fehlers 2. Art fĂŒr pâ = 0,6 und erklĂ€re in einem Satz, warum du dabei mit p = 0,6 und nicht mit p = 0,25 rechnest.
Schreibe deine Rechnung auf Papier und fotografiere sie.
ErklĂ€rung: Der Fehler 2. Art tritt unter der Alternative auf, deshalb wird mit pâ = 0,6 gerechnet: ÎČ = 1 â P(X â„ 6) â 0,3669.
Ratetest, Alternative pâ = 0,5. Der Ablehnungsbereich wird von {5, âŠ, 10} (α = 0,0781, ÎČ = 0,3770) auf {7, âŠ, 10} verkleinert (α = 0,0035, ÎČ = 0,8281). Was passiert?
ErklĂ€rung: Der kleinere Ablehnungsbereich macht den Fehler 1. Art seltener (α: 0,0781 â 0,0035), aber Hâ wird öfter beibehalten, obwohl Hâ gilt (ÎČ: 0,3770 â 0,8281). Beide Fehler zugleich zu verkleinern geht so nicht.
Das Bild zeigt α und ÎČ fĂŒr Ablehnungsbereiche {k, âŠ, 10} (pâ = 0,25, pâ = 0,5). Bei welchem k liegen α und ÎČ am nĂ€chsten beieinander?
ErklĂ€rung: Bei k = 4 ist α = 0,2241 und ÎČ = 0,1719, der Abstand ist am kleinsten. Bei k = 6 (α = 0,0197, ÎČ = 0,6230) und k = 8 liegen die Linien weit auseinander.
Ida wĂ€hlt statt α = 5 % nur α = 1 % (Ratetest, pâ = 0,5, sonst alles gleich). Dann sinken beide Fehlerwahrscheinlichkeiten.
ErklĂ€rung: Bei α = 5 % ist der Bereich {6, âŠ, 10} mit ÎČ = 0,6230, bei α = 1 % nur {7, âŠ, 10} mit ÎČ = 0,8281. α sinkt, ÎČ steigt.
Ratetest, Ablehnungsbereich {7, âŠ, 10}, pâ = 0,5. Aus der Tabelle: P(X â„ 7) = 0,1719 bei p = 0,5. Wie groĂ ist ÎČ? (vier Dezimalen)
ErklĂ€rung: ÎČ = 1 â P(X â„ 7) = 1 â 0,1719 = 0,8281. Der strengere Test ĂŒbersieht die Alternative in etwa 83 % der FĂ€lle.
ÎČ steigt beim Verkleinern des Ablehnungsbereichs von {5, âŠ, 10} auf {7, âŠ, 10} von 0,3770 auf 0,8281. Um wie viel wĂ€chst ÎČ? (vier Dezimalen)
ErklĂ€rung: 0,8281 â 0,3770 = 0,4511 (ungerundet 0,4512). Der Preis fĂŒr α von 0,0781 auf 0,0035 ist ein um etwa 0,45 gröĂeres ÎČ.