Markov-Ungleichung

Aufrufe: 884     Aktiv: 18.07.2020 um 20:47

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Aufgabe: An einer Klausur haben = 500 Studierende teilgenommen. Die Zufallsvariable X(mit dem Erwartungswert von 30 und der Standardabweichung von 3 Minuten) beschreibe die für die Korrektur der i-ten Klausur benötigte Zeit. Wir nehmen an, dass die Korrekturzeiten jeweils voneinander unabhängig sind. Wie groß ist ungefähr die Wahrscheinlichkeit dafür, dass der Korrektor für die Korrektur höchstens 20 Arbeitstage (á acht Zeitstunden) benötigt?

Meine Lösung:

Ich habe die Markov-Ungleichung angewendet: 

IP( X  a) ≤ (IE (h(x)) / (h(a)) , wobei ich h(x) = x^2 gewählt habe, die stetig und monoton wachsend ist. 

Dann habe ich für a = 160 eingesetzt, da wir 20*8 h haben:

IP( X  160) ≤  (IE (x^2)) / (h(160)) ,

 

IE(x^2) = Var(x) + (IE(x))^2

Erwartungswert und Varianz sind beide gegeben: IE(x) = 30, Var(x) = 1/20 h

Einsetzten ergibt: IE(x^2) = 1/20 + 30^2 = 1/20 + 900

 

⟹ Markov-Ungleichung: IP( X  160) ≤  (1/20 + 900) / (25600) ≈ 0,035

Also ungefähr 3,5 %

 

Ist das so richtig? Ich habe das zusätzlich mit der Poisson-Verteilung versucht mit IP (X≤ 20) und  λ= 30, wofür auch  ≈ 0,035 herauskommt.

Danke für jede Antwort schonmal :)

PS: Hoffe ihr steigt da durch, denn das Formel-Eingeben hat nicht funktioniert...

 

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Die Markov-Ungleichung  liefert ja nur eine obere Schranke und die kann teilweise viel größer sein als der tatsächliche Wert. Ich würde hier eher den zentralen Grenzwertsatz nutzen, welcher ja besagt, dass \(\frac{1}{\sqrt{500}}\sum\limits_{i=1}^{500}\frac{X_i-30}{3}\) in etwa standardnormalverteilt ist.

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