2. Was bedeutet stochastische Abhängigkeit?


  

Abhängigkeit von zwei Ereignissen


Definition

Zwei Ereignisse A und B heißen stochastisch abhängig, wenn die Wahrscheinlichkeit des einen Ergebnisses durch das Eintreten des anderen Ereignisses verändert wird. Das ist genau dann der Fall, wenn   Formel 2   gilt.

  

Die Korrelation (bzw. die Art der stochastischen Abhängigkeit)

In der stochastischen Abhängigkeit lassen sich aber nicht nur Aussagen treffen, ob zwei Ereignisse abhängig sind oder nicht, sondern es läßt sich auch die Art der Abhängigkeit feststellen. Die Art der Abhängigkeit sagt aus, ob das Auftreten des einen Ereignisses das zweite Ereignis wahrscheinlicher oder unwahrscheinlicher macht.
Die Art der Abhängigkeit wird in der Mathematik als Korrelation bezeichnet.

P(A B) > P(A) · P(B) positive Korrelation der Ereignisse A und B, d. h. die Ereignisse A und B korrelieren positiv miteinander. Das Auftreten des einen Ereignisses macht das andere Ereignis wahrscheinlicher.

 
P(A B) < P(A) · P(B) negative Korrelation der Ereignisse A und B, d. h. die Ereignisse A und B korrelieren negativ miteinander. Das Auftreten des einen Ereignisses macht das andere Ereignis unwahrscheinlicher.

Beispiel 1

Eine deutsche Krankenkasse stellte fest, dass eher Raucher an Herzerkrankungen leiden als Nichtraucher. Um diese Feststellung zu bestätigen, wurden 1000 Mitglieder dieser Krankenkasse befragt.
Folgende Vierfeldertafel ergab sich aus den Auswertungen:




,
d.h. HK und R sind stochastisch abhängig,
sogar (stoch.) positiv abhängig (= positiv korrelierend) da:
P(HK R) = 0,20 > P(R) · P(HK) = 0,30 · 0,25 = 0,075

Der Anteil an Herzerkrankten unter den Rauchern ist also höher als in der Gesamtbevölkerung.

Beispiel 2

Ein Münchener Katzenzuchtverband wollte wissen, ob und ggf. wie sich der Anteil der Katzenliebhaber unter den Frauen von dem Anteil der Katzenliebhaber in der Gesamtbevölkerung unterscheidet. Es wurden daraufhin 1000 Personen befragt.
Aus den Ergebnissen dieser Umfrage konnte folgende Vierfeldertafel aufgestellt werden:



,
d.h. F und K sind stochastisch abhängig,
sogar (stoch.) negativ abhängig (= negativ korrelierend) da:
P (F K) = 0,15 < P(F) · P(K) = 0,45 · 0,40 = 0,18

Der Anteil der Katzenliebhaber unter den Frauen ist also geringer als in der Gesamtbevölkerung.