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Histogramme von Binomialverteilungen werden immer flacher und breiter, wenn der Stichprobenumfang n zunimmt. Dem Maximum einer solchen Verteilung kommt keine allzu große Wahrscheinlichkeit zu; vielmehr treten die Nachbarwerte mit vergleichbaren Wahrscheinlichkeiten auf [Strick 2, S. 441].
Hier soll nun dargestellt werden, welche Rolle die Standardabweichung spielt.
Intervalle der Form heißen Umgebung des Erwartungswertes , r heißt Radius der Umgebung.
Wählt man als Radius die Standardabweichung , so bleibt die Wahrscheinlichkeit für diese Umgebung nahezu konstant.
Jedem Radius einer Umgebung des Erwartungswertes lässt sich eine bestimmte Wahrscheinlichkeit für diese Umgebung zuordnen. Umgekehrt gehören zu bestimmten Wahrscheinlichkeiten für Umgebungen um den Erwartungswert bestimmte Radien. Dies ist nahezu unabhängig von der Erfolgswahrscheinlichkeit p, die dem n-stufigen Bernoulli-Versuch zugrunde liegt, und dem Stichprobenumfang n.
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Wahrscheinlichkeiten für Sigma-Umgebungen
Für die bekannte Verteilung mit und gilt:
Erwartungswert
Standardabweichung
Gesucht: 95%-Umgebung um den Erwartungswert.
Wenn man als Radius der Umgebung das 1,96-fache von wählt, erhält man eine Umgebung des Erwartungswertes , in der 95% der Ergebnisse liegen.
und .
Also gilt:
Runden zur sicheren Seite: