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Quantiltabelle

stochastisches Hilfsmittel Aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie

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Eine Quantiltabelle ist eine Tabelle in der Stochastik, welche numerisch berechnete Quantile bestimmter Wahrscheinlichkeitsverteilungen enthält.

Quantilstabellen werden an zahlreichen Stellen in der mathematischen Statistik verwendet. So werden sie beispielsweise für die Bestimmung von Konfidenzintervallen herangezogen. Des Weiteren lassen sich bei normalverteilten Zufallsvariablen mit gegebener Varianz und gegebenem Erwartungswert über die Z-Transformation in Kombination mit der entsprechenden Quantiltabelle direkt Wahrscheinlichkeiten bestimmen.

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Rahmenbedingungen

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Ein p-Quantil einer Wahrscheinlichkeitsverteilung mit Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion

Als p-Quantil einer Wahrscheinlichkeitsverteilung auf den reellen Zahlen wird eine reelle Zahl bezeichnet, so dass

und

ist. Hierbei ist . Besitzt die Wahrscheinlichkeitsverteilung eine stetige Verteilungsfunktion , so ist die äquivalent zu

.

Ist die Verteilungsfunktion streng monoton wachsend. so ist eindeutig bestimmt. Das p-Quantil trennt dann die reellen Zahlen in zwei Teile: der Teil kleiner als , welcher die Wahrscheinlichkeit erhält, und der Teil größer als , welcher die Wahrscheinlichkeit erhält.

In vielen Anwendungen der Statistik benötigt man häufig die Quantile gewisser Wahrscheinlichkeitsverteilungen. Zu diesen Verteilungen gehören:

Alle Quantile dieser Verteilungen sind eindeutig. Jedoch existiert für manche Verteilungen keine geschlossene Darstellung der Verteilungsfunktion (Normalverteilung) oder diese geschlossene Darstellung ist sehr komplex beziehungsweise das Lösen der Gleichung

ist nicht praktikabel. Daher werden die wichtigen Quantile diese Verteilungen mit der notwendigen Genauigkeit numerisch bestimmt und in Tabellen zusammengefasst. So können sie nachgeschlagen werden, ohne jedes Mal erneut numerisch bestimmt zu werden.

Welche Werte die Tabelle genau enthält und wie viele Nachkommastellen sie enthält, hängt von der jeweiligen Verteilung ab und dem Kontext, in dem diese benötigt wird. So wird für die leicht zu normierende Normalverteilung beispielsweise nur die Standardnormalverteilung tabelliert, hierbei dann jedoch mit auf zwei Nachkommastellen genau und das entsprechende auf vier Nachkommastellen. Für die Student-Verteilung werden dagegen nur die Quantile etc. angegeben, dafür aber mit variabler Anzahl an Freiheitsgraden. Details hierzu und zur Verwendung der einzelnen Tabellen finden sich in den entsprechenden Abschnitten.

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Wichtige Quantiltabellen

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Nachfolgend sind einige wichtige Quantiltabellen aufgeführt. Die Auswahl der tabellierten Werte folgt dabei[1][2][3]

Normalverteilung

Die Quantiltabelle der Normalverteilung, genauer der Standardnormalverteilung, befindet sich im Artikel Standardnormalverteilungstabelle. Dort ist auch der Umgang mit der Tabelle erklärt sowie einige Beispiele aufgeführt.

Chi-Quadrat-Verteilung

Weitere Informationen p=0,005, 0,010 ...

Studentsche t-Verteilung

Weitere Informationen p=0,9, 0,95 ...

Fisher-Verteilung

Weitere Informationen m=1 ...
Weitere Informationen m=1 ...
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Einzelnachweise

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