In einem Modell für eine Qualitätskontrolle sind \(3\,\%\) der elektronischen Bauteile fehlerhaft (\(F\)). Bei einem fehlerhaften Bauteil ist der Test mit Wahrscheinlichkeit \(96\,\%\) positiv (\(T\)); bei einem einwandfreien Bauteil ist er mit Wahrscheinlichkeit \(2\,\%\) positiv.
a) Ergänze die fehlenden Wahrscheinlichkeiten im Baumdiagramm.
b) Berechne \(P(T)\).
c) Bestimme \(P_T(F)\). Runde den Prozentwert auf eine Dezimalstelle.
d) Gib die Astwahrscheinlichkeiten für das umgekehrte Baumdiagramm an, bei dem \(T\) beziehungsweise \(\bar{T}\) auf der ersten Stufe steht. Runde nicht endliche Dezimalwerte auf vier Nachkommastellen.

Denkanstöße
- Ergänze zuerst die Gegenwahrscheinlichkeiten im gegebenen Baum.
- Beim Umkehren bleiben die Wahrscheinlichkeiten der vier vollständigen Pfade dieselben.
- Bestimme zuerst die Wahrscheinlichkeiten der neuen ersten Stufe.
- Für einen Ast der zweiten Stufe im umgekehrten Baum setzt du die passende Pfadwahrscheinlichkeit ins Verhältnis zur neuen Bezugsgruppe.
Lösung
1. Im gegebenen Baum gilt \(P(\bar{F})=0{,}97\), \(P_F(\bar{T})=0{,}04\) und \(P_{\bar{F}}(\bar{T})=0{,}98\).
2. Die beiden positiven Pfade ergeben \(P(T)=0{,}03\cdot0{,}96+0{,}97\cdot0{,}02=0{,}0482\). Daher ist \(P(\bar{T})=0{,}9518\).
3. Der Pfad \(F\cap T\) hat die Wahrscheinlichkeit \(0{,}0288\). Somit gilt \(P_T(F)=\frac{0{,}0288}{0{,}0482}=\frac{144}{241}\approx0{,}5975\), also \(59{,}8\,\%\).
4. Für den umgekehrten Baum folgt nach \(T\): \(P_T(F)\approx0{,}5975\) und \(P_T(\bar{F})\approx0{,}4025\).
5. Für den Pfad \(F\cap\bar{T}\) gilt \(0{,}03\cdot0{,}04=0{,}0012\). Daher ist \(P_{\bar{T}}(F)=\frac{0{,}0012}{0{,}9518}\approx0{,}0013\) und \(P_{\bar{T}}(\bar{F})\approx0{,}9987\).
Antwort
a) \(P(\bar{F})=0{,}97\), \(P_F(\bar{T})=0{,}04\), \(P_{\bar{F}}(\bar{T})=0{,}98\)
b) \(P(T)=0{,}0482\)
c) \(P_T(F)\approx59{,}8\,\%\)
d) Erste Stufe: \(P(T)=0{,}0482\), \(P(\bar{T})=0{,}9518\). Nach \(T\): \(P_T(F)\approx0{,}5975\), \(P_T(\bar{F})\approx0{,}4025\). Nach \(\bar{T}\): \(P_{\bar{T}}(F)\approx0{,}0013\), \(P_{\bar{T}}(\bar{F})\approx0{,}9987\).