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Urnenmodell

Viele Probleme der klassischen Wahrscheinlichkeitsrechnung lassen sich mithilfe des Urnenmodells veranschaulichen (simulieren). Dazu wird angenommen, dass sich in einem Gefäß (der Urne) eine bestimmte Anzahl (unterscheidbarer) Kugeln befinden und dass aus diesem Gefäß eine entsprechende Anzahl von Kugeln nacheinander bzw. auf einen Griff gezogen werden.

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Viele Probleme der klassischen Wahrscheinlichkeitsrechnung lassen sich mithilfe des Urnenmodells veranschaulichen (simulieren).

Das betrifft vor allem die sogenannten Grundaufgaben der Kombinatorik. Dazu wird angenommen, dass sich in einem Gefäß (der sogenannten Urne) n nummerierte (unterscheidbare) Kugeln befinden.
Eine Auswahl von k Elementen aus einer n-elementigen Grundmenge lässt sich durch Ziehen von k Kugeln realisieren. Man muss dabei zwischen einer Auswahl ohne und einer Auswahl mit Wiederholung unterscheiden. Im ersten Fall erfolgt die Ziehung ohne Zurücklegen, im zweiten Fall wird die jeweils gezogene Kugel wieder in die Urne zurückgelegt.

Auch Zufallsversuche, bei dem jedes mögliches Ergebnis die gleiche Wahrscheinlichkeit hat (Laplace-Experimente), lassen sich simulieren. Ein bestimmtes Ereignis (als Menge der dafür günstigen Ergebnisse) und die Wahrscheinlichkeit für das Eintreten dieses Ereignisses kann durch entsprechende Beschriftung (Nummerierung, Farbe usw.) der Kugeln definiert werden. Bild 1 zeigt das für die Simulation des Werfens eines „gezinkten“ Würfels.

  • Urne zur Simulation des Werfens eines gezinkten Würfels
Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Urnenmodell." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/mathematik/artikel/urnenmodell (Abgerufen: 21. July 2025, 01:11 UTC)

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  • Laplace-Experiment
  • Simulation
  • Wahrscheinlichkeit
  • Zufallsexperiment
  • Anordnungen
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Pfadregeln

Die Pfadregeln gestatten, (anhand des entsprechenden Baumdiagramms) die Wahrscheinlichkeit von Ergebnissen bzw. Ereignissen bei mehrstufigen Zufallsversuchen zu berechnen.

Pseudozufallszahlen

Die Simulation zufälliger Vorgänge aus der Praxis ist oft sehr mühsam und zeitaufwendig. Das gilt besonders auch für das Erzeugen von Zufallszahlen und das Arbeiten mit diesen Zahlen (ggf. unter Verwendung entsprechender Tabellen).
Heute ist es möglich, von Computern erzeugte Zufallszahlen, sogenannte Pseudozufallszahlen, zu nutzen. Grundlage für deren Erzeugung ist ein Algorithmus, der Ziffernfolgen liefert, die annähernd dieselben Eigenschaften haben wie echte Zufallszahlen.

Faires Spiel

Mithilfe des Erwartungswertes der Zufallsgröße Gewinn lassen sich Spiele beurteilen.
Ein Spiel heißt fair, wenn der Erwartungswert des (Brutto-)Gewinns gleich dem Einsatz e ist, d. h., wenn
  E ( G B ) = e
gilt.

Stabilwerden relativer Häufigkeiten

Werden Vorgänge mit zufälligem Ergebnis unter gleichen Bedingungen sehr oft wiederholt und wird dabei ein bestimmtes Ereignis E betrachtet, so stellt man fest, dass die relative Häufigkeit h   n   ( E ) für das Eintreten dieses Ereignisses immer weniger um einen festen Wert schwankt. Dies wird als Stabilwerden der relativen Häufigkeit bezeichnet und ist eine Erfahrungstatsache, die auch als empirisches Gesetz der großen Zahlen bekannt ist. Jener stabile Wert der relativen Häufigkeit kann als Maß (Schätzwert) für die Wahrscheinlichkeit des Eintretens von E gewählt werden.

Vierfeldertafel

Eine Vierfeldertafel ist ein Hilfsmittel, um die gleichzeitige Beobachtung zweier Ereignisse E und F zu erfassen. Auf ihrer Grundlage ist es möglich zu entscheiden, ob die betrachteten Ereignisse voneinander abhängig oder unabhängig sind.

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