Frage:
Eine Frage zum Vorstellungsgespräch beim Münzwurf
VividD
2017-05-31 20:54:38 UTC
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Während eines Vorstellungsgesprächs wurde mir folgende Frage gestellt:

Eine Münze wird 1000 Mal geworfen und 560 Mal werden Köpfe angezeigt.Denken Sie, dass die Münze voreingenommen ist?

Was wäre Ihre Antwort?

(Ich finde die Frage "Quantifizierung der 'Umfrageverzerrung' in Berichten" im Zusammenhang (aber sie wird nicht beantwortet).)

hier https://stats.stackexchange.com/questions/171451/check-whether-a-coin-is-fair/171492#171492
Die Referenzfrage war schlecht gestellt und bezog sich auf 6 Würfe mit 5 Erfolgen.Dennoch ist es möglich, das Binomial anzuwenden, um die Wahrscheinlichkeit zu bestimmen, dass das Ergebnis eintreten würde, wenn die Münze fair wäre.
@MichaelChernick Ich habe versucht, Glan_bs Antwort in dieser Frage vorzuschlagen.
Es schien eher eine Kritik als eine Antwort zu sein.Die allgemeine Frage muss an mehr als einer Stelle dupliziert werden.
@MichaelChernick stimmte zu.Glen_b war an diesem Tag nicht so glücklich ...
Ich stimme überhaupt nicht zu, dass die Frage bereits eine Antwort hat.Ein Professor einer Klasse wird Sie um eine technische Antwort bitten, die der Link bietet.Das OP sagte ausdrücklich "während eines Vorstellungsgesprächs".Die Anzahl der technischen Interviewer, die die Antwort unter diesem Link verstehen würden, ist 10 zu 1 höher als die derjenigen, die dies nicht tun würden.Diese Antwort würde am Rebstock sterben, wenn es darum geht, "mit einem nicht-technischen Publikum zu sprechen", was Teil jeder aktuellen Stellenbeschreibung für technische Personen ist.
Sechs antworten:
AdamO
2017-05-31 21:38:56 UTC
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Bei einer großen Anzahl unabhängiger Bernoulli-Versuche hat der Stichprobenanteil eine ungefähre Normalverteilung nach dem zentralen Grenzwertsatz.Mit $ \ hat {p} = 0,56 $ und $ se (\ hat {p}) = \ sqrt {0,56 (1-0,56) / 1000} \ ca. 0,015 $.Die Stichproben-Teststatistik für den Proportional-Test der Hypothese von $ p = 0,5 $, der der fairen Münze entspricht, beträgt $ Z \ ca. (0,56-0,50) / 0,015 \ ca. 4 $.Unter Verwendung der normalen Annäherung an die Stichprobenverteilung der Teststatistik unter der Nullhypothese ist die Wahrscheinlichkeit, 560 oder mehr oder 440 oder weniger Köpfe zu beobachten, sehr gering und liegt unter 0,001, was ein sehr starker Beweis dafür ist, dass die Münze unfair ist.

Würden Sie nicht .5 statt .56 verwenden, da Sie an Abweichungen von dem interessiert sind, was von einer unvoreingenommenen Münze erwartet wird?
Dies ändert das Ergebnis nicht wesentlich, aber sollten wir nicht die Varianz * unter Null * berechnen, um den p-Wert zu berechnen, d. H. Mit p = 0,5 und nicht mit 0,56?
@DavidLane es stellt sich heraus, dass beide genau sind.Um die Varianzschätzung unter der Null zu verwenden, muss ein * Score * -Test durchgeführt werden.Die Varianz unter der Alternative (oder der empirischen Varianz) ist der Wald-Test.Ich bevorzuge letzteres, weil es eine 1-1-Entsprechung mit dem Konfidenzintervall hat.
@AdamO Danke für die Erklärung.
Benoit Sanchez
2017-05-31 22:02:09 UTC
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Nennen Sie $ X $ die Anzahl der Köpfe.

Angenommen, es ist nicht voreingenommen.Es ist die Summe von 1000 unabhängigen Bernoulli-Variablen mit einem Mittelwert von 0,5 $ und einer Varianz von 0,5 $ mal 0,5 = 0,25 $.Es hat einen Mittelwert von 500 $ und eine Varianz von 250 $.Die Standardabweichung beträgt $ \ sqrt {250} \ ca. 16 $.

Intuitiv sollte $ X $ 500 +/- 16 sein.

$ X $ kann durch eine Normalverteilung angenähert werden (1000 ist groß genug).Die Frage ist: Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine normalverteilte Variable einen Abstand zum Mittelwert von mindestens 60/16 = 3,8 $ der Standardabweichung hat?Sie finden es in dieser Tabelle: https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_normal_table

$ p = 1-2 * 0,49993 = 0,00014 $

Wenn die Münze unvoreingenommen ist, beträgt die Wahrscheinlichkeit einer Anzahl von Köpfen von bis zu 560 0,014%.Das ist ziemlich klein.Die Münze ist mit Sicherheit voreingenommen.

Oder Sie können einen $ \ chi ^ 2 $ -Test verwenden https://en.wikipedia.org/wiki/Pearson%27s_chi-squared_test, der dieselbe Schlussfolgerung liefert.

Rider_X
2017-06-01 00:02:54 UTC
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Der Interviewer hat dies möglicherweise auch verwendet, um zu sehen, wie Sie die Sprache bei der Diskussion statistischer Ergebnisse nuancieren.Andere Antworten haben deutlich gemacht, dass dies ein Ereignis mit geringer Wahrscheinlichkeit ist, wenn die Münze fair ist.Für viele mag dies ein ausreichender Beweis sein, um eine Voreingenommenheit zu behaupten.Abhängig davon, wie der Interviewer die Frage formuliert hat (und in welchem Kontext sie zu der Frage geführt hat), sucht er möglicherweise nach Ihnen, um zu unterscheiden, dass die "besten" verfügbaren Beweise zwar darauf hindeuten, dass es sich um eine Voreingenommenheit handelt, aber natürlich keine Möglichkeit bestehtdies mit absoluter Sicherheit zu wissen.

(Obwohl ich sicher genug Beweise dafür hätte, dass niemand diese Münze verwenden kann, um zu entscheiden, wer den schmutzigen Job bekommt).

Martin York
2017-06-01 00:21:52 UTC
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Ich würde über Normalverteilungen und Standardabweichungen vom Mittelwert sprechen.

  Zeichnen Sie eine schöne Normalverteilungskurve auf eine Tafel.
 

Dann ASK, was ist die Definition von voreingenommen;basierend auf der Anzahl der Standardabweichungen vom Mittelwert.

EngrStudent
2017-05-31 22:51:07 UTC
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Ich mag die "einfache" und "zertifizierte" Antwort, die sich aus einigen grundlegenden Ressourcen ergeben kann. Manager werden Algebra nicht verstehen. Sie erhalten 5 Aufzählungspunkte und können überhaupt keine Mathematik sagen, aber verteidigen Sie Ihre Behauptung. Ich wurde dazu aufgefordert. Wenn dies Ihre Frage in einem Vorstellungsgespräch ist, insbesondere wenn die Person, die die Frage stellt, keinen Abschluss in Mathematik hat, möchten sie sehen, ob Sie "menschlich sprechen".

Ich würde auf diese Seite gehen
http://epitools.ausvet.com.au/content.php?page=CIProportion

Ich würde die Zahlen eingeben, 'alle Konfidenzintervallmethoden' auswählen und auf "Senden" klicken.

Es gibt gute Richtlinien für die zu verwendende Methode, aber alle geben eine konsistente Zahl für das untere Intervall an, das nicht 50% enthält.

Eine nicht voreingenommene Münze würde 50% in ihrem Konfidenzintervall enthalten.

Ich würde sagen, "dies wird von Doktoranden von Weltrang in Statistiken gemacht und ist eine Regierung, die in der Epidemiologie mit KI konfrontiert ist". Ohne einen anderen Grund als diesen könnten wir immer noch glauben, dass ihre Zahlen gut sind. Außerdem stimmen alle verschiedenen Methoden überein.

Comment:
In meinem Interview wurde ich gefragt, "wie viele Murmeln ich aus einer Schüssel ziehen muss, um ein Paar zu bilden, wenn zwei Farben gleichmäßig zufällig verteilt sind" und warum.

infstat
2017-05-31 21:27:34 UTC
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Ich würde sagen, dass einige einfache Berechnungen erforderlich wären.Sei $ X \ sim \ operatorname {Binomial} (1000, 0.5) $.Wenn die Münze fair ist, sollte es sehr wahrscheinlich sein, dass 560 Köpfe aus 1000 herauskommen. Wir berechnen diese Wahrscheinlichkeit also wie folgt: $ \ Pr (X = 560) = \ binom {1000} {560} 0,5 ^ {560} (1-0,5) ^ {1000-560} \ ca. 0,00002 $.Da die Wahrscheinlichkeit, 560 Köpfe aus 1000 Flips herauszuholen, wenn die Münze fair ist, so gering ist, finde ich es sehr wahrscheinlich, dass sie voreingenommen ist.

Können Sie die Binomialwahrscheinlichkeit berechnen, dass $ X = 500 $ ist?Ich wette, es ist auch sehr klein.
Erstens kann Ihre Berechnung auf $ \ binom {1000} {560} \ times (.5) ^ {1000} $ vereinfacht werden, was klein ist, aber nicht viel kleiner als die Wahrscheinlichkeit, genau 500 Köpfe zu erhalten.Sicherlich würden Sie nicht genau 500 Köpfe finden, die beweisen, dass die Münze unfair ist?
Ich kann dem OP sagen, dass der Fragesteller nach 1) sucht, um zu sehen, ob Sie wissen, was der Mittelwert und der SD der Binomialverteilung sind, 2) um zu sehen, ob Sie dafür einen 'z-Score' berechnen können, und 3) dannSchließen Sie mit Hilfe von Hypothesentests, ob dieses Ergebnis fair ist.Ich habe keine Lust, die Berechnungen durchzuführen, aber das ist gefragt.Meine beste Vermutung ist, dass Sie durch googeln von "Interview-Frage" und "faire Münzfrage" die genaue Antwort erhalten.
Die Frage wird also wirklich sein, wie hoch die Wahrscheinlichkeit ist, 500 +/- 60 Köpfe in 1000 fairen Flips zu bekommen.Natürlich benutzt man, dass Binomial ungefähr normal ist.
Die Wahrscheinlichkeit, 500 Köpfe zu bekommen, ist mehr als 1000-mal höher.Ich kaufe Ihre Argumente zwar, aber mein Punkt ist, dass es sehr unwahrscheinlich ist, dass die Münze 560 Köpfe bekommt, wenn sie fair ist.Ein besserer Weg ist es, einen Hypothesentest durchzuführen, bei dem Sie $ H_0 testen: p = 0,5 $.Ihre Punktschätzung wäre 560/1000 und Sie können dann einen Test mit einer Stichprobe für Proportionen verwenden, z.$ Z = \ frac {\ hat {p} -p_0} {\ sqrt {\ hat {p} (1- \ hat {p}) / n}} $, wobei $ Z $ ungefähr $ N (0, 1) ist) $.
Sie sollten $ P (X \ geq 560) $ berechnen, nicht $ P (X = 560) $.
Sie sollten lieber $ \ Pr (X \ le560) $ berechnen.
Ihr Argument würde bedeuten, dass die Beobachtung von einer Milliarde Köpfen in zwei Milliarden Flips auch bedeuten würde, dass die Münze "wahrscheinlich voreingenommen" ist, da die Chance für dieses Ergebnis tatsächlich * geringer * ist als die Chance von 560 Köpfen von 1000 Flips.Da eine Milliarde Köpfe tatsächlich das Ergebnis ist, das * am * günstigsten für den Abschluss der Münze ist, muss Ihre Argumentation falsch sein.


Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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