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Stichprobenumfang beim Strom messen

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Tags: Erwartungswert, test, Verteilungsfunktion, Wahrscheinlichkeitsmaß, Zufallsvariablen

 
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Daxelinho

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21:29 Uhr, 16.11.2019

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Guten Abend,

ich wollte mit einem Energiekostenmessgerät ein paar Geräte in der Wohnung ausmessen und habe mich gefragt, wie viele einzelne Messwerte ich pro Gerät ermitteln sollte.

Dabei gehe ich folgendermaßen vor: Um 0 Uhr wird der kWh-Zähler ausgelesen und das Gerät zurückgesetzt. Dadurch kann ich logischerweise den Verbrauch des letzen Tages ermitteln. Dadurch, dass ich jeweils immer 24 Stunden messe kann ich auch die Kosten des Geräts pro Jahr ausrechnen.

Bei einigen Geräten ist diese Schwankung der Messerwerte jetzt natürlich größer (Mikrowelle z.B.) als bei anderen (Router). Daher frage ich mich, wie ich nun ausrechne, wie viele Messungen ich bei welchem Gerät ermitteln sollte.


Folgende Formel hätte ich jetzt dafür zu Rate gezogen:

[z²*p(1-p)]e²

da ich ja eine unbekannte bzw. sehr große "Population" untersuche, also alle Tage, die das Gerät läuft.

Dabei würde ich mit einem Konfidenzniveau von 95% arbeiten, also z=1,96
Als Fehlermarge e würde ich 10% annehmen.
Bei der Standardabweichnung bin ich mir jetzt unsicher. Experientell würde ich bei jedem Gerät erstmal 7 Tage messen, um eine Grundlage zu erhalten. Beim Beispiel der Mikrowelle wären das jetzt folgende:

30,35€
13,26€
39,47€
32,18€
20,44€
34,72€
25,66€

Ich habe alle gemessen Werte in Excel eingetragen und mir dann die Standardabweichung für Stichproben berechnen lassen. Die beträgt in diesem Beispiel ca. 8,91€.
Mittelwert wäre 28,01€

Wenn ich diesen Wert jetzt oben in die Formel eintrage erhalte ich logischerweise ein negatives Ergebnis.

Um einen p von kleiner als 0 zu bekommen würde ich jetzt einfach hingehen und 8,9128,01=0,318 rechnen. Damit hätte ich theoretisch mein p und könnte in die Formel oben einsetzen:

[1,96²*0,318(1-0,318)]0,1²=83,32

Damit müsste ich 84 Messungen vornehmen. Habe ich das alles so richtig gerechnet?
Oder habe ich kompletten Mist gebaut und selbst die Formel stimmt nicht?


Ich hoffe, ihr könnt mich bestätigen oder korrigieren, falls ich falsch liege.


LG
Daxelinho

EDIT: Natürlich bin ich auch für Verbesserungsvorschläge offen, was die Auswahl des z und e Werts angeht bzw. was "gängige" Werte dafür sind. 84 Messungen scheint mir nämlich für die Praxis ziemlich viel.

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
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Daxelinho

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16:36 Uhr, 18.11.2019

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Kann mir keiner helfen? :/
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