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Theorie-Frage zu Prozentrechnung & Indizierung

Universität / Fachhochschule

Tags: Index, Indizierung, Prozentrechnung

 
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Alf-E-Neumann

Alf-E-Neumann aktiv_icon

03:59 Uhr, 22.12.2019

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Ich hoffe, man kann mir hier bei einem Verständnisproblem helfen. Es geht um Prozentrechnung und nachfolgend der Index-Erstellung auf eine Anzahl an Werten. Beispiel:

Produkt B erreicht in Test1 90% dessen, was Produkt A erreicht.
Produkt B erreicht in Test2 dann nur 60% dessen, was Produkt A erreicht.

................. Test1 .... Test2
Produkt A.... 100%.... 100%
Produkt B.... 90%...... 60%

Was nun ist die korrekte Indizierung dieser Ergebnisse? Gesucht wird der mittlere Abstand der beiden Produkte zueinander.

Denn wenn ich von oben herab rechnen, dann ist Produkt B einmal 10% langsamer und einmal 40% langsamer. Durchschnitt: 25% langsamer, umgedreht also 33% schneller.

Wenn ich dagegen von unten heraufblickend rechne, dann ist Produkt A einmal 11,1% schneller und einmal 66,6% schneller. Durchschnitt: 38,8% schneller, umgedreht also 28% langsamer.

Beide Rechungen widersprechen sich, sind aber aus Sicht des Außenstehenden erst einmal korrekt. Doch welche ist die richtige? Und warum ist einer der beiden (oder beide) falsch? Danke für alle Hilfe!

PS:
Ich habe keinerlei Ahnung zu Mathe-Fachwörtern, bin diesbezüglich Autodidakt.



Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Prozentrechnen (Mathematischer Grundbegriff)

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
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pivot

pivot aktiv_icon

05:41 Uhr, 22.12.2019

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Hallo,

welchen Durchschnitt man bildet hängt stark vom Sachverhalt ab. Prinzipiell gibt es drei gängige Methoden: arithmetisches Mittel, geometrisches Mittel und harmonisches Mittel. Du hast dich für das arithmetische Mittel der Steigerungen bzw. Abnahme (in Prozent) entschieden.

Das könnte vielleicht richtig sein. Um das genauer beurteilen zu können müsste man noch mehr Informationen über den Sachverhalt haben. Wie kommen die Werte zustande, durch Messungen? Gibt es Messunsicherheiten? Was sind das überhaupt für Werte? Was heiß schneller bzw. langsamer?

Trotz dieser Informationslücken würde ich jetzt erst einmal zum geometrischen Mittel tendieren, wegen der prozentualen Zu- bzw. Abnahme.

"Produkt B lansamer als Produkt A"Die durchschnittliche Abnahme wäre 9010060100-1-26,51%. Aus dieser Zahl lässt sich jetzt nicht direkt die durchschnittliche Steigerung ableiten. Das macht man mit der nächsten Rechnung.

"Produkt A schneller als Produkt B": Die durchschnittliche Steigerung wäre 1009010060-136.1%. Aus dieser Zahl lässt sich jetzt nicht direkt die durchschnittliche Abnahme ableiten (siehe oben).

>>Doch welche ist die richtige? Und warum ist einer der beiden (oder beide) falsch?<<

Beide Werte sind richtig (25%; 38,8%) wenn man die Annahme trifft, dass man das richtige Messkonzept angewendet hat. Bei zwei bestimmten Werten sind prozentuale Steigerungen immer größer als prozentuale Abnahmen. Je nachdem über welchen Sachverhalt (Steigerung oder Abnahme) eine Aussage getroffen werden soll nimmt man den entsprechenden Wert.

Gruß

pivot




Alf-E-Neumann

Alf-E-Neumann aktiv_icon

07:29 Uhr, 22.12.2019

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Danke für die schnelle Hilfe.

Die Werte enstammmen Messungen, die haben auch Meßungenauigkeiten, mit denen muß man allerdings leben. Es soll insgesamt der Vorteil von Produkt A zu Produkt B über verschiedene Anwendungsfälle dargestellt werden, wobei die Anwendungsfälle selber nicht direkt miteinander vergleichbar sind, ergo man nur mit relativen Werten rechnen kann. Schneller heißt in diesem Zusammenhang, das Produkt A mehr Arbeit im selben Zeitrahmen erledigt als Produkt B.

Über Dein Rechenbeispiel hast Du mich schon auf den richtigen Weg geführt.

Allerdings in der abschließenden Frage hast Du Dich IMO geirrt (und damit auch meine Verständnis-Frage nicht gelöst). Denn -25% sind eben nicht gleich +38%- beide Werte stammen aus verschiedenen Rechnungen. Ich hatte hierzu auch andere Zahlen genannt: +38,8% sind -28% sowie +33% sind -25%. Genauso wie in Deinem Rechenbeispiel auch -26,51% dann +36,1% sind (1x und man ist am Ziel).

Meine Verständnisfrage bezog sich darauf, wieso man mit derselben Rechenmethode (arithmetisches Mittel) zwei verschiedene Ergebnisse herausbekommen kann: Einmal +33% und einmal +38,8%. Ich denke, das ich mit Deinem Rechenbeispiel eine passende Lösung für die vorliegende Aufgabe gefunden habe, aber die Verständnisfrage ist noch nicht geklärt.
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anonymous

anonymous

08:37 Uhr, 22.12.2019

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Hallo
Dann versuche ich es mal in meinen Worten:

Wie aus deinen spärlichen Erklärungen zu erahnen ist, geht es um irgend eine Geschwindigkeit zweier Produkte.
Wie du ja schon selbst festgestellt hast, kommt mathematisch ein anderer Wert raus,
wenn man prozentual die Geschwindigkeits-Einbuße des langsameren Produkts gegenüber der Geschwindigkeit des Schnelleren errechnet,
als wenn man prozentual den Geschwindigkeits-Vorsprung des schnelleren Produkts gegenüber der Geschwindigkeit des Langsameren errechnet.

Darf ich zur Veranschaulichung auch noch ein einfaches Beispiel anführen:
Nehmen wir an, das Schnellere ist genau doppelt so schnell, als das Langsamere.
Dann sind doch offensichtlich alle folgenden Aussagen korrekt:
> Das Schnellere ist 2-mal so schnell, als das Langsamere.
> Das Langsamere ist 12 -mal so schnell, als das Schnellere.
> Das Schnellere hat 100% mehr Geschwindigkeit, als das Langsamere.
> Das Langsamere hat 50% weniger Geschindigkeit, als das Schnellere.

Spätestens hieran solltest du erkennen, dass es völlig normal ist, dass je nach Ausdrucksweise unterschiedliche Zahlenwerte raus kommen und genutzt werden müssen.
Hieran solltest du dir auch klar machen, dass man eben für einen Geschwindigkeits-Vergleich nicht nur den Zahlenwert betrachten darf, sondern schon auch den ganzen Satz, die ganze Aussage hierzu zu verstehen geben muss, und lesen und verstehen muss.

Nicht umsonst gibt es ja das Sprichwort: 'Glaub keiner Statistik, die du nicht selbst gefälscht hast.'
Jeder Sprecher kann doch versuchen, sein Anliegen dadurch zu verstärken, dass er eine Betonung wählt, die sein Anliegen etwas unterstützt.
Jemand der die hohe Geschwindigkeit des Schnelleren lobt, wird eher sagen: "Das Schnellere ist 2-mal so schnell,...",
jemand der die geringe Geschwindigkeit des Langsameren rügt, wird eher sagen: "Das Langsamere ist 12 -mal so schnell,...",
obwohl beide Aussagen objektiv mathematisch das selbe aussagen.

Und zu prozentualen Aussagen gilt immer:
Man muss dem Leser immer zu verstehen geben, auf was die Basis ist, auf die sich die 100% beziehen.
In der Aussage
"Das Schnellere hat 100% mehr Geschwindigkeit, als das Langsamere."
wird deutlich, dass die Geschwindigkeit des Langsameren als die Basis, d.h. als die 100% genutzt wurde.
In der Aussage
"Das Langsamere hat 50% weniger Geschindigkeit, als das Schnellere."
wird deutlich, dass die Geschwindigkeit des Schnelleren als die Basis, d.h. als die 100% genutzt wurde.

Das ist auch der wesentliche Unterschied, der sich dann in den unterschiedlichen Prozentwerten errechnet und niederschlägt.


"Doch welche ist die richtige? Und warum ist einer der beiden (oder beide) falsch?"
Solange man eine verständlich vollständige Aussage dazu tätigt, also auch einen Satz formuliert, der die Zahl, die man hinpollert auch eindeutig erklärt, kann jede Ausdrucksweise richtig sein.

Falsch ist es nur, irgend eine Zahl oder einen Prozentwert hinzuknallen, ohne ausreichende Erklärung, wie die zu verstehen ist, oder was bei der Prozentrechnung als Basis genutzt wurde.

Alf-E-Neumann

Alf-E-Neumann aktiv_icon

09:31 Uhr, 22.12.2019

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Hallo 11engleich ...

leider reden wir am Thema vorbei. Der von Dir dargelegte Umstand ist mir vollkommen klar und den habe ich letztlich ja auch längst mathematisch ausgedrückt. Das Läufer A um 100% schneller ist als Läufer B und dann Läufer B letztlich um 50% langsamer als Läufer A ist, ergibt sich einfach durch 1x.

Dies stellt allerdings nicht meine Frage dar. Meine Frage war, warum, wenn ich mehrere solcher Meßreihen habe, ich nicht mehr auf stimmige Werte kommen, wo die jeweilige Rückrechnung also dann icht mehr funktioniert. Meine ganze Frage bezog sich allein auf mehrere Werte-Reihen und die dort auftretende "Anomalie".
Alf-E-Neumann

Alf-E-Neumann aktiv_icon

10:18 Uhr, 22.12.2019

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Ich versuche meine Theorie-Frage nochmals genauer darzulegen anhand eines Beispiels:

........................ Produkt A vs. Produkt B
Test 1................ A ist 35% schneller =B ist 25,926% langsamer
Test 2................ A ist 14% schneller =B ist 12,281% langsamer
Test 3................ A ist 29% schneller =B ist 22,481% langsamer

In jedem dieser Fälle funktioniert die Gegenrechnung 1x im Einzelfall absolut hervorragend. Ich kann aus dem Wert "ist schneller" somit problemlos den Wert "ist langsamer" errechnen und damit sowohl die Gültigkeit meiner Rechnung bestätigen als auch ein eindeutiges Ergebnis formulieren: Denn im Test bedeutet "A ist 35% schneller" schlicht das gleiche wie "B ist 25,926% langsamer". Das die Zahlen unterschiedlich sind, spielt wegen des anderen Bezugs keine Rolle. Beide Aussagen meinen mathematisch exakt das gleiche und bestätigen sich gegenseitig.

Wenn ich aber einen Mittelwert über alle Tests hinweg bilden will, funktioniert dies nicht mehr:

........................ Produkt A vs. Produkt B
Test 1................ A ist 35% schneller =B ist 25,926% langsamer
Test 2................ A ist 14% schneller =B ist 12,281% langsamer
Test 3................ A ist 29% schneller =B ist 24,242% langsamer
durchschnittlich:.. A ist Ø 26% schneller, aber B ist Ø 20,229% langsamer (jeweils Schnitt der drei Einzeltests)

Denn 26% schneller ergeben eben nicht 20,229% langsamer, sondern 20,635%. Die Rückrechnung funktioniert nicht mehr und weist damit auf einen Fehler hin. Je größer die Zahlen werden, um so größer auch diese Differenzen.

Im Prinzip weiss ich schon, dass das geometrische Mittel (wie anfänglich ausgeführt) zu einer Mitte zwischen beiden arithmetischen Rechnungen führt und damit augenscheinlich den korrekten Weg darstellt. Die Frage ist nur, was die theoretische Grundlage dafür ist, das hierbei das artithmetische Mittel versagt. Warum darf es hierbei (bei der Indizierung von Prozentwerten) nicht angewandt werden?
Antwort
ledum

ledum aktiv_icon

17:35 Uhr, 23.12.2019

Antworten
Hallo
Der "Fehler liegt daran, dass 1a+b1a+1b ist d.h. mit den Mittelwerten kann man eben so nicht rechnen,
Ob irgendwelche Mittelwerte über Prozente wirklich sinnvoll sind, ist sowieso fraglich.. wenn die Zahlen aus denen die % stammen sehr verschieden sind. Nimm an ich mache bei 100€ 1% Verlust also 1E (oder Gewinn) bei 1000€ 10% also 100€ . im Durchschnitt hast du jetzt 5,5% Verlust. in Wirklichkeit aber bei 1100€ 101€ Verlust also über 9%
Gruß ledum

Alf-E-Neumann

Alf-E-Neumann aktiv_icon

04:59 Uhr, 24.12.2019

Antworten
Genau auf Deinen Rechengrundsatz läuft es wohl hinaus. Augenscheinlich ist es so, das das artithmetische Mittel nur bei der Verrechung eines einzelnen Zahlenpaars ein korrektes Ergebnis liefert. Die eigentlich korrekte Rechnung ist aber immer das geometrische Mittel - nur im Fall des einzelnen Zahlenpaars kommt das arithmetische Mittel eben auf das gleiche Ergebnis, kann also als Shortcut in diesem Sonderfall angesehen werden. Eine theoretische Begründung hierfür, welche das Verständnis dafür erweitern könnte, was hier wirklich passiert, fehlt leider noch. Schade.
Antwort
ledum

ledum aktiv_icon

15:45 Uhr, 24.12.2019

Antworten

Hallo
Ich sehe nicht, wie du darauf kommst dass "das das artithmetische Mittel nur bei der Verrechung eines einzelnen Zahlenpaars ein korrektes Ergebnis liefert" ich hatte doch mit einem Zahlenpaar gezeigt, dass das Ergebnis des Mittels sinnlos ist.? Darauf bist du nicht eingegangen.
auch das geometrische Mittel liefert nich unbedingt etwas sinnvolles! egal ob 2 oder mehr Werte.
das solltest du an meinem Beispiel mit 10% und 1% sehen, das geometrisch Mittel ist 3,. der wahre Verlust oder Gewinn aber insgesamt ca 9%
kurz: Prozente irgendwie zu mitteln ist fast nie sinnvoll, wenn die beteiligten Zahlen nicht etwa gleich groß sind.
Ob es bei dir sinnvoll ist musst du genauer untersuchen.
Gruß lul

Alf-E-Neumann

Alf-E-Neumann aktiv_icon

04:04 Uhr, 06.01.2020

Antworten
Kleines Mißverständnis. Mit "Zahlenpaar" meinte ich zwei Ausgangs-Zahlen, sprich einen sich daraus ergebenden Prozentwert. In diesem Spezialfall entspricht das mathematische Mittel dem geometrischen Mittel.

Für meinen Anwendungsfall hat sich das geometrische Mittel im übrigen (schon länger) als zielführend herausgestellt.

Meine Theorie-Frage war aber natürlich eher, wieso das mathematische Mittel bei mehr als ein Zahlenpaar nicht mehr korrekt ist. Natürlich kann ich auch damit leben, die korrekte Rechnung zu haben, ohne die Theorie-Grundlage hierfür verstanden zu haben.

Danke trotzdem für alle Antworten. Die Diskussion hat mich weitergebracht.
Antwort
anonymous

anonymous

09:09 Uhr, 06.01.2020

Antworten
"...wieso das mathematische Mittel..."
Vermutlich meinst du das arithmetische Mittel.
Mathematische Ausdrücke sind es alle, ob du vom
> arithmetischen
> geometrischen
> oder harmonischen
Mittel sprichst.

Und - ich hätte gesagt - wenn die Fläche eines Rechtecks nun mal Länge mal Breite ist, dann ist die Fläche eben nicht Länge mal Diagonale.

Ebenso: Wenn du erkannt haben willst, dass der Mittelwert, den du gesucht haben willst, das geometrische ist, dann ist es eben nun mal nicht das arithmetische...

Alf-E-Neumann

Alf-E-Neumann aktiv_icon

08:01 Uhr, 09.01.2020

Antworten
Ich meinte "arithmetisch", wo ich "mathematisch" schrieb. Bitte um Entschuldigung.
Diese Frage wurde automatisch geschlossen, da der Fragesteller kein Interesse mehr an der Frage gezeigt hat.