Rechner für Bertrands Schachtelparadoxon

Entdecken Sie bedingte Wahrscheinlichkeit am bekannten Münzrätsel mit drei Schachteln.

Schachteln für die Berechnung festlegen
Wählen Sie, wie viele Schachteln jedes Gold- und Silbermünzenpaar enthalten.

Über Bertrands Schachtelparadoxon

Bertrands Schachtelparadoxon ist ein klassisches Rätsel zur bedingten Wahrscheinlichkeit. In der Standardform enthalten drei Schachteln je zwei Münzen: eine zwei Goldmünzen, eine eine Gold- und eine Silbermünze und eine zwei Silbermünzen. Eine Schachtel wird gleichverteilt ausgewählt, daraus eine Münze gleichverteilt gezogen, und die beobachtete Münze ist aus Gold. Gesucht ist die Wahrscheinlichkeit, dass die ungesehene Münze in derselben Schachtel ebenfalls aus Gold ist. Eine schnelle, aber falsche Intuition sagt ein Halb, weil nur Gold-Gold und Gold-Silber möglich bleiben. Dabei fehlt ein Detail: Nach der Beobachtung einer Goldmünze sind diese beiden Schachteln nicht gleich wahrscheinlich. Die Gold-Gold-Schachtel bietet zwei Ziehergebnisse für diese Beobachtung, die Gold-Silber-Schachtel nur eines. Von den drei gleich wahrscheinlichen Gold-Ergebnissen gehören zwei zur Gold-Gold-Schachtel. Die bedingte Wahrscheinlichkeit für eine weitere Goldmünze beträgt daher 2/3, also etwa 66.67%. Die Beobachtung verändert die relativen Wahrscheinlichkeiten der Schachteln; darin liegt die zentrale Aussage des Paradoxons. Der Rechner verallgemeinert das Rätsel durch mehrere Schachteln je Typ. Bei G Gold-Gold-Schachteln und M Gold-Silber-Schachteln gibt es 2G Gold-Ergebnisse aus der ersten und M aus der gemischten Gruppe. Unter der Bedingung, dass Gold beobachtet wurde, beträgt die Wahrscheinlichkeit für eine gewählte Gold-Gold-Schachtel 2G geteilt durch 2G + M. Silber-Silber-Schachteln erscheinen nicht in dieser Formel, weil sie die Gold-Beobachtung nicht erzeugen können. Vor der Beobachtung gehören sie dennoch zum Experiment. Das Rätsel veranschaulicht den Satz von Bayes, Selektionseffekte und die Bedeutung einer zur Beobachtung passenden Zählweise. Es ähnelt der Interpretation medizinischer Tests, Qualitätskontrollstichproben und anderen Fällen, in denen eine Beobachtung unter einer verborgenen Ursache wahrscheinlicher ist als unter einer anderen. Die Antwort hängt von den Ziehannahmen ab: Alle Schachteln müssen gleich wahrscheinlich gewählt werden, ebenso jede Münze innerhalb einer gewählten Schachtel. Bei unterschiedlichen Auswahlwahrscheinlichkeiten müssen diese Gewichte ausdrücklich einbezogen werden. Ändern Sie die Anzahlen, um zu sehen, wie vervielfachte Schachteltypen die A-posteriori-Wahrscheinlichkeit bei gleicher bedingter Schlussfolgerung verändern.

Beispiele zum Schachtelparadoxon

Jedes Ergebnis gilt unter der Bedingung, dass zuerst eine Goldmünze gezogen wird.

Schachtelanzahlen (GG, GS, SS)WahrscheinlichkeitBegründung
1, 1, 166.67%Zwei von drei möglichen Gold-Ergebnissen liegen in der Gold-Gold-Schachtel.
2, 1, 380.00%Vier von fünf möglichen Gold-Ergebnissen liegen in Gold-Gold-Schachteln.
1, 2, 050.00%Zwei Gold-Gold-Ergebnisse und zwei Gold-Ergebnisse aus gemischten Schachteln gleichen sich aus.

So verwenden Sie den Rechner

  1. Geben Sie die Anzahl der Gold-Gold-, Gold-Silber- und Silber-Silber-Schachteln ein.
  2. Stellen Sie sicher, dass die Schachtelauswahl und die Münzauswahl innerhalb einer Schachtel jeweils gleichverteilt sind.
  3. Wählen Sie Bedingte Wahrscheinlichkeit berechnen, um auf eine Gold-Beobachtung zu bedingen.
  4. Vergleichen Sie günstige Gold-Gold-Ergebnisse mit allen Ergebnissen, die Gold zeigen können.

Häufig gestellte Fragen

Warum lautet die klassische Antwort nicht ein Halb?

Nach der Gold-Beobachtung sind die beiden verbleibenden Schachteltypen nicht gleich wahrscheinlich. Die Gold-Gold-Schachtel bietet doppelt so viele Wege zu dieser Beobachtung.

Warum beeinflussen Silber-Silber-Schachteln das Ergebnis nicht?

Eine Silber-Silber-Schachtel kann die Gold-Beobachtung nicht erzeugen; ihr bedingtes Gewicht wird daher null. Vor der Münzbeobachtung beeinflusst sie die Wahrscheinlichkeiten jedoch.

Wie wird der Satz von Bayes angewendet?

Der Satz von Bayes gewichtet jede mögliche Schachtel danach neu, wie wahrscheinlich sie eine Goldmünze liefert. Der Rechner setzt dies durch Zählen der Gold-Ergebnisse um.

Welche Annahmen verwendet die Berechnung?

Jede Schachtel wird mit gleicher Wahrscheinlichkeit gewählt, und jede Münze darin wird mit gleicher Wahrscheinlichkeit gezogen. Bei verzerrter Auswahl sind gewichtete Wahrscheinlichkeiten statt einfacher Anzahlen nötig.

Kann ich mehr als drei Schachteln modellieren?

Ja, geben Sie für jeden Schachteltyp eine beliebige nichtnegative ganze Anzahl ein. Bei vervielfachten Schachteltypen gilt dieselbe bedingte Formel.