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Hallo zusammen

ich komme bei folgender Aufgabe nicht weiter:


Angenommen wir haben n Datenpunkte (n aus N) y1 < y2 < ... < yn und wollen einen repräsentativen Wert r bestimmen.

Zeigen Sie dass

a) Wenn Sie die Summe der quadratischen Abweichungen, also $$J(r) = \sum \limits_{i=1}^{n}(r - y^2)$$ minimieren, dann ist r gleich dem arithmetischen Mittel also $$r = \vec{x} = \frac{1}{n}\sum \limits_{i=1}^{n}y_i$$


Der Lösungshinweis ist: 1. Ableiten, 2. Nullsetzen, 3. Umstellen

Das Ableiten und Nullsetzen habe ich noch hinbekommen (glaub ich zumindest :D) aber von da komm ich nicht mehr weiter:

Mein letzter Stand ist also:

$$ \sum \limits_{i=1}^{n} (2r - 2y_i) = 0 $$


b) wenn Sie die Summe der absoluten Abweichungen, also $$J(r) = \sum \limits_{i=1}^{n} |r-y_i|$$, minimieren, dann ist r gleich dem Median, also r = median(y1, y2,...yn).

Nehmen wir weiter an, dass yn durch ein e->∞ gestört wird, d.h. wir betrachten nun yn + e als letzten Datenpunkt,

welcher nun ein s.g. Ausreißer ist. Hat dieser einen Einfluss auf die repräsentativen Werte r?


Für b) Hab ich leider noch keinen Ansatz.


Könnte mir jemand bei den Aufgaben helfen?

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1 Antwort

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Hallo

a) ∑(2r-2yi)=∑2r-∑2yi=2*n*r-2∑yi =0 kannst du sicher auflösen!

b) die summe aufteilen in yi<r  yi>r mit Ableitung 1 und -1 und yi>r

Gruß lul

Avatar von 106 k 🚀

Danke für deine antwort!

∑(2r-2yi)=∑2r-∑2yi=2*n*r-2∑yi =0


Fürchte, auch da hab ich meine Probleme... :-D

Den ersten Schritt verstehe ich, da hast du die Summe einfach aufgespalten.

Aber wie kommt man dann zu 2*n*r-2∑yi =0 ??


Man kann die 2 als Konstante herausziehen, richtig? Aber wie kommt das n denn da hin? Sry dass ich da nochmal doof nachfragen muss.. Mathe is einfach nich meine Stärke...

Wenn du r+r+r n mal hinschreibst also von i=1 bis n kommt n*r raus!

Gruß lul

Okay das klingt einleuchtend... :D


Mein Rechenweg schaut nun so aus:

$$ \sum \limits_{i=1}^{n} (2r - 2y_i) = 0 $$

1) Durch 2 Teilen

$$\sum \limits_{i=1}^{n} (r-y_i) = 0$$

2) Summen aufspalten

$$\sum \limits_{i=1}^{n} r - \sum \limits_{i=1}^{n}y_i = 0$$

3) Umstellen

$$\sum \limits_{i=1}^{n} r = \sum \limits_{i=1}^{n} y_i$$

$$n * r = \sum \limits_{i=1}^{n} y_i$$

4) Nach r auflösen |:n

$$r = \frac{1}{n} \sum \limits_{i=1}^{n} y_i$$


Ist nicht so ganz elegant aber zumindest kommt man Ende ein Gebilde raus, dass dem in der Aufgabe nahekommt... Kann man das so machen?

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