Kies een modus voor wat je wilt vinden en vul de resultaten van je onderzoek in. “Vangst-hervangst” schat het totale aantal, zoals de vissen in een vijver. “Aantal in een populatie” schat hoeveel in het geheel aan een voorwaarde voldoen (zoals het totale aantal defecte stuks).
Inhoudsopgave
-
Wat je op deze pagina kunt doen
-
Waarvoor is deze berekening handig?
-
Zo werkt het
-
Formule en diagram
-
Symbolen en begrippen
-
Handig om vooraf te weten
-
Berekenen met Excel
-
Berekenen met Google Spreadsheets
-
Berekenen met Python
-
De formule in LaTeX en andere wiskundenotaties (om te kopiëren)
-
Zo laat je ChatGPT de berekening doen
-
Kenmerken van DataChef
-
Gerelateerde functies
-
Alle rekenmachines van NumberChef
Wat je op deze pagina kunt doen
- Schat het totale aantal van een groep die je niet een voor een kunt tellen, zoals de vissen in een vijver, met de vangst-hervangstmethode (merk er een aantal, laat ze weer vrij, vang een tweede groep en kijk welk aandeel gemerkt is)
- Weet je hoe groot de hele populatie is (bijvoorbeeld 3.000 producten), dan schat je hoeveel ervan aan een voorwaarde voldoen (het totale aantal defecte stuks) uit een aselecte steekproef (bijvoorbeeld 2 defecte stuks op 100)
- Toont de stappen met een verhoudingsvergelijking, zoals in het wiskundeboek (het product van de binnenste termen is gelijk aan het product van de buitenste termen, ook wel kruislings vermenigvuldigen). Het antwoord wordt zowel als exacte uitkomst van de deling (een breuk) als als afgerond getal “ongeveer …” getoond
- Met een staafdiagram vergelijk je het aandeel in de steekproef met het aandeel in de populatie en zie je dat ze gelijk zijn
Waarvoor is deze berekening handig?
Om dieren te tellen die je niet allemaal kunt tellen, zoals vissen in een vijver, herten in het bos of invasieve vissen in een meer, gebruiken onderzoekers echt de vangst-hervangstmethode van deze pagina. Bij visserijbeheer en de bestrijding van invasieve soorten zijn schattingen van de populatie de basisgegevens om te bepalen hoeveel er gevangen mag worden en hoe groot de bestrijding moet zijn.
De methode gaat ervan uit dat merken niet loslaten, dat er tijdens het onderzoek weinig dieren bijkomen of weggaan (geboren worden, doodgaan of wegtrekken) en dat de gemerkte dieren zich goed met de rest mengen. Echt onderzoek kiest het moment en de methode zorgvuldig om dicht bij deze voorwaarden te komen.
Tests die het product vernietigen of onverkoopbaar maken, zoals levensduurtests van batterijen of het controleren van de inhoud van blikvoer, kun je niet bij elk stuk doen. In plaats daarvan wordt een aselecte steekproef gecontroleerd en wordt het totale aantal defecte stuks geschat uit het aandeel defecte stuks in de steekproef.
Uit 2 defecte stuks in een steekproef van 100 “ongeveer 60 in totaal” schatten is een van de meest basale hulpmiddelen van kwaliteitsbeheersing.
Peilingen, zoals die over de tevredenheid met het kabinet, vragen het niet aan elke kiezer in het land. Ze schatten het aandeel voor het geheel uit een aselecte steekproef van duizend tot enkele duizenden mensen. Ook kijkcijfers zijn aandelen voor het hele publiek, geschat uit een steekproef van huishoudens.
De kracht van steekproeven is dat, zolang de steekproef aselect is gekozen, zelfs een kleine steekproef het geheel vrij nauwkeurig kan schatten (hoe groot de fout is, hangt af van de steekproefgrootte). Echte onderzoeken voegen ook stappen toe om vertekening naar regio of leeftijdsgroep te voorkomen, zoals wegen, maar de basis is dit idee van het geheel schatten uit het aandeel in een steekproef.
Op de verkiezingsavond kan al kort na het sluiten van de stembureaus een verwachte zetelverdeling worden getoond, omdat het aandeel van elke partij in de totale stemmen wordt geschat uit steekproeven: een exitpoll (gesprekken met mensen die net hebben gestemd) en later het deel van de stemmen dat al is geteld.
Het aandeel in een steekproef toepassen op het geheel is hetzelfde idee als de verhoudingsvergelijking op deze pagina. Bij een prognose combineren onderzoekers ook gegevens van eerdere verkiezingen en statistische theorie en beslissen ze zorgvuldig.
Formule en diagram
Symbolen en begrippen
Symbolen
| \(x\) | iks | De letter voor een getal dat je nog niet weet (een onbekende). Op deze pagina heet de schatting die je wilt, zoals “het totaal in de vijver” of “het aantal in de populatie dat voldoet”, \(x\), zodat je de verhoudingsvergelijking kunt opstellen. De gewoonte om \(x\) voor een onbekende te gebruiken gaat terug op wiskundeboeken uit de 17e eeuw. |
| \(m\) | em | Op deze pagina “het aantal dat eerst is gevangen en gemerkt”. Zie het als m van “gemerkt”. Het wordt ook vaak als aantal gebruikt samen met \(n\). |
| \(n\) | en | Het aantal in de steekproef (de tweede vangst, of het aantal dat is genomen en gecontroleerd). Het komt van “number” (aantal) en is de standaardletter voor een aantal. In de statistiek wordt de steekproefgrootte gewoonlijk \(n\) geschreven. |
| \(k\) | ka | Het aantal in de steekproef dat voldeed (de gemerkte exemplaren, de defecte stuks, enzovoort). Samen met \(n\) en \(m\) is het een gangbare letter voor aantallen en plaatsen. |
| \(N\) | hoofdletter N | De grootte van de hele populatie. In de statistiek is het gebruikelijk de grotere groep met een hoofdletter te schrijven om haar te onderscheiden van de steekproefgrootte \(n\) (kleine letter). |
| \(a : b\) | a staat tot b | Een manier om een verhouding te schrijven. “:” is het verhoudingsteken en wordt gelezen als “staat tot”. Een vergelijking die twee verhoudingen met een gelijkteken verbindt, zoals \(a : b = c : d\), is een verhoudingsvergelijking. |
| \(\approx\) | is ongeveer gelijk aan | Het teken voor “bijna gelijk”. Je kunt het ook lezen als “ongeveer”. Een antwoord uit een steekproef is een schatting, dus het wordt met dit teken of het woord “ongeveer” geschreven in plaats van met een gelijkteken. |
Begrippen
| steekproefonderzoek | Een onderzoek dat maar een deel van de populatie (een steekproef) onderzoekt en daaruit schat hoe het geheel eruitziet. Het wordt gebruikt voor dingen die je niet helemaal kunt tellen of die kapotgaan als je ze test. Leerlingen leren het in klas 2-3 (13-15 jaar) als aselecte steekproef en het trekken van conclusies over een populatie. |
| volledige telling | Een onderzoek dat elk lid van de populatie controleert, zoals een volkstelling. Alles controleren is nauwkeurig, maar als het te veel tijd of geld kost, of als het testen het product vernietigt, wordt een steekproefonderzoek gebruikt. |
| populatie | De hele groep die je wilt onderzoeken, zoals alle vissen in een vijver, alle producten die een fabriek heeft gemaakt of alle kiezers in het land. |
| steekproef | Het deel van de populatie dat je neemt en echt onderzoekt. |
| steekproefgrootte | Het aantal stuks in de steekproef. Hoe groter de steekproefgrootte, hoe kleiner de fout van de schatting wordt. |
| aselecte steekproef | Een steekproef nemen zodat elk lid dezelfde kans heeft om te worden gekozen, zoals namen uit een hoed trekken. Niemand kiest met opzet. Het is de basisvoorwaarde om met schattingen uit een steekproef te kunnen werken. |
| vangst-hervangstmethode | Een methode waarbij je gevangen dieren merkt, ze vrijlaat, na enige tijd een tweede groep vangt en uit het aandeel dat gemerkt is het totaal schat. Ze wordt echt gebruikt om vissen en wilde dieren te tellen. |
| verhoudingsvergelijking | Een vergelijking die zegt dat twee verhoudingen gelijk zijn, zoals \(a : b = c : d\). Het product van de binnenste termen is gelijk aan het product van de buitenste termen, en met deze eigenschap vind je een onbekend getal. |
| binnenste term | In de verhoudingsvergelijking \(a : b = c : d\) de termen in het midden, \(b\) en \(c\). Het product van de binnenste termen is gelijk aan het product van de buitenste termen (kruislings vermenigvuldigen). |
| buitenste term | In de verhoudingsvergelijking \(a : b = c : d\) de buitenste termen, \(a\) en \(d\). Het product van de binnenste termen is gelijk aan het product van de buitenste termen. |
| aandeel | Hoeveel van het geheel een deel inneemt, te vinden door het deel door het geheel te delen. Steekproefonderzoeken berusten op het idee dat het aandeel in de populatie en in de steekproef gelijk is. |
| afgeronde waarde | Een benaderend getal, op een handige plaats afgekapt door af te ronden. Een antwoord uit een steekproef is een schatting, dus het is gebruikelijk een afgerond getal te geven, zoals “ongeveer 250”. |
| afronden | Om op een plaats af te ronden kijk je naar het cijfer direct rechts ervan. Is dat 4 of minder, dan rond je naar beneden af; is het 5 of meer, dan rond je naar boven af. |
| schatting | Beoordelen hoe het geheel eruitziet aan de hand van het deel van de informatie dat je hebt. Een antwoord dat je uit een steekproef vindt, heet in deze zin een schatting. |
| fout | Het verschil tussen de schatting en de werkelijke waarde. Uitkomsten uit een steekproef hebben altijd enige fout, en hoe groter de steekproefgrootte, hoe kleiner de fout wordt. |
Handig om vooraf te weten
Dit is wat je helpt om de berekening op deze pagina echt te begrijpen, en niet alleen op de knop te drukken.
Loop je vast, dan is het de snelste weg vooruit om de onderwerpen in deze tabel te herhalen.
| Procenten en delen (groep 7-8, 10-12 jaar) |
|
| Verhoudingen en verhoudingsvergelijkingen (groep 6-8 en klas 1, 9-13 jaar) |
|
| Formules en vergelijkingen met één stap (klas 1-2, 12-14 jaar) |
|
| Afronden (groep 5-6, 8-10 jaar) |
|
Berekenen met Excel
| Eerst gemerkt m | 50 |
| 2e vangst n | 30 |
| Gemerkt in 2e vangst k | 6 |
| Geschat totaal x = m×n÷k | =B1*B2/B3 |
| Afgerond op een geheel getal | =AFRONDEN(B4;0) |
| Buitenste term a (totaal; het antwoord van het voorbeeld met de vijver) | 250 |
| Binnenste term b (aantal gemerkt) | 50 |
| Binnenste term c (2e vangst) | 30 |
| Buitenste term d (gemerkt in 2e vangst) | 6 |
| Product van de binnenste termen b×c | =B2*B3 |
| Product van de buitenste termen a×d | =B1*B4 |
| Grootte van de populatie N | 3000 |
| Steekproefgrootte n | 100 |
| Voldoet in de steekproef k | 2 |
| Geschat aantal x = N×k÷n | =B1*B3/B2 |
| Afgerond op een geheel getal | =AFRONDEN(B4;0) |
De eerste tabel is het voorbeeld met de vijver (50 gemerkt, 6 gemerkt van de 30 in de tweede vangst), en het antwoord is 250. Gaat de deling niet op, dan toont B4 een decimaal getal, dus lees B5, dat via de functie AFRONDEN loopt, als het antwoord “ongeveer …”.
De tweede tabel vult het antwoord 250 in voor x in de verhoudingsvergelijking x : 50 = 30 : 6 en controleert dat het product van de binnenste termen (B5) en het product van de buitenste termen (B6) allebei 1500 zijn, dus gelijk.
De derde tabel is het voorbeeld met 3.000 producten waarvan er 2 defect zijn in een steekproef van 100, en het antwoord is 60.
Berekenen met Google Spreadsheets
| Eerst gemerkt m | 50 |
| 2e vangst n | 30 |
| Gemerkt in 2e vangst k | 6 |
| Geschat totaal x = m×n÷k | =B1*B2/B3 |
| Afgerond op een geheel getal | =AFRONDEN(B4;0) |
| Buitenste term a (totaal; het antwoord van het voorbeeld met de vijver) | 250 |
| Binnenste term b (aantal gemerkt) | 50 |
| Binnenste term c (2e vangst) | 30 |
| Buitenste term d (gemerkt in 2e vangst) | 6 |
| Product van de binnenste termen b×c | =B2*B3 |
| Product van de buitenste termen a×d | =B1*B4 |
| Grootte van de populatie N | 3000 |
| Steekproefgrootte n | 100 |
| Voldoet in de steekproef k | 2 |
| Geschat aantal x = N×k÷n | =B1*B3/B2 |
| Afgerond op een geheel getal | =AFRONDEN(B4;0) |
Berekenen met Python
from fractions import Fraction
# Vangst-hervangst: het totale aantal in de vijver schatten
marked_first = 50 # aantal dat eerst is gevangen en gemerkt, m
caught_second = 30 # aantal in de tweede vangst, n
marked_in_second = 6 # aantal gemerkt in de tweede vangst, k
estimated_total = Fraction(marked_first * caught_second, marked_in_second)
# Fraction(1, 2) erbij optellen en het breukdeel weglaten rondt 0,5 altijd naar boven af
approx_total = int(estimated_total + Fraction(1, 2))
print(f"Geschat totaal (breuk): {estimated_total}")
print(f"Geschat totaal (afgerond): ongeveer {approx_total}")
# Het aantal in een populatie dat voldoet schatten
population = 3000 # grootte van de populatie, N
sample_size = 100 # grootte van de genomen steekproef, n
sample_hits = 2 # aantal in de steekproef dat voldoet, k
estimated_count = Fraction(population * sample_hits, sample_size)
approx_count = int(estimated_count + Fraction(1, 2))
print(f"Geschat aantal (breuk): {estimated_count}")
print(f"Geschat aantal (afgerond): ongeveer {approx_count}")
De formule in LaTeX en andere wiskundenotaties (om te kopiëren)
x = m × n ÷ k
x = \dfrac{m \times n}{k}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>x</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><mi>m</mi><mo>×</mo><mi>n</mi></mrow>
<mi>k</mi>
</mfrac>
</mrow>
</math>
x = (m*n)/k
(m*n)/k
x := m*n/k;
x = m*n/k;
x = (m×n)/k
a : b = c : d ⇔ a × d = b × c
a : b = c : d \iff ad = bc
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>a</mi><mo>:</mo><mi>b</mi>
<mo>=</mo>
<mi>c</mi><mo>:</mo><mi>d</mi>
<mo>⇔</mo>
<mi>a</mi><mi>d</mi>
<mo>=</mo>
<mi>b</mi><mi>c</mi>
</mrow>
</math>
a : b = c : d <=> a*d = b*c
a*d == b*c
a*d = b*c;
a*d == b*c
a : b = c : d ⇔ a×d = b×c
x = N × k ÷ n
x = \dfrac{N \times k}{n}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>x</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><mi>N</mi><mo>×</mo><mi>k</mi></mrow>
<mi>n</mi>
</mfrac>
</mrow>
</math>
x = (N*k)/n
(N*k)/n
x := N*k/n;
x = N*k/n;
x = (N×k)/n
Zo laat je ChatGPT de berekening doen
Je bent een rekenassistent (wiskunde, steekproeven). Voer de volgende berekening uit door echt Python-code uit te voeren, en baseer je antwoord alleen op de getallen uit het uitvoerresultaat (geen hoofdrekenen of gokken). Schat het totale aantal vissen in een vijver met de vangst-hervangstmethode. Eerst zijn 50 vissen gevangen, gemerkt en teruggezet in de vijver. Later zijn 30 vissen gevangen, en 6 daarvan waren gemerkt. Laat elk van de volgende zien: 1. De verhoudingsvergelijking met x als het totaal (x : aantal gemerkt = aantal in de 2e vangst : aantal gemerkt daarin) 2. De stappen om die op te lossen met “het product van de binnenste termen is gelijk aan het product van de buitenste termen” 3. Het geschatte totaal in de vijver (als de deling niet opgaat, geef dan zowel de breuk in de eenvoudigste vorm als het getal afgerond op een geheel getal) Reken in Python exact met de module fractions uit de standaardbibliotheek en laat de formules zien die je hebt gebruikt en de getallen uit het uitvoerresultaat.
Zo werkt het
-
1Vul je getallen inTyp de getallen waarmee je wilt rekenen in de invoervelden
-
2BerekenKlik op de knop “Berekenen”
-
3Bekijk het resultaatHet resultaat verschijnt meteen. Op dezelfde pagina vind je ook de uitwerking van de berekening en de uitleg van de formule
Kenmerken van DataChef
Geen voorkennis nodig – intuïtieve en eenvoudige bediening
Zonder persoonlijke gegevens op te geven
Bestand wordt automatisch verwijderd zodra je op "Downloaden" klikt
Geen bronvermelding vereist
Geen toestemming vooraf nodig