opgave 2Varkenspest
Eind januari 1997 brak in Nederland de varkenspest uit. Om verspreiding van de ziekte te
voorkomen is elk bedrijf waar deze ziekte werd geconstateerd, geruimd. Dat hield in dat
alle varkens van zo’n bedrijf werden afgevoerd.
Vanaf het begin publiceerde het Ministerie van Landbouw, Natuurbeheer en Visserij
wekelijks bij hoeveel bedrijven er tot dan toe varkenspest was geconstateerd. Dit noemen
we het aantal besmette bedrijven. De eerste telling op vrijdag 7 februari 1997 (we noemen
dat n = 0) leverde 4 besmette bedrijven op. Vier weken later waren er in totaal 37 bedrijven
besmet. Dat betekent dus dat er in de periode van 7 februari – 7 maart bij 33 bedrijven
varkenspest werd ontdekt.
In tabel 2 zie je enkele resultaten van die tellingen.
Je kunt narekenen dat het aantal besmette bedrijven in de periode 7 maart – 4 april relatief
minder toenam dan in de periode 4 april – 2 mei.
64p
Ga dit na door te berekenen met hoeveel procent het aantal besmette bedrijven toenam in
elk van beide perioden.
Het resultaat van de wekelijkse tellingen zie je in figuur 2 weergegeven in de vorm van een
globale grafiek. De tijd waarop deze grafiek betrekking heeft, beslaat bijna een jaar.
Cumulatief verloop aantal besmette bedrijven
Het resultaat van de wekelijkse tellingen kunnen we ook weergeven in een
toenamendiagram.
In figuur 3 op de volgende bladzijde staan vier toenamendiagrammen over dezelfde periode
als waarover figuur 2 is getekend. De wekelijkse toename van het aantal besmette bedrijven
wordt met staafjes aangegeven.
Eén van deze vier toenamendiagrammen past goed bij figuur 2.
73p
Welke van de vier past goed bij figuur 2? Licht je antwoord toe.
Begin april 1997 zocht men naar een model waarmee het verdere verloop van de
varkenspest voorspeld zou kunnen worden. Op basis van de aantallen besmette bedrijven
voor n = 0, n = 4 en n = 8 kwam men tot de volgende recursieformule:
Bn+1 = −0,012 ⋅ Bn2 +1,85⋅ Bn met B0 = 4
In deze formule is Bn het aantal besmette bedrijven na n weken, gerekend vanaf
7 februari 1997.
Wanneer we met behulp van de GR de eerste afgeronde waarden van Bn volgens dit model
berekenen en vergelijken met de werkelijke aantallen uit tabel 2, krijgen we tabel 3.
Je ziet dat voor n = 0, n = 4 en n = 8 de waarden volgens het model redelijk goed
overeenkomen met de werkelijke waarden.
Voor hogere waarden van n geeft het model uitkomsten die nogal afwijken van de
werkelijkheid. Voor bijvoorbeeld n = 12 is de afwijking al heel groot.
84p
Bereken hoeveel het aantal besmette bedrijven volgens dit model afwijkt van het werkelijke
aantal op 2 mei 1997.
Een ander model waarmee het verdere verloop van de varkenspest in april 1997 voorspeld
zou kunnen worden, is gebaseerd op exponentiële groei. Met de aantallen besmette
bedrijven op n = 4 en n = 8 uit tabel 2 kan de groeifactor worden bepaald.
94p
Geef een schatting, op basis van deze exponentiële groei, van het aantal besmette bedrijven
op n = 16.
opgave 3Zeep
De firma Sanove fabriceert stukken zeep. De stukken zeep worden machinaal gemaakt. De
machine is zo ingesteld dat het gewicht van de stukken zeep normaal verdeeld is met een
gemiddelde van 93 gram en een standaardafwijking van 1,4 gram.
Volgens de norm die Sanove hanteert, mag het gewicht van hoogstens 2% van de stukken
zeep minder dan 90 gram zijn.
104p
Ga met een berekening na of Sanove met de genoemde instellingen voldoet aan deze norm.
figuur 4
Het kan gebeuren dat de machine niet goed functioneert. Dan hebben te veel stukken zeep
niet het gewenste gewicht. De afdeling Quality Control (QC) van Sanove gebruikt
verschillende manieren om dit te controleren. Enkele van deze manieren komen hier aan de
orde.
Wanneer het gemiddelde gewicht van de stukken zeep te laag is, mag de zeep niet verkocht
worden. De afdeling QC neemt daarom elk uur uit de productie van dat uur aselect vijf
stukken zeep. De productie van dat uur wordt afgekeurd wanneer het totale gewicht van de
vijf stukken zeep minder is dan 460 gram.
Neem aan dat de machine in orde is, dus stukken zeep maakt waarvan het gewicht normaal
verdeeld is met een gemiddelde van 93 gram en een standaardafwijking van 1,4 gram.
Dan is het toch mogelijk dat van een zeker uur de productie wordt afgekeurd.
115p
Bereken de kans dat dit gebeurt.
De machine mag niet te veel stukken zeep afleveren waarvan het gewicht te laag of te hoog
is. Om dit te controleren neemt QC elke dag aselect tien stukken zeep. Wanneer het gewicht
van alle tien stukken zeep aan dezelfde kant van het gemiddelde zit, dus alle tien stukken
zeep wegen meer dan 93 gram of alle tien stukken zeep wegen minder dan 93 gram, moet de
machine opnieuw worden ingesteld.
Neem weer aan dat de machine in orde is, dus stukken zeep maakt waarvan het gewicht
normaal verdeeld is met een gemiddelde van 93 gram en een standaardafwijking van
1,4 gram.
Dan kan het toch gebeuren dat QC na het controleren van de tien stukken zeep de machine
opnieuw laat instellen.
124p
Bereken de kans dat dit gebeurt.
De tien aselect gekozen stukken zeep worden door QC ook nog op een andere manier
gecontroleerd. Hierbij wordt gelet op stukken zeep die veel te licht of veel te zwaar zijn.
Als van de tien stukken zeep er minstens één is waarvan het gewicht meer dan drie keer de
standaardafwijking afwijkt van het gemiddelde, wordt de machine opnieuw ingesteld.
135p
Bereken de kans dat QC de goed ingestelde machine om deze reden opnieuw laat instellen.
opgave 5Amerikaans Roulette
Amerikaans Roulette is een gokspel dat gespeeld kan worden in verscheidene Nederlandse
casino’s. Amerikaans Roulette wordt met maximaal tien spelers gespeeld, die elk hun eigen
kleur speelfiches – ook chips geheten – kiezen. Er zijn 10 verschillende kleuren chips
beschikbaar. De chips stellen een bepaald geldbedrag voor.
Aan een tafel wordt Amerikaans Roulette gespeeld. Er spelen al twee spelers A en B mee.
A heeft rood en B heeft groen. Er zijn dus nog 8 kleuren beschikbaar. Drie nieuwe spelers
kiezen één voor één een kleur om mee te kunnen spelen.
183p
Bereken op hoeveel manieren de drie nieuwe spelers een kleur kunnen kiezen.
De persoon die het spel leidt, de croupier, werpt een balletje in een bak met een draaiende
schijf met 38 vakjes met nummers. De nummers zijn: de 0, de 00 en de oneven en even
nummers 1 tot en met 36. Voor alle duidelijkheid: 0 en 00 worden hier niet als even of
oneven nummer gezien. Het nummer van het vakje waarin het balletje valt, is het winnende
nummer.
In de meeste gevallen zal het winnende nummer even of oneven zijn, en niet 0 of 00. De
kans op even, en ook op oneven, is per spel dus iets kleiner dan 0,5. Toch is bij
bijvoorbeeld 10 spellen de kans dat in precies de helft van het aantal spellen het winnende
nummer even is, niet zo groot.
193p
Bereken de kans dat in 10 spellen het winnende nummer precies vijf keer even is.
In figuur 5 is het speelveld afgebeeld van Amerikaans Roulette. Voordat de croupier het
balletje werpt, zet elke speler één of meer chips in op één van de nummers 1 tot en met 36
of op een combinatie van een aantal nummers, bijvoorbeeld op alle even nummers. Een
speler kan niet inzetten op de nummers 0 en 00. Als het winnende nummer een nummer is
waarop de speler heeft ingezet, dan krijgt de speler zijn inzet terug én een uitbetaling door
de croupier. Zo niet, dan gaat de inzet van de speler naar het casino.
figuur 5
Erik speelt in het casino Amerikaans Roulette. Zijn favoriete nummer is 12. Erik begint met
tien chips en zet elke keer één chip in op nummer 12. Zodra het balletje op nummer 12 valt,
stopt hij direct met spelen en gaat hij met winst naar huis; in het andere geval speelt hij tot
zijn tien chips op zijn en gaat hij met verlies huiswaarts.
205p
Bereken de kans dat Erik met winst naar huis gaat.
Er zijn verschillende manieren om in te zetten.
Een daarvan is ‘straight up bet’: de speler legt een chip op één vakje met een nummer. Hij
heeft dus de keus uit de vakjes 1 tot en met 36. Wanneer het winnende nummer gelijk is aan
dat nummer, is de uitbetaling door de croupier gelijk aan 35 maal de inzet.
Een andere manier om in te zetten is ‘split bet’. In dat geval legt een speler een chip op
twee vakjes tegelijk, bijvoorbeeld 10 en 11, of 23 en 26. Zie figuur 6. Wanneer het
winnende nummer gelijk is aan een van deze nummers, is de uitbetaling door de croupier
17 maal de inzet.
Bij het casino vraagt men zich af of het voor de winst van het casino uitmaakt of een speler
inzet op ‘straight up bet’ of op ‘split bet’. We kunnen dit onderzoeken door zowel bij
‘straight up bet’ als bij ‘split bet’ de winstverwachting voor het casino uit te rekenen
wanneer een speler 1000 dollar inzet.
214p
Voer dit onderzoek uit.