Grundlagen der Statistik
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Questions and Answers

Was beschreibt die Verhältnis- oder Ratioskala?

  • Die Größenunterschiede und deren Verhältnismäßigkeit (correct)
  • Die Differenzen zwischen den Merkmalsausprägungen
  • Die Rangfolge der Merkmale
  • Die Kategorisierung der Merkmale
  • Welche Skala erlaubt es, Merkmale nur in Kategorien zu klassifizieren?

  • Ratioskala
  • Ordinalskala
  • Intervallskala
  • Nominalskala (correct)
  • Was ist eine Aufgabe der deskriptiven Statistik?

  • Die quantitative Beschreibung eines Datensatzes (correct)
  • Die Ermittlung kausaler Zusammenhänge
  • Die Ermittlung der Wahrscheinlichkeit von Ereignissen
  • Die Durchführung von Hypothesentests
  • Welches der folgenden Elemente gehört nicht zu den Zielen der deskriptiven Statistik?

    <p>Entwicklung von Prognosemodellen (D)</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage bezüglich der Intervallskala ist korrekt?

    <p>Sie misst Merkmale ohne Verhältnisse. (C)</p> Signup and view all the answers

    Wie lautet der erste Schritt beim Ablauf einer deskriptiven Analyse?

    <p>Daten laden (B)</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein Beispiel für eine Metrische Skala?

    <p>Die Temperatur in Celsius (C)</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Merkmale beschreibt die Ordinalskala?

    <p>Ordinalbeziehung von Merkmalen (D)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Schiefe einer Verteilungskurve?

    <p>Das Ausmaß und die Richtung der Asymmetrie (D)</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Unterschied zwischen absoluter und relativer Häufigkeit?

    <p>Absolute Häufigkeit zeigt die Häufigkeit einer Merkmalsausprägung, relative die prozentuale Verteilung (A)</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Darstellungen wird nicht für Häufigkeitsverteilungen verwendet?

    <p>Liniendiagramme (D)</p> Signup and view all the answers

    Wie werden Kreuztabellen genutzt?

    <p>Zur Darstellung von zwei Variablen und deren Beziehung zueinander (A)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Kurtosis einer Verteilungskurve?

    <p>Den Exzess einer Verteilungskurve (C)</p> Signup and view all the answers

    Welches Diagramm ist am besten für die Darstellung stetiger Variablen geeignet?

    <p>Histogramm (A)</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage über relative Häufigkeiten ist falsch?

    <p>Sie sind immer größer als die absolute Häufigkeit (C)</p> Signup and view all the answers

    Was versteht man unter einer Normalverteilung?

    <p>Eine häufigste Form der Wahrscheinlichkeitsverteilung, die symmetrisch ist und eine glockenähnliche Form hat (C)</p> Signup and view all the answers

    Welcher Vorteil hat der geometrische Mittelwert im Vergleich zum arithmetischen Mittel?

    <p>Er reagiert weniger empfindlich auf Extremwerte. (D)</p> Signup and view all the answers

    Wann ist der Median präziser als das arithmetische Mittel?

    <p>Bei Stichproben mit Ausreißern. (C)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt das q% Perzentil?

    <p>Den Wert, unter dem mindestens q% der Daten liegen. (C)</p> Signup and view all the answers

    Welches dieser Szenarien ist anfällig für Verzerrungen durch Ausreißer?

    <p>Einkommensverteilung in einer kleinen Stadt. (C)</p> Signup and view all the answers

    Was wird als 'Effizienz' in der statistischen Terminologie bezeichnet?

    <p>Die Fähigkeit eines Schätzverfahrens, den wahren Wert zu treffen. (D)</p> Signup and view all the answers

    Warum sind prozentuale Veränderungen wichtig bei der Verwendung des geometrischen Mittelwerts?

    <p>Weil sie Verzerrungen durch Extremwerte minimieren. (C)</p> Signup and view all the answers

    Was sagt eine Standardabweichung von 10 im Vergleich zu einer Standardabweichung von 30 über die Steilheit der Verteilungskurve aus?

    <p>Die Verteilungskurve wird steiler sein. (B)</p> Signup and view all the answers

    In welchen Fällen sollte man den Mittelwert anstelle des Medians verwenden?

    <p>Wenn die Stichprobe homogener ist. (A), Wenn keine Ausreißer vorhanden sind. (C)</p> Signup and view all the answers

    Wie viel Prozent der Realisierungen liegen im Intervall des Mittelwerts ± 2 Standardabweichungen?

    <p>95,4 % (D)</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein typisches Beispiel für Daten, bei denen der Median aussagekräftiger als der Mittelwert ist?

    <p>Die durchschnittlichen Gehälter in einer Branche. (B)</p> Signup and view all the answers

    Was bedeutet es für eine Person mit einem IQ von 130, wenn der Durchschnitts-IQ 100 und die Standardabweichung 15 beträgt?

    <p>Die Person liegt 2 Standardabweichungen über dem Mittelwert. (C)</p> Signup and view all the answers

    Wie wird die Schiefe einer Häufigkeitsverteilung erkannt?

    <p>Anhand der Lage von Mittelwert, Median und Modus. (A)</p> Signup and view all the answers

    Wie verhält sich die Schiefe einer Verteilung zur Normalverteilung?

    <p>Sie kann in beide Richtungen schief sein. (C)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Kurtosis einer Verteilung?

    <p>Die Höhe und Steilheit der Verteilung. (D)</p> Signup and view all the answers

    Welcher Prozentsatz der Bevölkerung hat einen IQ höher als der von Person X mit einem IQ von 130?

    <p>2 % (B)</p> Signup and view all the answers

    Was geschieht, wenn der Mittelwert und die Standardabweichung bekannt sind?

    <p>Die Verteilung kann weitgehend vorhergesagt werden. (A)</p> Signup and view all the answers

    Was gibt die Varianz an?

    <p>Die durchschnittliche quadratische Abweichung vom arithmetischen Mittel. (A)</p> Signup and view all the answers

    Welches Skalenniveau ist erforderlich für die Berechnung der Varianz?

    <p>Metrische Skala. (C)</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen zur Standardabweichung ist korrekt?

    <p>Sie hat die gleiche Maßeinheit wie die ursprüngliche Variable. (B)</p> Signup and view all the answers

    Was passiert mit den Ausreißern bei der Berechnung der Varianz und Standardabweichung?

    <p>Sie beeinflussen das Ergebnis stark. (D)</p> Signup and view all the answers

    Wie wird die Standardabweichung berechnet?

    <p>Durch die Quadratwurzel der Varianz. (C)</p> Signup and view all the answers

    Innerhalb welchen Bereichs befinden sich in einer Normalverteilung 68,3 % aller Einträge bezogen auf die Standardabweichung?

    <p>Mittelwert +/- s. (D)</p> Signup and view all the answers

    Wann ist die Varianz besonders groß?

    <p>Wenn es große Abweichungen der einzelnen Werte gibt. (D)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Standardabweichung in einer Normalverteilung?

    <p>Den Bereich um den Mittelwert, in dem sich die meisten Werte befinden. (B)</p> Signup and view all the answers

    Was besagt eine negative Schiefe hinsichtlich der Werte von Mittelwert, Median und Modus?

    <p>Mittelwert &lt; Median &lt; Modus (D)</p> Signup and view all the answers

    Was ist bei einer Normalverteilung hinsichtlich der Schiefe zu beachten?

    <p>Die Schiefe ist gleich 0. (D)</p> Signup and view all the answers

    Wie verhält sich die Kurtosis bei einer 'spitzen' Verteilung im Vergleich zur Normalverteilung?

    <p>Die Kurtosis ist positiv. (D)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt eine positive Schiefe in Bezug auf die Verteilung?

    <p>Der Mittelwert ist größer als der Median. (B)</p> Signup and view all the answers

    Warum ist die Betrachtung der Verteilung in einem Histogramm wichtig, bevor die Schiefe interpretiert wird?

    <p>Um die Form der Verteilung zu visualisieren. (D)</p> Signup and view all the answers

    Was bedeutet eine negative Kurtosis für eine Verteilung?

    <p>Die Verteilung ist eher breitgipflig. (B)</p> Signup and view all the answers

    Was berücksichtigt man bei der Berechnung der Schiefe?

    <p>Nur unimodale Verteilungen sind sinnvoll. (A)</p> Signup and view all the answers

    In welcher Anordnung stehen Mittelwert, Median und Modus bei einer rechtsschiefen Verteilung?

    <p>Modus &lt; Median &lt; Mittelwert (D)</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Ratio-/Verhältnisskala

    Messung von Merkmalen durch Interpretation der Größe der Unterschiede und deren Verhältnismäßigkeit.

    Intervallskala

    Messung von Merkmalen durch Interpretation der Größe der Unterschiede (keine Verhältnisse).

    Ordinalskala

    Messung von Merkmalen durch Interpretation ihrer Ranggröße (Hierarchie).

    Nominalskala

    Messung von Merkmalen durch Zuordnung zu Kategorien.

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    Deskriptive Statistik

    Verwendung von Methoden zur quantitativen Beschreibung von Datensätzen.

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    Aufgabe der Deskriptiven Statistik

    Beschreibung der Variablen anhand ihrer Verteilungscharakteristiken sowie zusammenfassende Darstellung der Daten.

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    Ziel der Deskriptiven Statistik

    Verständnis für die Charakteristik eines Datensatzes und Grundlage für die inferentielle Statistik.

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    Ablauf einer deskriptiven Analyse

    Ein Prozess umfassend Dateneinlesen, -überprüfung und weitere Schritte zur Analyse.

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    Verteilungsparameter

    Beschreibungswerte, die die Form einer Verteilung beschreiben. Beispiele sind Schiefe und Kurtosis.

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    Schiefe (Verteilung)

    Maß für die Asymmetrie einer Verteilung. Zeigt, ob die Verteilung links oder rechts schief ist.

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    Kurtosis (Verteilung)

    Maß für den Spitzigkeit oder Flachheit einer Verteilung im Vergleich zur Normalverteilung.

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    Normalverteilung

    Eine typische Glockenkurven-förmige Verteilung, die häufig in Statistik und Wahrscheinlichkeit auftritt

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    Absolute Häufigkeit

    Anzahl der Fälle, in denen ein bestimmtes Merkmal auftritt

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    Relative Häufigkeit

    Anteil der Fälle, in denen ein bestimmtes Merkmal auftritt, oft als Prozentsatz angegeben.

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    Häufigkeitstabellen

    Tabellarische Darstellung von Häufigkeiten verschiedener Merkmalsausprägungen.

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    Kreuztabellen

    Darstellung der Beziehung zwischen zwei Variablen. Zeigt Häufigkeiten für die Kombination verschiedener Ausprägungen beider Variablen

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    Geometrischer Mittelwert

    Der geometrische Mittelwert wird verwendet, um das durchschnittliche Wachstum über mehrere Perioden zu berechnen. Er berücksichtigt die kumulative Wirkung von Wachstumsfaktoren.

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    Eigenschaften des geometrischen Mittelwerts

    Der geometrische Mittelwert ist weniger anfällig für Ausreißer als das arithmetische Mittel und eignet sich besonders für Daten mit exponentiellem Wachstum. Er berücksichtigt die Produkte der Daten und nicht die Summe.

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    Median vs. Mittelwert

    Der Median ist weniger anfällig für Ausreißer als der Mittelwert. Daher ist der Median im Allgemeinen die bessere Wahl für Daten, die extreme Werte enthalten.

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    Wann Median verwenden?

    Der Median ist die beste Wahl für Daten, die durch Ausreißer verzerrt sein können, wie z.B. Einkommen, Preise, Wetterdaten.

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    Effizienz in der Statistik

    Die "Effizienz" eines statistischen Maßes bezieht sich auf seine Präzision bei der Schätzung eines wahren Wertes.

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    Perzentil

    Ein Perzentil gibt den Wert an, unterhalb dessen ein bestimmter Prozentsatz der Daten liegt. Beispielsweise liegt 25% der Daten unterhalb des 25. Perzentils.

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    q% Perzentil

    Das q% Perzentil bezeichnet den Wert, der mindestens q% der Daten kleiner oder gleich ist und mindestens (100%-q%) der Daten größer ist.

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    Bezeichnung des q% Perzentils

    Das q% Perzentil wird mit xq% bezeichnet.

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    Schiefe

    Ein Maß für die Asymmetrie einer Verteilung. Es zeigt, ob die Verteilung linksschief (negativ) oder rechtsschief (positiv) ist.

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    Linksschiefe Verteilung

    Eine Verteilung, bei der der Mittelwert kleiner ist als der Median und der Modus. Häufig bei Einkommen, wo viele Leute niedrigere Einkommen haben.

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    Rechtsschiefe Verteilung

    Eine Verteilung, bei der der Mittelwert größer ist als der Median und der Modus. Häufig bei Preisen, da viele Produkte einen niedrigen Preis haben.

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    Kurtosis

    Ein Maß für die Spitzigkeit bzw. Flachheit einer Verteilung im Vergleich zur Normalverteilung.

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    Flache Verteilung (Kurtosis)

    Eine breite, flache Verteilung mit einer niedrigen Kurtosis. Die Daten sind weniger konzentriert um den Mittelwert.

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    Spitze Verteilung (Kurtosis)

    Eine spitze Verteilung mit einer hohen Kurtosis. Die Daten sind stark konzentriert um den Mittelwert.

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    Unimodal

    Eine Verteilung mit einem einzigen Gipfelpunkt.

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    Standardabweichung

    Ein Maß für die Streuung von Daten um den Mittelwert. Je größer die Standardabweichung, desto stärker streuen die Daten.

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    68-95-99,7 Regel

    Diese Regel besagt, dass bei einer Normalverteilung etwa 68% der Daten innerhalb einer Standardabweichung vom Mittelwert liegen, 95% innerhalb von zwei Standardabweichungen und 99,7% innerhalb von drei Standardabweichungen.

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    Mittelwert (MW)

    Die Summe aller Werte dividiert durch die Anzahl der Werte. Gibt den durchschnittlichen Wert eines Datensatzes an.

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    IQ-Beispiel

    Ein IQ von 130 liegt 2 Standardabweichungen über dem Mittelwert (100) und ist höher als 98% aller IQ-Werte.

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    Verteilungskurve

    Eine graphische Darstellung der Verteilung von Daten. Zeigt, wie häufig verschiedene Werte in einem Datensatz vorkommen.

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    Streuungsparameter

    Statistische Kennwerte, die die Streuung von Daten um den Mittelwert beschreiben. Sie messen, wie weit die Daten im Schnitt vom Mittelwert abweichen.

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    Varianz

    Die durchschnittliche quadrierte Abweichung der einzelnen Beobachtungswerte vom arithmetischen Mittel. Je größer die Varianz, desto stärker die Abweichungen der Werte vom Mittelwert.

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    Standardabweichung (SD)

    Die Wurzel der Varianz. Die Standardabweichung hat die gleiche Maßeinheit wie die ursprüngliche Variable und ist daher leichter interpretierbar als die Varianz.

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    68,3% Regel

    In einer Normalverteilung liegen 68,3% aller Datenpunkte innerhalb einer Standardabweichung vom Mittelwert.

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    95,44% Regel

    In einer Normalverteilung liegen 95,44% aller Datenpunkte innerhalb von zwei Standardabweichungen vom Mittelwert.

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    Ausreißer

    Datenpunkte, die deutlich von den anderen Datenpunkten abweichen. Sie beeinflussen die Varianz und Standardabweichung stark.

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    Wann Standardabweichung verwenden?

    Die Standardabweichung ist hilfreich, um die Streuung von Daten zu verstehen, besonders in Normalverteilungen. Sie dient dazu, Bereiche um den Mittelwert zu definieren, in denen sich ein bestimmter Prozentsatz der Daten befindet.

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    Skalenniveau

    Die Standardabweichung und Varianz erfordern in der Regel Daten auf einem metrischen Skalenniveau (z.B. Temperatur, Gewicht), aber manchmal können sie auch für Likert-Skalen sinnvoll angewendet werden.

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    Study Notes

    Grundlagen der Statistik

    • Die Statistik beschäftigt sich mit der Sammlung, Aufbereitung und Auswertung von Daten.
    • Ein Jäger, der mit seiner Jagdbeute unglücklich ist, verwendet statistische Mittelwerte, um seine nächste Jagd besser planen zu können.
    • Die Streuungsanalyse ist ein wichtiger Bestandteil der Statistik.
    • Ein wichtiger Punkt in der Statistik ist die Datenanalyse, Datenaufbereitung und -bereinigung.
    • Ausreißer sollten identifiziert und entfernt werden.

    Verlauf der Vorlesungen

    • 30.09.2024: Einführung in die Statistik, Daten und Skalen
    • 08.10.2024: Statistische Kennwerte, Normalverteilung usw.
    • 22.10.2024: Einführung in die Inferenzstatistik und Zusammenhänge
    • 12.11.2024: Unterschiede und Regressionen
    • 19.11.2024: Wiederholung

    Inhalte der Lehrveranstaltung

    • Grundbegriffe der Statistik
    • Skalenniveaus
    • Deskriptive Statistik
    • Verteilungsparameter
    • Lagemaße, zentrale Tendenzen
    • Übung: Fragebogen zur Zufriedenheit

    Die Skalen im Überblick

    • Ratio-/Verhältnisskala: Größe der Unterschiede und Verhältnismäßigkeit der Quotienten
    • Intervallskala: Größe der Unterschiede (ohne Verhältnisse)
    • Ordinalskala: Ranggröße (Hierarchie)
    • Nominalskala: Kategorien (Gleichheit/Verschiedenheit)
    • Kategorielle vs. metrische Daten

    Einführung in die deskriptive Statistik

    • Die deskriptive Statistik ist eine Methode, um Datensätze quantitativ zu beschreiben.
    • Die Merkmalsausprägungen sollten im Forschungs- bzw. Erhebungskontext beschrieben und aufbereitet werden.
    • Aufgaben der deskriptiven Statistik:
    • Beschreibung der Variablen anhand ihrer Verteilungscharakteristiken (Mittelwert, Standardabweichung, Median usw.)
    • Zusammenfassende Darstellung von Daten (Tabellen und Diagramme)
    • Ziele der deskriptiven Statistik
    • Verständnis der Charakteristik (Merkmale und Muster) des Datensatzes
    • Grundlage für die inferenzielle Statistik (Testverfahren)

    Ablauf einer deskriptiven Analyse

    • Daten laden
    • Daten überprüfen
    • Daten aufbereiten (Umbenennen, Umwandeln, Berechnen)
    • Daten bereinigen (Ausreißer, fehlende Werte)
    • Univariate Analyse (jede Variable einzeln betrachten)
    • Bivariate Analyse (Beziehungen zwischen Variablen betrachten)
    • Variablen auf Normalverteilungen überprüfen
    • Ergebnisse und Visualisierungen dokumentieren und interpretieren (in ganzen Sätzen schreiben)

    Wesentliche deskriptive Kategorien

    • Lagemaße: Perzentile (Quartile, wie 25% und 75% Perzentil, etc.), relative Position eines Wertes in einer Verteilung
    • Tabellarische Darstellungen: Häufigkeitsverteilungen (z.B. gruppierte Mittelwerte und Standardabweichungen), Kreuztabellen (mehrdimensionale Häufigkeitsverteilungen)
    • Graphische Darstellungen: Histogramme, Boxplots, Diagramme (z.B. Balken-, Tortendiagramme, Netzwerke)

    Wesentliche deskriptive Kategorien (II)

    • Zentrale Tendenzen: Modus, Mittelwert, Median
    • Streuungsparameter: Spannweite, Standardabweichung, Perzentile, Interquartilabstand
    • Verteilungsparameter: Schiefe, Kurtosis
    • Normalverteilung

    Häufigkeitsverteilungen

    • Beschreiben, wie oft verschiedene Merkmalsausprägungen in einem Datensatz vorkommen.
    • Unterscheidung zwischen absoluten und relativen Häufigkeiten
    • Absolute Häufigkeit gibt die Anzahl, relative Häufigkeit den Anteil der Merkmalsausprägungen.
    • Beispiele: Anteil einer Bevölkerungsgruppe mit ähnlichem Merkmal etc.
    • Beispiele für Darstellungen: Häufigkeitstabellen, Diagramme (z.B., Balken- und Kreisdiagramme), Histogramme (bei stetigen Variablen)

    Kreuztabellen

    • Die Darstellung von zwei Variablen und ihren Beziehungen zueinander
    • Absolute und relative Häufigkeiten (pro Zeile/Spalte, Gesamt)

    Verteilungsparameter

    • Schiefe und Kurtosis: Diese beschreiben die Symmetrie und die Steilheit der Verteilung einer Häufigkeitsverteilung in Bezug auf eine Normalverteilung.

    Lagemaße, zentrale Tendenzen

    • Charakterisieren die Häufigkeitsverteilung durch einen Wert
    • Möglichkeiten: Modus, Median und Mittelwert (arithmetisches Mittel)

    Der Modus

    • Häufigster Wert in der Verteilung
    • Bedeutend bei nominalskalierten Daten (z.B., Häufigster Studiengang)
    • Einfache Anwendung, aber bei mehreren häufigsten Werten sind weitere Interpretation nötig.

    Der Median

    • Teilt die Stichprobe in zwei gleich große Hälften.
    • 50%-Quantil, ebenso viele Werte unter wie über dem Median-Wert.
    • Verwendung (insbesondere) bei ordinal-skalierten Daten, da diese die Lage am besten darstellen
    • Vorteil: Weniger empfindlich gegenüber Ausreißern

    Der Mittelwert (arithmetisches Mittel)

    • Maß der zentralen Tendenz, gebräuchlichster Wert
    • Berechnung erfordert ein metrisches Skalenniveau (zumindest ordinal im Alltag)
    • Verwendung bei Likert-skalierten Items im Alltag

    Der geometrische Mittelwert

    • Mittel aus multiplikativen Daten (z.B. Wachstumsraten, Renditen)
    • Weniger beeinflusst durch Extremwerte als der arithmetische Mittelwert
    • Nützlich für prozentuale Veränderungen, Raten oder Verhältnisse

    Mittelwert oder Median?

    • Median ist weniger präzise, aber robust gegenüber Ausreißern
    • Der Mittelwert ist präziser, aber anfällig für Ausreißer
    • Wahl des geeigneten Maßes hängt vom Kontext und den Daten ab (z.B. Einkommen, Preise, Wetterdaten)

    Perzentile

    • (q. Perzentil): Der Wert, unterhalb dessen sich q% der Daten befinden.
    • Spezielle Perzentile: Quartile (25%, 50%, 75%)
    • Nützlich für die Analyse von Verteilungen, um die Position von Werten in einem Datensatz zu beschreiben.

    Streuungsparameter

    • Varianz und Standardabweichung
    • Messen die Variabilität oder Streuung der Datenwerte um den Mittelwert
    • Indikatoren zur Streuung
    • Erforderlich: metrisches Skalenniveau (Ausnahme: Likertskala)

    Bedeutung der Standardabweichung

    • Innerhalb einer Normalverteilung befinden sich in einem Bereich von +/-s 68,3% der Werte

    Schiefe

    • Maß für die Symmetrie einer Häufigkeitsverteilung
    • Eindeutige Werte für die Schiefe werden berechnet
    • Häufigkeit, Lage von Mittelwert, Median und Modus
    • Linksschief (negativ): Mittelwert < Median < Modus
    • Rechtsschief (positiv): Mittelwert > Median > Modus

    Steilheit / Kurtosis

    • Maß für die Steilheit einer Häufigkeitsverteilung
    • Verhältnis zur Normalverteilung
    • Flache Verteilung (negativ), steile Verteilung (positiv)

    Exkurs - Anscombe Quartett

    • Vier Datensätze mit ähnlichen deskriptiven Eigenschaften, aber unterschiedlichen Mustern.
    • Unterstreicht die Bedeutung von grafischen Darstellungen und der kritischen Auseinandersetzung mit den Daten.

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    Dieser Quiz umfasst die grundlegenden Konzepte der Statistik, einschließlich Datensammlung, -aufbereitung und -auswertung. Themen wie statistische Kennwerte, Normalverteilung und Streuungsanalyse werden behandelt. Testen Sie Ihr Wissen über deskriptive Statistik und inferenzstatistische Zusammenhänge.

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