Angewandte Statistik mit SPSS: Praktische Einführung für Wirtschaftswissenschaftler PDF
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Angewandte Statistik mit SPSS Peter P. Eckstein Angewandte Statistik mit SPSS Praktische Einführung für Wirtschaftswissenschaftler 8., überarbeitete und erweiterte Aufl age Peter P. Eckstein HTW Berlin Berlin, Deutschland ISBN 978-3-658-10917-2 ISBN 978-3-658-10918-9 (eBook) DOI 10.1007/978-3-658-10918-9 Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografi e; detail- lierte bibliografi sche Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. Springer Gabler © Springer Fachmedien Wiesbaden 1997, ..., 2006, 2008, 2012, 2016 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbeson- dere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfi lmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Der Verlag, die Autoren und die Herausgeber gehen davon aus, dass die Angaben und Informationen in diesem Werk zum Zeitpunkt der Veröffentlichung vollständig und korrekt sind. Weder der Verlag noch die Autoren oder die Herausgeber übernehmen, ausdrücklich oder implizit, Gewähr für den Inhalt des Werkes, etwaige Fehler oder Äußerungen. Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier Springer Fachmedien Wiesbaden ist Teil der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media (www.springer.com) Vorwort V Vorwort zur 8. Auflage Die augenscheinlichen Neuerungen der achten Auflage werden einerseits durch die Nutzung des Programmpakets IBM SPSS Statistics in der Version 23 und an- dererseits durch inhaltliche und paradigmatische Erweiterungen auf der Basis neuer und/oder aktualisierter Daten getragen. Die im Lehrbuch benutzten SPSS Datendateien stehen im Internet unter der im Anhang A.2 angegebenen Adresse zur freien Verfügung. Die achte Auflage erfährt eine inhaltliche Ergänzung durch die beiden gleich- falls bei Springer Gabler in mehreren Auflagen erschienenen Lehrbücher Statistik für Wirtschaftswissenschaftler – Eine realdatenbasierte Einführung mit SPSS und Datenanalyse mit SPSS – Realdatenbasierte Übungs- und Klausuraufgaben mit vollständigen Lösungen. Dies ist auch ein Grund dafür, warum im Vergleich zu den vorherigen Aufla- gen in der vorliegenden Auflage die kapitelbezogenen Übungs- und Klausurauf- gaben durch praktische Problemstellungen und paradigmatische Darstellungen ersetzt wurden. Die vorliegende Auflage wäre ohne die Unterstützung von geschätzten Damen und Herren nicht möglich gewesen. In diesem Zusammenhang gilt mein beson- derer Dank: Frau Dipl.-Ing. Renate SCHILLING für die Betreuung des Buchpro- jekts seitens des Verlages, Herrn Dr. Manfred PACKEISER für die kritische Durchsicht des Manuskripts sowie Herrn Diplom-Wirtschaftsinformatiker Frank STEINKE für die Gestaltung und Betreuung des Downloadbereichs. Äußerst dankbar bin ich meiner geliebten Gattin für ihre Geduld bei der Fertigstellung des Buches. Meinen Enkelsöhnen Max und Johannes Wandlitz, im Oktober 2015 Peter P. ECKSTEIN Aus dem Vorwort zur 1. Auflage „Statistik verstehen und anwenden“ ist das Leitmotiv, unter dem dieses Lehrbuch klassische und moderne Verfahren der Deskriptiven und Induktiven Statistik so- wie der Explorativen Datenanalyse unter Verwendung von SPSS 6 für Windows vermittelt. Der in diesem Buch angebotene Zugang zur Angewandten Statistik ist das Re- sultat von Hauptstudienveranstaltungen für Studierende in wirtschaftswissen- VI Vorwort schaftlichen Diplomstudiengängen, die ich an der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin in den letzten Jahren realisiert habe. Das Verständnis der behandelten statistischen Verfahren setzt Vorkenntnisse in der Deskriptiven und Induktiven Statistik sowie der Wahrscheinlichkeitsrech- nung voraus. Das vorliegende Lehrbuch gleicht in seiner Anlage dem von mir verfassten und im Gabler Verlag erschienenen Repetitorium Statistik. Die statistischen Ver- fahren werden kurz theoretisch eingeführt und ausführlich anhand praktischer Problemstellungen demonstriert. Die sachlogische Interpretation der Analyseer- gebnisse steht dabei stets im Vordergrund. Wo es aus didaktisch-methodischen Gründen als geboten erscheint, werden die theoretischen Einführungen und prak- tischen Anwendungen noch durch sogenannte Exkurse ergänzt. Damit ist es nicht nur für Studierende in den Wirtschafts-, Sozial- und pädagogischen Wissenschaf- ten ein hilfreiches Nachschlagewerk, sondern auch für alle, die in ihrer prakti- schen Arbeit bei der Aufbereitung und Analyse von Daten mit der Anwendung statistischer Verfahren im Allgemeinen und mit dem Programmpaket SPSS im Speziellen konfrontiert werden. Meinen Eltern Berlin, im März 1997 Peter P. ECKSTEIN Inhaltsverzeichnis VII Inhaltsverzeichnis 1 SPSS Statistics 1 ........................................................ 1.1 Wofür steht SPSS? 2 ....................................................... 1.2 SPSS starten und beenden 3 ............................................... 1.3 SPSS Editoren und SPSS Viewer 5 ........................................ SPSS Dateneditor 5 ..................................................... SPSS Viewer 6 .......................................................... SPSS Pivot-Tabellen-Editor 7 .......................................... SPSS Diagrammeditor 8 ................................................ 1.4 SPSS Dialogfelder 9 ....................................................... 1.5 SPSS Hilfesystem und SPSS Optionen 10 ................................. 2 SPSS Datenmanagement 13 ........................................... 2.1 Erstellen einer SPSS Datendatei 14 ........................................ 2.1.1 Datenerhebung 14 ........................................................... Urlistenkonzept 15 ....................................................... Fragebogenkonzept 18 ................................................... 2.1.2 SPSS Variablendefinition 22 ............................................... 2.1.3 Daten eingeben und speichern 28 .......................................... 2.2 Einlesen einer Datendatei 30 ............................................... Einlesen einer SPSS Datendatei 30 ...................................... Einlesen einer Microsoft Excel-Datei 31 ................................ 2.3 SPSS Datendateien bearbeiten 33 .......................................... Dateien zusammenfügen, Fälle hinzufügen 34 .......................... Dateien zusammenfügen, Variablen hinzufügen 35 ..................... Merkmalsträger nummerieren 37 ........................................ Variablenwerte berechnen für alle Merkmalsträger 38 .................. Variablenwerte berechnen für ausgewählte Merkmalsträger 40 ........ Variablen umkodieren 42 ................................................ Visuelle Klassierung 45 .................................................. Merkmalsträger auswählen und/oder löschen 48 ........................ Duplikate identifizieren 51 ............................................... Daten aggregieren 53 ..................................................... 3 Verteilungsanalyse 55 ................................................... 3.1 Kategoriale Verteilungsanalyse 56 ......................................... 3.1.1 Fragebogenauswertung 56 .................................................. Analyse von nominalen Einfachantworten 56 ........................... Analyse von Mehrfachantworten, dichotome Methode 61 .............. Analyse eines ordinalen Erhebungsmerkmals 68 ........................ VIII Inhaltsverzeichnis 3.1.2 Test auf eine Gleichverteilung 72 ........................................... Chi-Quadrat-Anpassungstest auf eine Gleichverteilung 72 ............. Testentscheidungskonzepte 76 ........................................... 3.1.3 Test auf eine Binomialverteilung 79 ........................................ 3.2 Metrische Verteilungsanalyse 82 ........................................... 3.2.1 Explorative Datenanalyse 82 ............................................... Aufruf und SPSS Dialogfeld Explorative Datenanalyse 83 ............ Verteilungsparameter 84 ................................................. Histogramm 88 ........................................................... Stamm-Blatt-Diagramm 90 .............................................. Box-and-Whisker-Plot 92 ................................................ Gruppierte Boxplots 95 .................................................. Q-Q-Diagramm 96 ....................................................... 3.2.2 Kolmogorov-Smirnov-Anpassungstest 99 ................................. Test auf eine unvollständig spezifizierte Normalverteilung 100 ....... Test auf eine vollständig spezifizierte Poisson-Verteilung 103 ........ Test auf eine vollständig spezifizierte Exponentialverteilung 104 .... 4 Mittelwertanalyse 107 .................................................. 4.1 Verfahrensüberblick 108 ................................................... 4.2 Ein-Stichproben-Verfahren 109 ........................................... 4.2.1 Ziehen einer Zufallsstichprobe 109 ........................................ 4.2.2 Einfacher t-Test 118 ....................................................... 4.3 Zwei-Stichproben-Verfahren 124 ......................................... 4.3.1 t-Test für zwei unabhängige Stichproben 124 ............................. Doppelter t-Test für varianzhomogene Gruppen 124 .................. Welch-Test für varianzinhomogene Gruppen 130 ..................... 4.3.2 Mann-Whitney-U-Test 133 ................................................ 4.3.3 t-Test für gepaarte Stichproben 136 ....................................... 4.3.4 Wilcoxon-Test 139 ........................................................ 4.4 k-Stichproben-Verfahren 141 ............................................. 4.4.1 Einfaktorielle Varianzanalyse 141 ........................................ Einfache ANOVA bei varianzhomogenen Faktorgruppen ......... 142 Einfache ANOVA bei varianzinhomogenen Faktorgruppen ....... 146 4.4.2 Kruskal-Wallis-Test 149 ................................................... 4.4.3 Zweifaktorielle Varianzanalyse 151 ....................................... 4.5 CRT-basierter Klassifizierungsbaum 157 ................................. 5 Zusammenhangsanalyse 163 ........................................ 5.1 Kontingenzanalyse 164 .................................................... 5.1.1 Kontingenztabelle 164 ..................................................... Inhaltsverzeichnis IX 5.1.2 Chi-Quadrat-Unabhängigkeitstest 168 .................................... 5.1.3 CHAID-basierter Entscheidungsbaum ................................ 172 5.1.4 Kontingenzmaße 178 ...................................................... Kontingenzmaß V nach Cramér 179 .................................. Ordinales Kontingenzmaß nach Kendall 180 c ....................... Kontingenzmaß Kappa nach Cohen 183 ............................... 5.2 Rangkorrelationsanalyse 184 .............................................. Rangkorrelationskoeffizient nach Spearman 185 ...................... 5.3 Maßkorrelationsanalyse 188 ............................................... Bivariate Maßkorrelationsanalyse 189 ................................. Unabhängigkeitstest für einen bivariaten Zufallsvektor 192 .......... Partielle Maßkorrelationsanalyse 194 .................................. 6 Regressionsanalyse 197 .............................................. 6.1 Bivariate lineare Regression 198 .......................................... 6.2 Bivariate nichtlineare Regression 206 ..................................... 6.3 Multiple Regression 216 ................................................... Multiple Regressionsfunktion mit zwei Regressoren 217 ............. Multiple Regressionsfunktion mit vier Regressoren 221 .............. 6.4 Logistische Regression 225 ............................................... Bivariate logistische Regression 225 ................................... Multiple logistische Regression 235 ................................... 6.5 Lokale lineare Regression 239 ............................................ 7 Zeitreihenanalyse 241 .................................................. 7.1 Zeitreihen 242 ............................................................. Zeitintervallreihe 243 ................................................... Zeitpunktreihe 245 ...................................................... 7.2 Deskriptive Zeitreihenmodelle 246 ....................................... 7.2.1 Gleitende Durchschnitte 247 .............................................. 7.2.2 Trendfunktionen 252 ...................................................... Lineare Trendfunktion 252 ............................................. Nichtlineare Trendfunktion 254 ........................................ 7.2.3 Trend-Saison-Modelle 256 ................................................ Additives Trend-Saison-Modell 256 ................................... Multiplikatives Trend-Saison-Modell 263 ............................. 7.2.4 SPSS Expert Modeler 266 ................................................. Ex-post-Prognosekonzept 269 .......................................... 7.3 Stochastische Zeitreihenmodelle 273 ..................................... 7.3.1 AR(p)-Modelle 274 ........................................................ 7.3.2 MA(q)-Modelle 282 ....................................................... X Inhaltsverzeichnis 7.3.3 ARMA(p, q)-Modelle 285 ................................................. 7.3.4 ARIMA(p, d, q)-Modelle 288 ............................................. Random Walk 290 ...................................................... 7.3.5 Box-Jenkins-Verfahren 294 ............................................... ARIMA-Modell ohne saisonale Parameter ......................... 296 ARIMA-Modell mit saisonalen Parametern ........................ 303 8 Reliabilitätsanalyse 309 ................................................ 8.1 Grundbegriffe 310 ......................................................... 8.2 Maßzahlen und Verfahren 312 ............................................ 8.2.1 McNemar-Test 312 ........................................................ 8.2.2 Phi-Koeffizient 313 ........................................................ 8.2.3 Punktbiseriale Korrelation 315 ............................................ 8.2.4 Cronbachs Alpha 317 ...................................................... 9 Faktorenanalyse 323 ................................................... 9.1 Grundprinzip 324 .......................................................... 9.2 Faktorenextraktion 325 .................................................... Eigenwerte einer (2 2)-Korrelationsmatrix 327 ...................... 9.3 Faktorenrotation 335 ....................................................... Faktorenrotation mit Varimax-Verfahren 336 ......................... 9.4 Faktorwerte 338 ............................................................ Anderson-Rubin-Verfahren 339 ........................................ 10 Clusteranalyse 343 ..................................................... 10.1 Grundprinzip und Verfahrensüberblick 344 .............................. Euklidische Distanzmaße 345 .......................................... 10.2 Geometrische Klassifikation 347 .......................................... 10.3 Hierarchisch-agglomerative Klassifikation 351 ........................... Ward-Verfahren 352 .................................................... 10.4 Partitionierende Klassifikation 357 ....................................... Clusterzentrenanalyse 358 .............................................. Anhang 363 .............................................................. A.1 Verzeichnis der SPSS Datendateien 364 ............................ A.2 Datenzugriff via Internet 367 ........................................ A.3 p-value-Konzept 368 ................................................ A.4 Ausgewählte Grenz- und Elastizitätsfunktionen 369 ............... A.5 Verzeichnis ausgewählter SPSS Funktionsgruppen 370 ............ Stichwortverzeichnis 371 .............................................
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