Einführung in die Statistik mit EXCEL und SPSS: Ein anwendungsorientiertes Lehr- und Arbeitsbuch (Physica-Lehrbuch)

293 Pages·2010·2.82 MB·German

by  Christine Duller

Physica-Lehrbuch
Physica-Lehrbuch
Bannier,ChristinaE. Kistner,Klaus-Peter Rothengatter,Werner
Vertragstheorie Optimierungsmethoden Schaffer,Axel
EineEinführung Einführung Makrokompakt
mitfinanzökonomischenBeispielen indieUnternehmensforschung Grundzüge
undAnwendungen fürWirtschaftswissenschaftler derMakroökonomik
2005,XVI,218S. 3.Aufl.2003,XII,293S. 2006,X,234S.
Duller,Christine Kistner,Klaus-Peter Schäfer,Henry
EinführungindieStatistik Steven,Marion Unternehmensfinanzen
mitEXCELundSPSS Produktionsplanung GrundzügeinTheorie
Einanwendungsorientiertes 3.Aufl.2001,XIII,372S. undManagement
Lehr-undArbeitsbuch Kistner,Klaus-Peter 2.Aufl.2002,XVIII,522S.
2.Aufl.2007,XII,285S. Steven,Marion Schäfer,Henry
Farmer,Karl·Wendner,Ronald Betriebswirtschaftslehre Unternehmensinvestitionen
WachstumundAußenhandel imGrundstudium GrundzügeinTheorie
EineEinführung Band1:Produktion,Absatz, undManagement
indieGleichgewichtstheorie Finanzierung 2.Aufl.2005,XVI,439S.
derWachstums- 4.Aufl.2002,XIV,510S. Schüler,Mirja
undAußenhandelsdynamik Band2:Buchführung, Einführungindasbetriebliche
2.Aufl.1999,XVIII,423S. Kostenrechnung,Bilanzen Rechnungswesen
Fink,Andreas 1997,XVI,451S. BuchführungfürIndustrie-
Schneidereit,Gabriele·Voß,Stefan König,Rolf·Wosnitza,Michael undHandelsbetriebe
Grundlagen Betriebswirtschaftliche 2006,XII,216S.
derWirtschaftsinformatik Steuerplanungs- Sesselmeier,Werner
2.Aufl.2005,XVIII,316S. undSteuerwirkungslehre Blauermel,Gregor
Göcke,Matthias·Köhler,Thomas 2004,XIV,288S. Arbeitsmarkttheorien
Außenwirtschaft Kortmann,Walter 2.Aufl.1998,XIV,308S.
EinLern-undÜbungsbuch Mikroökonomik Steven,Marion
2002,XIII,359S. AnwendungsbezogeneGrundlagen HierarchischeProduktionsplanung
Graf,Gerhard 4.Aufl.2006,XVIII,674S. 2.Aufl.1994,X,262S.
Grundlagen Marti,Kurt·Gröger,Detlef Steven,Marion
derVolkswirtschaftslehre Einführungindielineare Kistner,Klaus-Peter
2.Aufl.2002,XIV,335S. undnichtlineareOptimierung Übungsbuch
Graf,Gerhard 2000,VII,206S. zurBetriebswirtschaftslehre
GrundlagenderFinanzwissenschaft Marti,Kurt·Gröger,Detlef imGrundstudium
2.Aufl.2005,XII,334S. GrundkursMathematik 2000,XVIII,423S.
Heiduk,GünterS. fürIngenieure,Natur- Swoboda,Peter
Außenwirtschaft undWirtschaftswissenschaftler BetrieblicheFinanzierung
Theorie,EmpirieundPolitik 2.Aufl.2003,X,267S. 3.Aufl.1994,305S.
derinterdependentenWeltwirtschaft Michaelis,Peter Tomann,Horst
2005,XII,429S. ÖkonomischeInstrumente Volkswirtschaftslehre
Heno,Rudolf inderUmweltpolitik EineEinführung
JahresabschlussnachHandelsrecht, Eineanwendungsorientierte indasökonomischeDenken
Steuerrechtundinternationalen Einführung 2005,XII,186S.
Standards(IAS/IFRS) 1996,XII,190S. Weigand,Christoph
5.Aufl.2006,XX,560S. Nissen,Hans-Peter Statistik
Hofmann,Ulrich Einführung mitundohneZufall
Netzwerk-Ökonomie indiemakroökonomischeTheorie Eineanwendungsorientierte
2001,X,242S. 1999,XVI,341S. Einführung
Huch,Burkhardu.a. Nissen,Hans-Peter 2006,XIII,421S.
Rechnungswesen-orientiertes DasEuropäischeSystem Weise,Peteru.a.
Controlling Volkswirtschaftlicher NeueMikroökonomie
EinLeitfaden Gesamtrechnungen 5.Aufl.2005,XI,645S.
fürStudiumundPraxis 5.Aufl.2004,XVI,362S. Zweifel,Peter
4.Aufl.2004,XX,510S. Risse,Joachim Heller,RobertH.
Kistner,Klaus-Peter BuchführungundBilanz InternationalerHandel
Produktions-undKostentheorie fürEinsteiger TheorieundEmpirie
2.Aufl.1993,XII,293S. 2.Aufl.2004,VIII,296S. 3.Aufl.1997,XXII,418S.
Christine Duller
Einführung
in die Statistik
mit EXCEL
und SPSS
Ein anwendungsorientiertes
Lehr- und Arbeitsbuch
Zweite, überarbeitete Auflage
Mit71Abbildungenund26Tabellen
Physica-Verlag
EinUnternehmen
vonSpringer
Ass.ProfessorinDipl.-Ing.Mag.Dr.ChristineDuller
JohannesKeplerUniversitätLinz
IFAS-InstitutfürAngewandteStatistik
AltenbergerStraße69
4040Linz
Österreich
[email protected]
ISSN1431-6870
ISBN978-3-7908-1911-3Physica-VerlagHeidelberg
ISBN978-3-7908-1641-91.Aufl.Physica-VerlagHeidelberg
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Vorwort
DiesesBuchsollaufallgemeinverst¨andlichemNiveaudieGrundlagenderSta-
tistikvermitteln.DieLeserInnensollendieFa¨higkeiterwerben,dievorgestell-
ten statistischen Verfahren korrekt anwenden und die daraus resultierenden
Ergebnisse richtig und versta¨ndlich interpretieren zu ko¨nnen. Voraussetzun-
gensindMathematikaufMaturaniveauundGrundkenntnisseimUmgangmit
demComputer,insbesonderemitEXCEL.UmdasVerst¨andniszuerleichtern
werden zahlreiche Beispiele mit L¨osungen angefu¨hrt, wobei viele Beispiele
auch mit den ga¨ngigen Programmen EXCEL und SPSS gelo¨st werden.
Bu¨cher bieten aber nicht nur Inhalte, sondern transportieren immer auch
U¨berzeugungen der Autorinnen und Autoren. Dieses Lehrbuch soll den Stu-
dierenden ein nu¨tzliches Hilfsmittel sein und auch einen Beitrag zur bewuß-
ten Integration von Studentinnen leisten. Die sonst u¨blichen ausschließlich
m¨annlichen Bezeichnungen werden durch eine Ausdrucksweise ersetzt, die al-
leStudierendeansprechensollunddaherzwischenma¨nnlicher,weiblicherund
gemischter Ausdrucksweise abwechselt.
Im ersten Teil des Buches werden grunds¨atzliche U¨berlegungen zum Thema
Statistik, sowie Kurzeinfu¨hrungen in EXCEL und SPSS geboten. Der zweite
Teil setzt sich intensiv mit den Verfahren der deskriptiven Statistik ausein-
ander und legt so den Grundstein fu¨r erste statistische Analysen. Die Wahr-
scheinlichkeitsrechnung, die im dritten Teil beleuchtet wird, dient als Grund-
lagefu¨rdieinduktiveStatistik,dieimviertenundletztenTeilbehandeltwird.
UmauchdenZweckalsNachschlagewerkzuerfu¨llen,istimAnhangnebenden
wichtigstenVerteilungstabellenaucheineU¨bersichtmitNotationenangefu¨hrt.
Unter http://www.ifas.jku.at/e2571/e2696/index ger.html wird ein Link zu
diesem Buch angeboten, wo man Erga¨nzungen und ausfu¨hrlichere Lo¨sungen
zu den Beispielen findet.
VI Vorwort
Fu¨rdie2.AuflagewurdeneinigeDetailserga¨nztundnatu¨rlichdiegefundenen
Fehlerkorrigiert.DieSPSS-Beschreibungenbeziehensichinder2.Auflageauf
dieVersion14.0,dieUnterschiedezurVersion12.0inder1.Auflagesindaber
eher geringfu¨gig.
Mein Dank gilt Norbert Faschinger, der mir vor allem beim Erstellen der
zahlreichen Grafiken eine große Hilfe war. Fu¨r Anregungen und Korrektur-
vorschla¨ge bedanke ich mich bei meinen Testleserinnen, insbeondere bei Frau
Eva Obermayr, Frau Martha Pfleger und Frau Dr. Helga Wagner. Fu¨r das
Aufspu¨renvon(Tipp-)fehlernbedankeichmichbeimeinenStudierendenund
bei Herrn Mag. Christoph Pamminger.
Dem Physica-Verlag aus dem Hause Springer m¨ochte ich danken fu¨r die Er-
stellung dieses Lehrbuches und die gute und problemlose Zusammenarbeit,
insbesondere gilt mein Dank Frau Dipl.-Math. Lilith Braun, Frau Gabrie-
le Keidel M.A. und Herrn Dr. Werner Mu¨ller, die durch ihre Unterstu¨tzung
mein Debu¨t als Lehrbuchautorin erst ermo¨glicht haben.
U¨ber Anregungen meiner Leserinnen und Leser wu¨rde ich mich sehr freuen
([email protected]) und ich wu¨nsche allen viel Spaß mit der Statistik.
Linz, Dezember 2006 Christine Duller
Inhaltsverzeichnis
Teil I Einfu¨hrung
1 Was ist Statistik?.......................................... 3
1.1 Der Begriff Statistik ..................................... 3
1.2 Wozu Statistik? ......................................... 4
1.3 Grundbegriffe........................................... 6
1.4 Teilbereiche der Statistik ................................. 9
U¨bungsaufgaben ............................................. 10
2 Ablauf einer statistischen Analyse ......................... 11
2.1 Planung................................................ 11
2.2 Merkmale und Merkmalstypen ............................ 12
2.2.1 Skalenniveaus von Merkmalen....................... 12
2.2.2 Stetige und diskrete Merkmale ...................... 14
2.3 Methode der Datengewinnung............................. 15
2.4 Datenerfassung und -aufbereitung ......................... 18
2.5 Abschlussbericht ........................................ 20
2.6 Problemfelder in der Praxis............................... 22
2.6.1 Datenschutz, Anonymita¨t .......................... 22
2.6.2 Unzureichendes Studiendesign....................... 23
2.6.3 Sekunda¨rstatistiken................................ 23
2.6.4 Fehlende Daten ................................... 24
U¨bungsaufgaben ............................................. 24
VIII Inhaltsverzeichnis
3 Anmerkungen zum Umgang mit dem Computer ........... 27
3.1 Grundlagen............................................. 27
3.2 Nu¨tzliche Tasten und Tastenkombinationen ................. 28
3.3 Drag and Drop.......................................... 29
3.4 Konventionen zur Beschreibung ........................... 29
4 Das Tabellenkalkulationsprogramm EXCEL................ 31
4.1 Grundelemente in EXCEL................................ 31
4.2 Formatierung in EXCEL ................................. 33
4.3 Dateneingabe ........................................... 36
4.4 Statistische Analysen .................................... 37
5 Das Statistikpaket SPSS................................... 39
5.1 Erste Schritte in SPSS ................................... 39
5.2 Der Dateneditor......................................... 41
5.3 Datenquellen............................................ 47
5.4 Der Viewer ............................................. 49
5.5 Datenaufbereitung....................................... 50
5.5.1 Fehlende Werte ................................... 50
5.5.2 Umkodieren von Variablen.......................... 50
5.5.3 Transformieren von Variablen....................... 53
5.5.4 Fa¨lle gewichten ................................... 54
5.6 Tipps im Umgang mit SPSS .............................. 57
Teil II Deskriptive Statistik
6 Eindimensionale H¨aufigkeitsverteilungen................... 61
6.1 Diskrete Merkmale ...................................... 61
6.1.1 Ha¨ufigkeitsverteilung in EXCEL..................... 63
6.1.2 Ha¨ufigkeitsverteilungen in SPSS..................... 66
6.2 Stetige Merkmale........................................ 68
6.2.1 Stetige Ha¨ufigkeitsverteilung in EXCEL .............. 70
6.2.2 Stetige Ha¨ufigkeitsverteilung in SPSS ................ 70
6.3 Grafische Darstellung von Verteilungen..................... 71
Inhaltsverzeichnis IX
6.3.1 Kreis- oder Tortendiagramm........................ 71
6.3.2 Balken-, Sa¨ulen- oder Stabdiagramm................. 72
6.3.3 Histogramm ...................................... 73
6.3.4 Qualita¨tskriterien fu¨r Grafiken ...................... 76
6.3.5 Auswahl der passenden Darstellungsform ............. 80
6.3.6 Grafiken in EXCEL................................ 81
6.3.7 Erstellen von Histogrammen in EXCEL .............. 83
6.3.8 Grafiken in SPSS.................................. 84
6.4 Die empirische Verteilungsfunktion ........................ 85
6.4.1 Abbild der empirischen Verteilungsfunktion........... 86
6.4.2 Rechnen mit der empirischen Verteilungsfunktion...... 88
6.4.3 Die empirische Verteilungsfunktion in EXCEL ........ 91
6.4.4 Die empirische Verteilungsfunktion in SPSS........... 91
U¨bungsaufgaben ............................................. 92
7 Maßzahlen fu¨r eindimensionale Verteilungen............... 95
7.1 Lagemaße .............................................. 95
7.1.1 Arithmetisches Mittel.............................. 95
7.1.2 Median .......................................... 98
7.1.3 Modus ...........................................101
7.1.4 Quantile .........................................102
7.1.5 Geometrisches Mittel ..............................104
7.1.6 Lagekennzahlen in EXCEL .........................106
7.1.7 Lagekennzahlen in SPSS ...........................108
7.2 Streuungsmaße..........................................108
7.3 Eigenschaften von Lage- und Streuungsmaßen...............112
7.3.1 Maßeinheiten .....................................112
7.3.2 Minimaleigenschaften ..............................113
7.3.3 Robustheit .......................................113
7.4 Auswahl geeigneter Lagemaßzahlen ........................114
7.5 Maßzahlen der Schiefe und Wo¨lbung .......................114
7.6 Streuung, Schiefe und Wo¨lbung in EXCEL .................118
7.7 Streuung, Schiefe und Wo¨lbung in SPSS....................119
X Inhaltsverzeichnis
U¨bungsaufgaben .............................................119
8 Multivariate deskriptive Statistik ..........................123
8.1 Zweidimensionale H¨aufigkeitsverteilungen...................123
8.2 Randverteilungen........................................125
8.3 Bedingte Verteilung......................................125
8.4 Maße fu¨r den Zusammenhang zweier Merkmale..............127
8.4.1 Zusammenhang zweier nominaler Merkmale ..........127
8.4.2 Zusammenhang zweier ordinaler Merkmale ...........130
8.4.3 Zusammenhang zweier metrischer Merkmale ..........133
8.5 Grafische Darstellung zweidimensionaler metrischer Merkmale.137
8.6 Korrelation und Kausalita¨t ...............................138
8.7 Zweidimensionale Merkmale in EXCEL.....................139
8.8 Zweidimensionale Merkmale in SPSS.......................140
8.9 Tipps und Tricks ........................................145
U¨bungsaufgaben .............................................146
9 Die Regressionsanalyse ....................................149
9.1 Die lineare Einfachregression..............................149
9.2 Regressionsanalyse in EXCEL.............................155
9.3 Regressionsanalyse in SPSS...............................155
U¨bungsaufgaben .............................................159
Teil III Wahrscheinlichkeitsrechnung
10 Wahrscheinlichkeitsrechnung...............................163
10.1 Exkurs: Mengenlehre.....................................163
10.2 Grundbegriffe der Wahrscheinlichkeitsrechnung..............164
10.3 Denkmodelle fu¨r den Wahrscheinlichkeitsbegriff .............166
10.3.1 Wahrscheinlichkeit als Anteil........................166
10.3.2 Wahrscheinlichkeit als relative Ha¨ufigkeit.............167
10.4 Rechnen mit Wahrscheinlichkeiten .........................167
10.4.1 Axiome von Kolmogorov ...........................168
10.4.2 Bedingte Wahrscheinlichkeiten ......................169