Heidelberger Taschenbucher Band 195 O. Anderson W. Popp M. Schaffranek H. Stenger K. Szameitat Grundlagen der Statistik Amtliche Statistik und beschreibende Methoden Zweite, verbesserte Auflage Mit 32 Abbildungen Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York London Paris Tokyo Prof. Dr. Oskar Anderson Lehrstuhl fur Statistik am Seminar fur Statistik und ihre Anwen dungen in den Wirtschafts-und Sozialwissenschaften der Universitat Munchen, 0-8000 Munchen 40 Prof. Dr. Werner Popp Institut fur Operations Research und Planung, Universitat Bern, CH-3012 Bern Dr. Manfred Schaffranek Akademischer Oberrat an der Fakultat fur Volkswirtschaftslehre und Statistik der Universitat Mannheim, 0-6800 Mannheim 1 Prof. Dr. Horst Stenger Lehrstuhl fur Statistik an der Fakultat fUr Volkswirtschaftslehre und Statistik an der Universitat Mannheim, 0-6800 Mannheim 1 Prof. Dr. Klaus Szameitatt Prasident des Statistischen Landesamtes Baden-Wurttemberg in Stuttgart und Honorar-Professor fur Wirtschaftsstatistik an den Universitaten Mannheim und Tubingen, 0-7000 Stuttgart 1 ISBN-13: 978-3-540-18689-2 e-ISBN -13: 978-3-642-86898-6 DOl: 10.1007/978-3-642-86898-6 CIP-Titelaufnahme der Deutschen Bibliothek. Grundlagen der Statistik : amtl. Statistik u. beschreibende Methoden 1 O. Anderson ... - 2., verb. Aufl. - Berlin; Heidelberg; New York ; London; Paris; Tokyo: Springer, 1988. (Heidelberger Taschenbucher ; Bd. 195) NE: Anderson, Oskar [Mitverf.]; GT Dieses Werk ist urheberrechtlich geschutzt. Die dadurch begrundeten Rechte, insbesondere die der Obersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikro verfilmung oder der Vervielfaltigung auf anderen Wegen und der Speiche rung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwerlung, vorbehalten. Eine Vervielfaltigun~ dieses Werkes oder von Tei len dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland yom 9. September 1965 in der Fassung Yom 24. Juni 1985 zulassig. Sie ist grundsatzlich vergutungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Straf bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1978, 1988 Softcover reprint of the hardcover 2nd edition 1988 Gesamtherstellung: Beltz, Hemsbach/Bergstr. 214213140-543210 Vorwort zur zweiten Auflage In der vorliegenden Neuauflage sind einige Korrekturen und Erganzungen vorgenommen, die die gesetzlichen Grund lagen statistischer Erhebungen und wichtige amtliche In dexzahlen betreffen. Insbesondere waren die Auswirkungen des Gesetzes uber die Statistik fur Bundeszwecke (Stati stikgesetz) vom 22.1.1987 zu berucksichtigen. AuBerdem wurden die neuen Konzepte der Produktionsindizes und die aktuellen Wagungsschemata der Preisindizes fur die Le benshaltung kurz dargestellt. Die Planung einer umfassenden statistischen Erhebung ist auch in der Neuauflage am Beispiel der Volkszahlung des Jahres 1970 erlautert. Statt dessen die Volkszahlung 1987 zu behandeln erschien unzweckmaBig, weil hier bei Vorberei tung und Durchfuhrung eine Vielzahl atypischer Schwierig keiten aufgetreten ist. Oktober 1987 Die Autoren Vorwort zur ersten Auflage Ein unaufhaltsam steigender Informationsbedarf kennzeiehnet unsere Zeit. Staatliehes Handeln und Planen, Entseheidungen der Wirtsehaft, Aktivitaten der gesellsehaftliehen Gruppen und die Forsehung in den versehiedensten Bereiehen der Wis senschaft set zen umfassende Dateninformation voraus. Die In formationstrager, insbesondere die amtliehe Statistik, bemU hen sieh, dureh Ausbau ihrer Arbeitsprogramme moderner sta- v tistischer Methoden den wachsenden Anforderungen zu entspre chen. Damit gewinnt die Vertrautheit mit Organisation, Tech nik und Methodik der Statistik immer mehr an Bedeutung. Das vorliegende Buch 5011 in seinen flinf Abschnitten praxis orientierte statistische Kenntnisse vermitteln. Der erste Abschnitt macht mit einigen Grundbegriffen vertraut. Es wer den Aufgabenstellungen erlautert und Hinweise auf das Arbeits programm und die Organisation der amtlichen Statistik in der Bundesrepublik Deutschland gegeben. Bemerkungen tiber die Ver arbeitung und Analyse statistischer Ergebnisse lei ten zu den fUr die Praxis der Statistik besonders wichtigen beschreiben den Methoden (auch "deskriptive Statistik" genannt) Uber. Hier werden u.a. Mittelwerte and StreuungsmaBe, das statisti sche Messen der Konzentration, die Methode der kleinsten Qua dratsumme und die Korrelationskoeffizienten behandelt. An schlie Bend werden elementare Techniken und Methoden der Zer legung von wirtschaftlichen Zeitreihen dargestellt. Der letzte Abschnitt behandelt ausfUhrlich Indexzahlen, die als zusammen fassende Indikatoren zur Beobachtung okonomischer Tatbestande laufend benotigt werden. Am Ende eines jeden Abschnitts sind Aufgaben zusammengestellt, mit denen die Anwendung des metho dischen Instrumentariums erprobt werden kann. Diejenigen Teile der Methodenlehre, die das wahrscheinlich keitstheoretische Instrumentarium des Schatzens und Testens umfassen, sind in einem weiteren bereits erschienenen Buch (Schatzen und Testen, Heidelberger TaschenbUcher, Band 177) dargestellt. Beide BUcher bilden eine in sich geschlos sene EinfUhrung in die Praxis und Methodik statistischer Arbeit. Sie sollen sowohl dem Praktiker als auch dem Stu denten und allen anderen an Dateninformation interessierten Stellen als nUtzlicher Leitfaden dienen. April 1978 Die Autoren VI Inhaltsverzeichnis 1. Einige allgemeine Fragen der amtlichen Statistik 1.1 Grundbegriffe und Aufgaben der Statistik •.... 1.1.1 Allgemeine Begriffsbestimmung ....•.... 1.1.2 Aufgabe und Begriff der Methodenlehre und der praktischen Statistik ...••.... 2 1.1.3 Aufgaben der Bev6lkerungs- und Wirtschaftsstatistik •..•••............ 3 1.1.4 Amtliche und nichtamtliche Statistik 4 1.1.5 Aufgabenschwerpunkte der amtlichen Statistik ......•...••....•............ 4 1.1.6 Arbeitsprogramm der amtlichen Statistik 6 1.2 Organisation der amtlichen Statistik ......... 8 1.2.1 Gesetz Uber die Statistik fUr Bundeszwecke ......•••..•••............ 8 1.2.2 Fachliche Zentralisierung ............• 9 1.2.3 Regionale Dezentralisierung .........•• 10 1.2.4 Arbeitsverteilung bei Vorbereitung und DurchfUhrung von Bundesstatistiken .... 11 1.2.5 Prinzip der Legalisierung ...........•• 13 1.2.6 Auskunftspflicht •..................... 14 1.2.7 Geheimhaltung von Einzelangaben ....... 15 1.3 Vorbereitung und Ablauf von Statistiken ...... 17 1.3.1 Vorbereitung von Statistiken .......... 18 1.3.2 Wege der Datenerfassung ............... 28 1.3.3 Aufgaben der Datenverarbeitung ........ 32 1.3.4 Ver6ffentlichung der Ergebnisse ....•.. 39 1.3.5 Wichtige Quellenwerke ....•....•......• 43 1.4 Verarbeitung und Analyse statistischer Ergebnisse .•..................•.............. 45 VII 2. Eindimensionale Haufigkeitsverteilung 47 2.1 Haufigkeiten, Histogramme •••••••.•••••••.•• 47 2.2 Mittelwerte und StreuungsmaBe ••••.••••••.•• 56 2.2.1 Arithmetisches Mittel............... 56 2.2.2 Haufigster Wert (Modalwert) ••••.•.•• 57 2.2.3 Zentralwert (Median) ••••••.••••••••• 58 2.2.4 Spannweite ••••••••••.. , . . . • . . • • • • • . • 60 2.2.5 Durchschnittliche absolute Abweichung 61 2.2.6 Varianz, Standardabweichung, Variationskoeffizient ••.•••••••••••• 62 2.3 Mittelwerte und StreuungsmaBe bei Klassen- bildung •••.•••••••••••••••.•••••••.•••••.•• 67 2.3.1 Zentralwert ••• •••••••••••• •••••••.•• 67 2.3.2 Arithmetisches Mittel............... 68 2.3.3 Haufigster Wert ...•....•....•.•..•.• 70 2.3.4 Varianz, durchschnittliche absolute Abweichung .••..•••.•••.•••• 70 2.3.5 Fehlerfortpflanzung •••••.••••••••••. 71 2.4 Statistisches Messen der Konzentration ••.•• 75 2.5 Aufgaben................................... 83 3. Mehrdimensionale Haufigkeitsverteilungen 100 3.1 Streuungsdiagramme 100 3.1.1 Methode der kleinsten Quadratsumme •• 102 3.1.2 Rangkorrelationskoeffizient von Spearman .•••••••..•...•••..•..••.•.. 11 4 3.1.3 Korrelationskoeffizient und Regres sionsgleichungen bei dreidimensio- nalen Haufigkeitsverteilungen •••.••• 116 3.2 Kontingenztabellen •••..•...........•..••••• 123 3.2.1 Randhaufigkeiten, arithmetisches Mittel, Varianzen ••••••.•.••••.••.•• 124 3.2.2 Statistische Unabhangigkeit von Merkma len, mittlere quadratische Kontingenz 127 3.2.3 Kovarianz, Korrelationskoeffizient nach Bravais-Pearson, Regressions- gleichungen .•••••.•..•..•..•••••.••. 129 3.3 Aufgaben. . • . . • • • • • • • • • • • • • • • . . • . . • • . • • • • • • • 133 VIII 4. Zeitreihenzerlegung 145 4.1 Ursachenkomplexe, Komponenten von Zeitreihen und Zeitreihenzerlegung 146 4.2 Technik der Zeitreihenzerlegung .••••••••••••• 148 4.3 Statistische Verfahren zur Eliminierung saisonaler und irregularer Schwankungen aus wirtschaftlichen Zeitreihen •.••••••••••.• 151 4.3.1 Methode der kleinsten Quadratsumme 152 4.3.2 Methode der gleitenden Mittelwerte 153 4.3.3 Methode zur naherungsweisen Bestim- mung der glatten Komponente am Ende einer Reihe .••...••••.••..•....••.••.• 158 4.4 Aufgaben. • • • • . . • •• • . . . .• . . • . • • • • • • • • • • . • • . • •. 173 5. Verhaltniszahlen, insbesondere Indexzahlen 177 5.1 Gliederungszahlen ....•......••..•.••.•.••.... 177 5.2 Beziehungszahlen •....•.....••..••.•...••.•••• 178 5.3 MeBzahlen .••.•.•..........•..•..•.•...•...... 179 5.4 Indexzahlen ••...••••.•...••••••.•.•...•.•.... 180 5.4.1 Indextypen und -schemata .•...••....... 181 5.4.2 Preisbereinigung von Umsatz- bzw. Wertindizes ....••..•.••••......•. 186 5.4.3 Wahl der Basisperiode •..••.••......... 188 5.4.4 Umbasierung und Verkettung ............ 191 5.4.5 Wichtige amtliche Indexzahlen .......•• 194 5.5 Aufgaben. . • • • • • • • . • . • . . •• . • . • • . . • . . . • . • . • . . .. 199 Anhanq: Summenzeichen .•.•......•.•...•..•.•••...•....• 205 Quellenwerke .•....•....••••.•...........•.•........... 213 Literatur ..........•............•..................... 215 Stichwortverzeichnis •...•••...•.....•.•.......•....... 219 IX 1. Einige allgemeine Fragen der amtlichen Statistik Die Beschaftigung mit praktischen und methodischen Problemen der Statistik setzt die Kenntnis der Grundlagen dieses Auf gabenbereichs voraus. Wir mlissen uns daher zunachst mit eini gen Grundbegriffen, mit der Aufgabenstellung sowie mit Fra gen der Organisations- und Arbeitstechnik der Statistik ver tr au t mach en . Statistische Methoden werden heute in vie len Wissensgebie ten verwendet. Wir wollen uns im folgenden nur mit der Sta tistik im wirtschafts- und sozialwissenschaftlichen Bereich beschaftigen. 1.1 Grundbegriffe und Aufgaben der Statistik 1.1.1 Allgemeine Begriffsbestimmung Die Statistik wird allgemein als methodologische Wissen- schaft bezeichnet. Dabei ist jedoch zu bedenken, daB zur Stati'stik auch die weitverzweigte praktische Arbeit gehort, die sich mit einer Vielzahl fachlicher, technischer und or ganisatorischer Fragen beschaftigt. Wenn wir beide Aspekte in unseren Begriff einbeziehen wollen, mussen wir die Statistik definieren als die Summe der fur die numerische Erfassung und Analyse von Tatbestanden im wirtschafts- und sozialwissenschaftlichen Bereich entwickel ten Methoden und der unter Verwendung dieser Methoden gelei steten praktischen Arbeiten. Der Begriff Statistik wird in der Praxis auch haufig fur eine einzelne statistische Erhebung (z.B. Statistik der Verkehrs unfalle) oder fur die statistischen Erhebungen in einem be stimmten Fachbereich (Bildungsstatistik, Industriestatistik) verwendet. Da diese Bezeichnung in der Praxis seit langem ublich ist, werden wir sie auch im folgenden verwenden. Sie ist von der allgemeinen Begriffsbestimmung stets dadurch ein deutig unterschieden, daB immer die fachliche Bezeichnung der einzelnen Statistik oder des betreffenden Sachgebiets zuge fugt ist. 1.1.2 Aufgabe und Begriff der Methodenlehre und der praktischen Statistik Aus der allgemeinen Begriffsbestimmung folgt, daB wir zwei groBe Teilbereiche der Statistik zu unterscheiden haben. Die MethodenZehre hat das fur empirische Untersuchungen in der Sozialwissenschaft erforderliche Instrumentarium bereit zustellen. Die praktische Statistik. die den Kern der gesamten empiri schen Wirtschaftsbeobachtung bildet, hat die fur die jewei ligen Aufgabenstellungen benotigten Daten, Indikatoren und Analysen zu lief ern und hierbei das methodische Instrumenta rium der Statistik anzuwenden. Beide Aufgabenstellungen han gen also trotz unterschiedlicher Schwerpunkte eng zusammen. Die Zusammenarbeit zwischen den Tragern beider Bereiche ist ein seit langem angestrebtes, wenn auch bis heute noch nicht in vollem Umfang erreichtes Ziel. Die folgenden Teile dieses Abschnitts sind weitgehend auf das Verstandnis der in der Praxis betriebenen Arbeit abge stellt. Sie sind jedoch auch zur Orientierung uber das weite Anwendungsfeld der Methodenlehre von Bedeutung. Die ubrigen Abschnitte behandeln die Methoden der beschrei benden oder deskriptiven Statistik, die fur einen wesentli chen Teil der praktischen Statistik besonders wichtig ist. 2