Einführung in die Statistik mit EXCEL und SPSS

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1 Christine Duller Einführung in die Statistik mit EXCEL und SPSS Ein anwendungsorientiertes Lehr- und Arbeitsbuch Zweite, überarbeitete Auflage Mit 71 Abbildungen und 26 Tabellen Physica-Verlag Ein Unternehmen von Springer

2 Inhaltsverzeichnis Teil I Einführung Was ist Statistik? Der Begriff Statistik Wozu Statistik? Grundbegriffe Teilbereiche der Statistik 9 Übungsaufgaben 10 Ablauf einer statistischen Analyse Planung Merkmale und Merkmalstypen Skalenniveaus von Merkmalen Stetige und diskrete Merkmale Methode der Datengewinnung Datenerfassung und -aufbereitung Abschlussbericht Problemfelder in der Praxis Datenschutz, Anonymität Unzureichendes Studiendesign Sekundärstatistiken Fehlende Daten 24 Übungsaufgaben 24

3 VIII Inhaltsverzeichnis 3 Anmerkungen zum Umgang mit dem Computer Grundlagen Nützliche Tasten und Tastenkombinationen Drag and Drop Konventionen zur Beschreibung 29 4 Das Tabellenkalkulationsprogramm EXCEL Grundelemente in EXCEL Formatierung in EXCEL Dateneingabe Statistische Analysen 37 5 Das Statistikpaket SPSS Erste Schritte in SPSS Der Dateneditor Datenquellen Der Viewer Datenaufbereitung Fehlende Werte Umkodieren von Variablen Transformieren von Variablen Fälle gewichten Tipps im Umgang mit SPSS 57 Teil II Deskriptive Statistik 6 Eindimensionale Häufigkeitsverteilungen Diskrete Merkmale Häufigkeitsverteilung in EXCEL Häufigkeitsverteilungen in SPSS Stetige Merkmale Stetige Häufigkeitsverteilung in EXCEL Stetige Jläufigkeitsverteilung in SPSS Grafische Darstellung von Verteilungen 71

4 Inhaltsverzeichnis IX Kreis- oder Tortendiagramm Balken-, Säulen- oder Stabdiagramm Histogramm Qualitätskriterien für Grafiken Auswahl der passenden Darstellungsform Grafiken in EXCEL Erstellen von Histogrammen in EXCEL Grafiken in SPSS Die empirische Verteilungsfunktion Abbild der empirischen Verteilungsfunktion Rechnen mit der empirischen Verteilungsfunktion Die empirische Verteilungsfunktion in EXCEL Die empirische Verteilungsfunktion in SPSS 91 Übungsaufgaben 92 Maßzahlen für eindimensionale Verteilungen Lagemaße Arithmetisches Mittel Mediän Modus Quantile Geometrisches Mittel Lagekennzahlen in EXCEL Lagekennzahlen in SPSS Streuungsmaße Eigenschaften von Lage- und Streuungsmaßen Maßeinheiten Minimaleigenschaften Robustheit Auswahl geeigneter Lagemaßzahlen Maßzahlen der Schiefe und Wölbung Streuung, Schiefe und Wölbung in EXCEL Streuung, Schiefe und Wölbung in SPSS 119

5 X Inhaltsverzeichnis Übungsaufgaben Multivariate deskriptive Statistik Zweidimensionale Häufigkeitsverteilungen Randverteilungen Bedingte Verteilung Maße für den Zusammenhang zweier Merkmale Zusammenhang zweier nominaler Merkmale Zusammenhang zweier ordinaler Merkmale Zusammenhang zweier metrischer Merkmale Grafische Darstellung zweidimensionaler metrischer Merkmale Korrelation und Kausalität Zweidimensionale Merkmale in EXCEL Zweidimensionale Merkmale in SPSS Tipps und Tricks 145 Übungsaufgaben Die Regressionsanalyse Die lineare Einfachregression Regressionsanalyse in EXCEL Regressionsanalyse in SPSS 155 Übungsaufgaben 159 Teil III Wahrscheinlichkeitsrechnung 10 Wahrscheinlichkeitsrechnung Exkurs: Mengenlehre Grundbegriffe der Wahrscheinlichkeitsrechnung Denkmodelle für den Wahrscheinlichkeitsbegriff Wahrscheinlichkeit als Anteil Wahrscheinlichkeit als relative Häufigkeit Rechnen mit Wahrscheinlichkeiten Axiome von Kolmogorov Bedingte Wahrscheinlichkeiten 169

6 Inhaltsverzeichnis XI Stochastisch unabhängige Ereignisse Das Theorem von Bayes 171 Übungsaufgaben Diskrete Wahrscheinlichkeitsverteilungen Dichte und Verteilungsfunktion Lage- und Streuungsparameter Spezielle diskrete Verteilungen Alternativverteilung Diskrete Gleichverteilung Binomialverteilung Hypergeometrische Verteilung Poissonverteilung Rechnen mit diskreten Verteilungen 190 Übungsaufgaben Stetige Wahrscheinlichkeitsverteilungen Dichte und Verteilungsfunktion Unabhängigkeit zweier stetiger Zufallsvariablen Lage- und Streuungsparameter Die stetige Gleichverteilung Die Normalverteilung Approximationen durch die Normalverteilung Gesetz der großen Zahlen und Grenzwertsätze Approximationen durch die Normal Verteilung 212 Übungsaufgaben 214 Teil IV Schließende Statistik 13 Die Gedankenwelt der schließenden Statistik Stichprobenverteilung Parameterschätzung Schätzen von Anteilen Schätzen von Mittelwerten 225

7 XII Inhaltsverzeichnis 13.5 Konfidenzintervalle in EXCEL Konfidenzintervalle in SPSS 228 Übungsaufgaben Statistisches Testen Grundbegriffe der Testtheorie Testen von Hypothesen über Anteile Testen von zweiseitigen Hypothesen Testen von einseitigen Hypothesen Testen von Hypothesen über einen Mittelwert Testen von zweiseitigen Hypothesen Testen von einseitigen Hypothesen Testen von Hypothesen in EXCEL und SPSS Der Chi-Quadrat-Test auf Unabhängigkeit 246 Übungsaufgaben 250 Tabellen 253 Lösungen zu den Übungsaufgaben 259 Symbolverzeichnis 273 Literaturverzeichnis 277 Sachverzeichnis 279

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