Wolf-Gert Matthau5, Jorg Schulze. Statistik mit Excel. Beschreibende Statistik fur jedermann

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1 Wolf-Gert Matthau5, Jorg Schulze Statistik mit Excel Beschreibende Statistik fur jedermann

2 Wolf-Gert Matthaus, Jorg Schulze Statistik mit Excel Beschreibende Statistik fur jedermann 2./ durchgesehene und erweiterte Auflage Teubner B. G. Teubner Stuttgart Leipzig' Wiesbaden

3 Bibliografische Information der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliographie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet uber < abrufbar. 1. Auflage April Auflage Marz 2005 Aile Rechte vorbehalten B. G. Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden 2005 Lektorat: JOrgen WeiB Der B. G. Teubner Verlag ist ein Unternehmen von Springer Science+Business Media. 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 waren und daher von jedermann benutzt werden durften. Umschlaggestaltung: Ulrike Weigel, Gedruckt auf saurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier. ISBN DOI / ISBN (ebook)

4 Vorwort Da wurde nun mit grobem FleiB in wochenlanger Arbeit eine grobe Datenmenge aus Beobachtungen, Messungen, Befragungen, Untersuchungen, Analysen oder anderen Quellen zusammengetragen. Und dann steht man mehr oder weniger hilflos vor diesem Datenhaufen und fragt sich: Wie we iter? Was nun? Was tun? Wie bekommt man denn nun die Daten in den PC? Wie konnen sie dort verwaltet, aufbereitet, ausgewertet, komprimiert, pdisentiert und wirksam grafisch dargestellt werden? Ob im Studium, in der Schule, im Labor oder in der beruflichen Praxis - hier wird das vorliegende Buch helfen: Wir wollen von der Datenerfassung bis hin zur Gewinnung aussagekraftiger Grafiken und statistischer Kennzahlen, verstandlich und stets unmittelbar nachvollziehbar, den Umgang mit umfangreichem Datenmaterial schildem, auf Fallen verweisen, auch manch kleinen Trick prasentieren. Und all das basiert auf Excel, dem bewahrten und beliebten Office-Programm, mit dem umzugehen wohl niemand an den oben genannten Arbeitsplatzen heutzutage irgendwelche grundlegenden Schwierigkeiten haben dfufte. Mehr als Excel Grundkenntnisse werden fur das Buch ohnehin nicht benotigt. Die Idee, ein solches Buch zu schreiben, wurde aus vielen Quellen gespeist. Wahrend der eine Autor vor all em an seine Scharen von Studierenden dachte, erinnerte sich der andere zusatzlich noch an die unzahligen Konsultationen und Lehrgange, die er zu diesem Thema schon durchfuhrte. Insbesondere erinnerte er sich an einen Studenten der Joumalistik, der in seiner Diplomarbeit mit riesigem FleiB die Sportberichterstattung grober Zeitungen tiber einen beachtlichen Zeitraum gezielt qualitativ und quantitativ auswerten wollte. Und der - natfulich - zur Datenerfassung, Datenanalyse, Datenaufbereitung und Datenprasentation sein geliebtes Excel nutzen wollte. Seine Anfragen standen Pate bei einigen Kapitelliberschriften. Der erganzende Untertitel "Beschreibende Statistik fur jedermann" signalisiert: Wir wenden uns eben nicht an die Statistik-Spezialisten, sondem vor allem an Anranger und Einsteiger. Ihnen wollen wir wirksam helfen. Und diese Vokabel,,jedermann", unsere erwlinschte Leserschar charakterisierend, begleitete uns auf dem gesamten Weg der Manuskripterarbeitung.

5 6 Vorwort Wenn die Leitungen zwischen der Altmark und dem Zittauer Gebirge gluhten und wieder in heftiger Diskussion zu entscheiden war, ob dieses oder jenes noch hinzugenommen werden sollte, ob man hier vertiefen oder dort auf die Hintergrunde eingehen sollte, ob man Beispielrechnungen mit statistischen Formeln aufnimmt oder dafur lieber noch weitere Excel-Tabellen mit Daten und Formeln und Funktionen darstellt - immer dann mischte sich dieses,jedermann" mit einem groben Ausrufungszeichen in das Gesprach und erinnerte uns daran, dass wir fur aile eine leicht lesbare und praxisverbundene Handreichung vorlegen wollten. Deshalb haben wir auf Formeln nahezu vallig verzichtet. DafUr sind unsere Excel Beispiele stets so gewahlt, dass man sie sofort nachvollziehen kann; wir sind dafur auch auf Dinge eingegangen, tiber die der Excel-Kundige nur mude lachelt. Unser Buch soli eben von jedermann verstanden werden kannen. FUr RUckmeldungen und kritische Hinweise sind wir sehr dankbar. Besuchen Sie uns doch gelegentlich im Internet unter liebe Leserin, lieber Leser, und sagen sie uns ihre Meinung. AbschlieBend machten wir allen, die uns wahrend der Zeit der Manuskripterarbeitung unterstutzten und viel Verstandnis entgegenbrachten, in erster Linie waren das natlirlich unsere lieben Frauen, ganz herzlich danken. Dem Teubner-Verlag und Herm J. WeiB in Leipzig danken wir fur die Anregung zu diesem Projekt und fur die entgegenkommende, konstruktive Zusammenarbeit. Uenglingen / Garlitz, im Marz 2003 W olf-gert Matthaus Jarg Schulze Vorwort zur zweiten Auflage Erfreulich schnell war die erste Auflage vergriffen, und gem folgten wir der Aufforderung des Verlages, eine durchgesehene und erweiterte zweite Auflage vorzubereiten. Insbesondere fugten wir ein neues Kapitel 9 ein, das dem Wunsch von Lesern Rechnung tragt, die in ihrer beruflichen Praxis am Arbeitsplatz (passiven) Zugriff auf grobe Datenbanken haben und wissen machten, wie sie Daten von dort in ihr vertrautes Excel importieren und am Arbeitsplatz aufbereiten kannen. FUr die wertvolle UnterstUtzung bei der Abfassung dieses neuen Kapitels machten wir Herm Steven Ponndorf in Leipzig ganz herzlich danken. Uenglingen / Garlitz, im Dezember 2004 Wolf-Gert Matthaus Jarg Schulze

6 In haltsverzeich n is Einleitung Grundlagen Statistische Grundbegriffe Datenniveau, Skalierung der Merkmale Kardinalskala (metrische Skala) Ordinalskala Nominalskala Verarbeitungsmoglichkeiten von Daten Zahlen - die groben Verfiihrer Datenerfassung und -verwaltung Mehrdimensionales Datenmaterial Uberschriften Spalten mit GesetzmaBigkeiten Dateneingabe Eindimensionales Datenmaterial Umgang mit dem Datenmaterial Kontrolle des Datenbestandes Niitzliche Auskunftsfunktionen Erfasste Merkmalswerte und das Filtem PrUfen von Minimum und Maximum Absolute Haufigkeiten Einfaches Abzahlen mit ZAHLENWENN ( ;.) Klassenbildung Klassenzuordnung mit der Funktion WENN ( ; ; ) Die Funktion VERWEIS ( ; ; ) Die Funktion HAUFIGKEIT ( ;.) Das Werkzeug Histogramm Modalwert... 57

7 8 Inhaltsverzeichnis 3.4 Haufigkeiten von Paaren: Pivot-Tabellen Aufgabenstellung und Bezeichnungen Herstellung einer einfachen Pivot-Tabelle Feldeinstellungen Prasentation von Pivot-Tabellen Abzlihlen mittels Pivot-Tabellen Variable Pivot-Tabellen Pivot-Tabellen mit Datumsangaben Absolute Summenhaufigkeiten Grafische Darstellungen Histogramme: Werkzeug HISTOGRAMM Die [BIJ-Methode zur Herstellung von Grafiken Zusammenhangende Daten Nicht zusammenhangende Daten Zeitreihen Skalierung Bedeutung Logarithmische Skalierung Grafische Darstellung von Pivot-Tabellen Darstellung von absoluten Summenhaufigkeiten Bereits berechnete Summenhaufigkeiten..., Prozent-Diagramme Prozent-Diagramme im Zeitablauf Relative Haufigkeiten, empirische VerteiIung Berechnung relativer Haufigkeiten Excel rechnet falsch!? Kumulierte relative Haufigkeiten Statistische MaDzahlen Mittelwerte Median und arithmetisches Mittel (Durchschnitt) Weitere Mittelwerte

8 Inhaltsverzeichnis StreuungsmaBe Spannweite Mittlere absolute Abweichung Empirische Standardabweichung und Varianz Einschub: Normalverteilung Schiefe und Wolbung Die VerfUhrung: Populationskenngrofien Korrelation und Regression Der Korrelationskoeffizient von Bravais-Pearson Begriff, Bedeutung, Berechnung Herstellung der Punktwolke Regression Berechnung der Regressionskonstanten Rechnung mit dem Werkzeug Regression Nichtlineare Zusammenhange Grundlagen Transformationen Zeitreihen Begriff und Erfassung Experimentell-visuelle Trendermittlung Lineare Zeitreihen und die TREND-Funktion Gleitender Durchschnitt Import von Daten aus Datenbanken Grundsatzliches Import aus MS-Access Einrichtung eines ODBC-Treibers Zugriff auf konkrete Datenbanken Microsoft SQL-Server Oracle Excel-ZugriffaufOracle Daten importieren Daten visualisieren und aktuell halten

9 10 Inhaltsverzeichnis Anhang: Yom Problem zur Excel-Losung Literatur Sachwortverzeichnis