Vertragstheorie Optimierungsmethoden Makro kompakt Einführung in die Statistik Unternehmensfinanzen mit EXCEL und SPSS Produktionsplanung

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1 Physica-Lehrbuch

2 Physica-Lehrbuch Bannier, Christina E. Vertragstheorie Eine Einführung mit finanzökonomischen Beispielen und Anwendungen 2005, XVI, 218 S. Duller, Christine Einführung in die Statistik mit EXCEL und SPSS Ein anwendungsorientiertes Lehr- und Arbeitsbuch 2. Aufl. 2007, XII, 285 S. Farmer, Karl Wendner, Ronald Wachstum und Außenhandel Eine Einführung in die Gleichgewichtstheorie der Wachstumsund Außenhandelsdynamik 2. Aufl. 1999, XVIII, 423 S. Fink, Andreas Schneidereit, Gabriele Voß, Stefan Grundlagen der Wirtschaftsinformatik 2. Aufl. 2005, XVIII, 316 S. Göcke, Matthias Köhler, Thomas Außenwirtschaft Ein Lern- und Übungsbuch 2002, XIII, 359 S. Graf, Gerhard Grundlagen der Volkswirtschaftslehre 2. Aufl. 2002, XIV, 335 S. Graf, Gerhard Grundlagen der Finanzwissenschaft 2. Aufl. 2005, XII, 334 S. Heiduk, Günter S. Außenwirtschaft Theorie, Empirie und Politik der interdependenten Weltwirtschaft 2005, XII, 429 S. Heno, Rudolf Jahresabschluss nach Handelsrecht, Steuerrecht und internationalen Standards (IAS/IFRS) 5. Aufl. 2006, XX, 560 S. Hofmann, Ulrich Netzwerk-Ökonomie 2001, X, 242 S. Huch, Burkhard u.a. Rechnungswesen-orientiertes Controlling Ein Leitfaden für Studium und Praxis 4.Aufl. 2004, XX, 510 S. Kistner, Klaus-Peter Produktions- und Kostentheorie 2. Aufl. 1993, XII, 293 S. Kistner, Klaus-Peter Optimierungsmethoden Einführung in die Unternehmensforschung für Wirtschaftswissenschaftler 3. Aufl. 2003, XII, 293 S. Kistner, Klaus-Peter Steven, Marion Produktionsplanung 3. Aufl. 2001, XIII, 372 S. Kistner, Klaus-Peter Steven, Marion Betriebswirtschaftslehre im Grundstudium Band 1: Produktion, Absatz, Finanzierung 4.Aufl.2002,XIV,510S. Band 2: Buchführung, Kostenrechnung, Bilanzen 1997, XVI, 451 S. König, Rolf Wosnitza, Michael Betriebswirtschaftliche Steuerplanungsund Steuerwirkungslehre 2004, XIV, 288 S. Kortmann, Walter Mikroökonomik Anwendungsbezogene Grundlagen 4. Aufl. 2006, XVIII, 674 S. Marti, Kurt Gröger, Detlef Einführung in die lineare und nicht lineare Optimierung 2000, VII, 206 S. Marti, Kurt Gröger, Detlef Grundkurs Mathematik für Ingenieure, Naturund Wirtschaftswissenschaftler 2.Aufl.2003,X,267S. Michaelis, Peter Ökonomische Instrumente in der Umweltpolitik Eine anwendungsorientierte Einführung 1996, XII, 190 S. Nissen, Hans-Peter Einführung in die makroökonomische Theorie 1999, XVI, 341 S. Nissen, Hans-Peter Das Europäische System Volkswirtschaftlicher Gesamtrechnungen 5.Aufl.2004,XVI,362S. Risse, Joachim Buchführung und Bilanz für Einsteiger 2. Aufl. 2004, VIII, 296 S. Rothengatter, Werner Schaffer, Axel Makro kompakt Grundzüge der Makroökonomik 2006, X, 234 S. Schäfer, Henry Unternehmensfinanzen Grundzüge in Theorie und Management 2. Aufl. 2002, XVIII, 522 S. Schäfer, Henry Unternehmensinvestitionen Grundzüge in Theorie und Management 2. Aufl. 2005, XVI, 439 S. Schüler, Mirja Einführung in das betriebliche Rechnungswesen Buchführung für Industrieund Handelsbetriebe 2006, XII, 216 S. Sesselmeier, Werner Blauermel, Gregor Arbeitsmarkttheorien 2.Aufl.1998,XIV,308S. Steven, Marion Hierarchische Produktionsplanung 2. Aufl. 1994, X, 262 S. Steven, Marion Kistner, Klaus-Peter Übungsbuch zur Betriebswirtschaftslehre im Grundstudium 2000, XVIII, 423 S. Swoboda, Peter Betriebliche Finanzierung 3. Aufl. 1994, 305 S. Tomann, Horst Volkswirtschaftslehre Eine Einführung in das ökonomische Denken 2005, XII, 186 S. Weigand, Christoph Statistik mit und ohne Zufall Eine anwendungsorientierte Einführung 2006, XIII, 421 S. Weise, Peter u.a. Neue Mikroökonomie 5. Aufl. 2005, XI, 645 S. Zweifel, Peter Heller, Robert H. Internationaler Handel Theorie und Empirie 3. Aufl. 1997, XXII, 418 S.

3 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

4 Ass. Professorin Dipl.-Ing. Mag. Dr. Christine Duller Johannes Kepler Universität Linz IFAS - Institut für Angewandte Statistik Altenberger Straße Linz Österreich christine.duller@jku.at ISSN ISBN Physica-Verlag Heidelberg ISBN Aufl. Physica-Verlag Heidelberg Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. Physica-Verlag ist ein Unternehmen von Springer Science+Business Media springer.de Physica-Verlag Heidelberg 2006, 2007 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. Herstellung: LE-TEXJelonek, Schmidt & Vöckler GbR, Leipzig Umschlaggestaltung: WMX Design GmbH, Heidelberg SPIN /3100YL Gedruckt auf säurefreiem Papier

5 Vorwort Dieses Buch soll auf allgemein verständlichem Niveau die Grundlagen der Statistik vermitteln. Die LeserInnen sollen die Fähigkeit erwerben, die vorgestellten statistischen Verfahren korrekt anwenden und die daraus resultierenden Ergebnisse richtig und verständlich interpretieren zu können. Voraussetzungen sind Mathematik auf Maturaniveau und Grundkenntnisse im Umgang mit dem Computer, insbesondere mit EXCEL. Um das Verständnis zu erleichtern werden zahlreiche Beispiele mit Lösungen angeführt, wobei viele Beispiele auch mit den gängigen Programmen EXCEL und SPSS gelöst werden. Bücher bieten aber nicht nur Inhalte, sondern transportieren immer auch Überzeugungen der Autorinnen und Autoren. Dieses Lehrbuch soll den Studierenden ein nützliches Hilfsmittel sein und auch einen Beitrag zur bewußten Integration von Studentinnen leisten. Die sonst üblichen ausschließlich männlichen Bezeichnungen werden durch eine Ausdrucksweise ersetzt, die alle Studierende ansprechen soll und daher zwischen männlicher, weiblicher und gemischter Ausdrucksweise abwechselt. Im ersten Teil des Buches werden grundsätzliche Überlegungen zum Thema Statistik, sowie Kurzeinführungen in EXCEL und SPSS geboten. Der zweite Teil setzt sich intensiv mit den Verfahren der deskriptiven Statistik auseinander und legt so den Grundstein für erste statistische Analysen. Die Wahrscheinlichkeitsrechnung, die im dritten Teil beleuchtet wird, dient als Grundlage für die induktive Statistik, die im vierten und letzten Teil behandelt wird. Um auch den Zweck als Nachschlagewerk zu erfüllen, ist im Anhang neben den wichtigsten Verteilungstabellen auch eine Übersicht mit Notationen angeführt. Unter ger.html wird ein Link zu diesem Buch angeboten, wo man Ergänzungen und ausführlichere Lösungen zu den Beispielen findet.

6 VI Vorwort Für die 2. Auflage wurden einige Details ergänzt und natürlich die gefundenen Fehler korrigiert. Die SPSS-Beschreibungen beziehen sich in der 2. Auflage auf die Version 14.0, die Unterschiede zur Version 12.0 in der 1. Auflage sind aber eher geringfügig. Mein Dank gilt Norbert Faschinger, der mir vor allem beim Erstellen der zahlreichen Grafiken eine große Hilfe war. Für Anregungen und Korrekturvorschläge bedanke ich mich bei meinen Testleserinnen, insbeondere bei Frau Eva Obermayr, Frau Martha Pfleger und Frau Dr. Helga Wagner. Für das Aufspüren von (Tipp-)fehlern bedanke ich mich bei meinen Studierenden und bei Herrn Mag. Christoph Pamminger. Dem Physica-Verlag aus dem Hause Springer möchte ich danken für die Erstellung dieses Lehrbuches und die gute und problemlose Zusammenarbeit, insbesondere gilt mein Dank Frau Dipl.-Math. Lilith Braun, Frau Gabriele Keidel M.A. und Herrn Dr. Werner Müller, die durch ihre Unterstützung mein Debüt als Lehrbuchautorin erst ermöglicht haben. Über Anregungen meiner Leserinnen und Leser würde ich mich sehr freuen und ich wünsche allen viel Spaß mit der Statistik. Linz, Dezember 2006 Christine Duller

7 Inhaltsverzeichnis Teil I Einführung 1 Was ist Statistik? DerBegriffStatistik Wozu Statistik? Grundbegriffe TeilbereichederStatistik... 9 Übungsaufgaben Ablauf einer statistischen Analyse Planung MerkmaleundMerkmalstypen SkalenniveausvonMerkmalen Stetige und diskrete Merkmale MethodederDatengewinnung Datenerfassung und -aufbereitung Abschlussbericht ProblemfelderinderPraxis Datenschutz, Anonymität Unzureichendes Studiendesign Sekundärstatistiken FehlendeDaten Übungsaufgaben

8 VIII Inhaltsverzeichnis 3 Anmerkungen zum Umgang mit dem Computer Grundlagen Nützliche Tasten und Tastenkombinationen DragandDrop Konventionen zur Beschreibung Das Tabellenkalkulationsprogramm EXCEL Grundelemente in EXCEL FormatierunginEXCEL Dateneingabe StatistischeAnalysen Das Statistikpaket SPSS Erste Schritte in SPSS DerDateneditor Datenquellen DerViewer Datenaufbereitung FehlendeWerte UmkodierenvonVariablen TransformierenvonVariablen Fällegewichten Tipps im Umgang mit SPSS Teil II Deskriptive Statistik 6 Eindimensionale Häufigkeitsverteilungen DiskreteMerkmale HäufigkeitsverteilunginEXCEL Häufigkeitsverteilungen in SPSS StetigeMerkmale Stetige Häufigkeitsverteilung inexcel Stetige Häufigkeitsverteilung inspss Grafische Darstellung von Verteilungen

9 Inhaltsverzeichnis IX Kreis- oder Tortendiagramm Balken-, Säulen-oderStabdiagramm Histogramm Qualitätskriterien fürgrafiken Auswahl der passenden Darstellungsform GrafikeninEXCEL ErstellenvonHistogrammeninEXCEL 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 Übungsaufgaben Maßzahlen für eindimensionale Verteilungen Lagemaße Arithmetisches Mittel Median 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

10 X Inhaltsverzeichnis Übungsaufgaben Multivariate deskriptive Statistik Zweidimensionale Häufigkeitsverteilungen Randverteilungen BedingteVerteilung 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 TippsundTricks Übungsaufgaben Die Regressionsanalyse Die lineare Einfachregression Regressionsanalyse in EXCEL Regressionsanalyse in SPSS Übungsaufgaben Teil III Wahrscheinlichkeitsrechnung 10 Wahrscheinlichkeitsrechnung Exkurs: Mengenlehre Grundbegriffe der Wahrscheinlichkeitsrechnung Denkmodelle für den Wahrscheinlichkeitsbegriff WahrscheinlichkeitalsAnteil Wahrscheinlichkeit als relative Häufigkeit RechnenmitWahrscheinlichkeiten Axiome von Kolmogorov Bedingte Wahrscheinlichkeiten

11 Inhaltsverzeichnis XI Stochastisch unabhängige Ereignisse DasTheoremvonBayes Übungsaufgaben Diskrete Wahrscheinlichkeitsverteilungen Dichte und Verteilungsfunktion Lage- und Streuungsparameter SpeziellediskreteVerteilungen Alternativverteilung Diskrete Gleichverteilung Binomialverteilung Hypergeometrische Verteilung Poissonverteilung RechnenmitdiskretenVerteilungen Übungsaufgaben Stetige Wahrscheinlichkeitsverteilungen Dichte und Verteilungsfunktion Unabhängigkeit zweier stetiger Zufallsvariablen Lage- und Streuungsparameter DiestetigeGleichverteilung DieNormalverteilung Approximationen durch die Normalverteilung Gesetz der großen Zahlen und Grenzwertsätze Approximationen durch die Normalverteilung Übungsaufgaben Teil IV Schließende Statistik 13 Die Gedankenwelt der schließenden Statistik Stichprobenverteilung Parameterschätzung SchätzenvonAnteilen Schätzen von Mittelwerten

12 XII Inhaltsverzeichnis 13.5 Konfidenzintervalle in EXCEL Konfidenzintervalle in SPSS Übungsaufgaben Statistisches Testen Grundbegriffe der Testtheorie Testen von Hypothesen überanteile 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 Übungsaufgaben Tabellen Lösungen zu den Übungsaufgaben Symbolverzeichnis Literaturverzeichnis Sachverzeichnis...279