WAFT - FH St. Gallen

FH Master St.Gallen

FH Master St.Gallen


M. R.
Diese Lernkarten decken Themen auf Universitätsniveau ab und bieten eine umfassende Einführung in die Datenvisualisierung und -analyse. Sie konzentrieren sich auf verschiedene Diagrammtypen wie Säulen-, Liniendiagramme und Kreisdiagramme, deren Eigenschaften und Anwendungen. Die Karteikarten behandeln auch statistische Konzepte wie Hypothesentests, Korrelationen und die Bedeutung von Signifikanzwerten. Ideal für Studierende und Forscher, die ihre Fähigkeiten in der Dateninterpretation und -präsentation verbessern möchten.
Karten
127
Lernende
6
Sprache
Deutsch
Kategorie
Allgemeinbildung
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
16.06.2016 / 10.01.2021

Lernkarten

Deskriptive Statistik (Definition)

  • beschreibende Statistik
  • beinhaltet Verfahren, mit denen sich durch die Beschreibung von Daten einer Grundgesamtheit Informationen gewinnen lassen
  • Ziel ist es Infroamtionen übersichtlich darzustellen, um das wesentlich schnell zu erkennen

Skalennieveu

Skalennieveu

Skalennieveu

Skalenniveau – Varianten 

 

 

 

Deskripitve Datenanalyse überblick

Welche Häufigkeitsverteilungen gibt es

  • Absolute Häufigkeit
  • Relative Häufigkeit mit fehlenden Werte (Prozent)
  • Relative Häufigkeit Ohne felende Werte (Gültige Prozent)
  • Kumulierte Häufigkeit (kumulierte Prozent)

Relative Häufigkeit Ohne felende Werte (Gültige Prozent)

Relative Häufigkeit mit fehlenden Werte (Prozent)

Relative Häufigkeit mit fehlenden Werte (Prozent)

Lage- und Streuungsparameter

Lageparameter (Übersicht)

  • Artimethisches Mittel
    • Durchschnitt aller Merkmalsausprägungen
  • Median (0,5-quantil)
    • In der Mitte stehende Merkmalsausprägung bei einer der grösse nach geortneten Reihe von Beobachtungen
  • Modus (Modalwert)
    • Die am häufigsten auftrtende Merkmalsauspägung
  • Quantiele
    • Lesbar aus Kumulierten Prozenten. In SPSS sind immer die Oberen Klassengrenzen angegeben

Streuungsparameter (Üerblick)

  • Varianz
    • Berechnung auf Basis der quadrierten Abweichungen der einzelnen Beobachtungswerte xi vom Mittelwert
  • Standardabweichung (Streuung, mittlere Abweichung) 
    • Quadratwurzel auf der Varianz 
    • Können nur vergliechen werden, wenn die selbe Skala verwendet wurde
    • Je grösser die Standartabweichung, je schlechter ist die Aussage des miitelwerters
  • Spannweite
    • Differenz zwischen dem grössten und dem kleinsten vorkommenden Merkmalswert 

Kontingenzanalyse (Grundlage)

  • Bivariate deskriptives Verfahren
  • Verfahren der Assoziationsanalyse
    1. Untersuchung von Zusammenhängen zwischen zwei nominalskalierten oder ordinalskalierten Variablen
    2. Keine Unterscheidung zwischen abhängiger und unabhängiger Variable (=ungerichtete Zusammenhänge)
  • Typische Anwendung: Untersuchen von Zusammenhängen zwischen Einkommensklasse und Konsumverhalten
  • Kreuztabellierung zur tabellarischen Darstellung von Ergebnissen einer Erhebung und dadurch Erkennung eines möglichen Zusammenhangs zwischen den Variablen 

Was sind Vorteile einer Kontingenzanalyse

  • Variablen mit unterschieldichen skalenniveaus einer gemeinsamen Analyse
  • Transformation von Variablen mit höheren Skalenniveaus auf nominale Niveaus

Was sind die Bedingungen für eine Kontingenzsanalyse?

  • Nominal oder Ordinalskalierung
  • Kein Unterschied zwischen Abhängiger und Unabhängiger Variable

Kreuztabelle: Erwarteter Wert

Bei völlig Unabhängigen Variablen würden allen Spalten und Zeilen eine gleiche Verteilung aufweisen. Daher:

Erwartete Anzahl = Zeilensumme ∗ Spaltensumme / Gesamtsumme 

Nicht-standardisierte Residuen

Nicht−standardisierte Residuen = Anzahl (beobachtet) − erwartete Anzahl 

Standardisierte Residuen

\(Standardisierte Residuen = {Residuen (nicht-standardisiert)\over \sqrt{Erwartete Anzahl} }\)

Standardisierte Residuen >2 weisen auf einen Zusammenhang hin. Bei Zusammenhängen auf intervenierende Variablen achten. Verwendung Diätprodukte bei Verheirateten eher, könnte aber auch mit dem alter zu tun haben. Zusammenhang zwischen Alter und Verheiratet

Korrelationsanalyse (Grundlage)

 

(5)

  • Gewählter Korrelationskoeffizient zur Hypothesenprüfung abhängig vom Skalenniveau der in der Zusammenhangshypothese genannten Merkmale
  • Ein bivariater positiver Zusammenhang (positive Korrelation) besagt, dass hohe Ausprägungen auf dem einen Merkmal mit hohen Ausprägungen auf dem anderen Merkmal einhergehen (= gleich gerichteter Zusammenhang).
  • Bei einem negativen Zusammenhang gehen dagegen hohe Ausprägungen auf dem einen Merkmal mit niedrigen Ausprägungen auf dem anderen Merkmal einher (= gegenläufiger Zusammenhang).
  • Prüfung des Zusammenhangs zwischen zwei intervallskalierten Variablen durch einen Korrelationskoeffizienten, genannt Produkt-Moment- oder (Bravais-)Pearson-Korrelationskoeffizient.
  • Graphisch: Wie eng streut die Punktwolke um die Gerade? 

Korrelationsanalyse (Möglichkeiten)

  • Pearson (-1≤r≤1)
  • Spearman ρ(-1≤ρ≤1)
  • Kendall-Tau-b 

Pearson (-1≤r≤1)

Der Pearson Korrelationskoeffizient hat folgende Eigenschaften:

 

(7)

  • Unabhängig von n und Masseinheit
  • Er liegt zwischen -1 und +1
  • Keine Aussage über kausalität
  • Beeinflussbar durch Ausreisser
  • mind. Intervallskaliert
  • linearer Zusammenhang
    • z. B. Alter, Einkommen 
  • normalverteilte Daten 

zuerst pearson testen dann spearman wenn es die nicht ist ist es Kendalls

Rangkorrelationskoeffizient Spearmans   ρ(-1≤ρ≤1)

 

(3)

  • Spearmans ρ unterscheidet sich von Pearsons r nur darin, dass die Werte zu Rängen umgeformt werden. 
  • Bindung heisst mehrere Werte gleich d.h. kein Rang möglich. Es wird ein hypothetischer Rang errechnet
  • Spearman und Pearson sind numerisch äquivalent (= haben den gleichen Wert), wenn keine Bindungen auftreten 

zuerst pearson testen dann spearman wenn es die nicht ist ist es Kendalls

Kendall-Tau-b 

 

(3)

  • Keine Annahme äquidistanter Abstände zweier aufeinanderfolgender Rangplätze
  • Bei kleinen Stichproben (Gesamtanzahl an Fällen < 20) ist Kendalls τ als Zusammenhangsmass am geeignetsten
  • Auch Kendalls τ ist unabhängig von Ausreissern 

 

  • Allerdings versagt Kendalls τa, falls die Werte einen hohen Anteil an Bindungen (=geteilten Rangplätzen, d.h. der gleiche Wert kommt mehrmals vor) aufweisen.
  • Deshalb wird in SPSS Kendalls τb berechnet. 

 

    Welcher Korrelationskoeffizient soll angewendet werden?

    Fragestellung:

    Gibt es einen Zusammenhang zwischen den beiden Variablen Umsatz und Distanz zum Konkurrenzgeschäft? 

    • Die Höhe des Korrelationskoeffizienten gibt an, ob ein Zusammenhang besteht oder nicht
    • Bei einem zweiseitigen Test lautet die Null- und Alternativhypothese:
    1. H0:  r=0 (Bei formulierung der Nullhypothese immer ein gleich zeichen vorhanden9

      Zwei Variablen sind in der Grundgesamtheit nicht miteinander korreliert.

    2. H1:  r≠0
      Zwei Variablen sind in der Grundgesamtheit miteinander korreliert. 

    Hypothese:

    Je grösser die Distanz zum Konkurrenzgeschäft, desto höher ist der Umsatz 

    Wie ist die Hypothese zu formulieren?

    • Auf Basis der Hypothese ist ein einseitiger Test zu wählen.
    • Bei einem einseitigen Test lautet die Null- und Alternativhypothese z.B.:
    1. H0:  r≤0

      Zwei Variablen sind in der Grundgesamtheit nicht oder negativ miteinander korreliert

    2. H1:  r>0

      Zwei Variablen sind in der Grundgesamtheit positiv miteinander korreliert. 

    Mass für die Stärke des Zusammenhang

     

    0.0 ≤ r < 0.1 kleiner Zusammenhang
    0.1 ≤ r < 0.3 geringer Zusammenhang
    0.3 ≤ r < 0.5 mittlerer Zusammenhang
    0.5 ≤ r < 0.7 hoher Zusammenhang
    0.7 ≤ r < 1.0 sehr hoher Zusammenhang

    ab 50 fällen relevant

    Modelpassung

     

    (3)

    • R-Quadrat
      • Ein Mass für die Güte der Anpassung eines Modells. Es liegt zwischen 0 und 1. Kleine (Bestimmtheitsmass) Werte zeigen an, dass das Modell nicht gut zu den Daten passt.
    • F
      • Wenn der F-Wert gross und das Signifikanzniveau klein ist (kleiner als etwa 0.05 oder 0.01), kann die Nullhypothese abgelehnt werden. Ein kleines Signifikanzniveau gibt also an, dass die Ergebnisse höchstwahrscheinlich nicht zufällig zustande gekommen sind.
    • Sig.
      • Im Allgemeinen kann bei Werten unter 0.05 die Nullhypothese abgelehnt werden; bei Werten über 0.10 wird die Nullhypothese nicht abgelehnt. 

    Direkte Wichtigkeitsbestimmung – Schwächen 

     

    (6)

    • Mangelnder Differenzierungsgrad
    • Gefahr der kognitiven Überforderung
    • Tendenz zu sozial erwünschten Antworten
    • Existenz unbewusster Entscheidungskriterien
    • Gefahr strategischer Antworten
    • Höhere Wahrscheinlichkeit von Reaktanz- und Ermüdungserscheinungen 

    Indirekte Wichtigkeit

    Zusammenhang Leistungsparameter und Gesamtzufriedenheit.

    • Logischer Schluss auf Wichtigkeit

    Verfahren der quadrierten Korrelationen

    1. Variablen, welche die Gesamtzufriedenheit beschreiben (bspw. Beschwerden, Service, Produkt usw.)
    2. Diese Variablen werden anhand Person in Korrelation gesetzt. Im Beispiel würden folgende Korrelationskoeffizienten Berechnet:
      • A: Gesamtzufriedenheit und Beschwerden r=0.614
      • B: Gesamtzufriedenheit und Service r=0.435
      • C: Gesamtzufriedenheit und Produkt r=0.184
    3. Quadriere die Korrelationskoeffizienten im Beispiel
      • A: r2=0.6142=0.377
      • B: r2=0.4352=0.206
      • C: r2=0.1842=0.034
    4. Prozentsatz der Summe aller r2 ergibt die prozentuale Wichtigkeit
      • Beispiel:
        • Summe r2=0.377+0.206+0.034=0.617=100%

    Was ist Induktive Statistik?

    Erkenntnisse aus einer Stichprobe sollen Schlüsse auf die GG gezogen werden. Das Verfahren dazu heisst Signifikanz-Test.

    Information --> Iduktive Statistik --> Verallgemeinerbares Wissen

    Was sind Signifikanztests?

    Ein Verfahren mit dem anhand von n Hypothesen über die Verteilung bzw. die Verteilungsparameter von Merkmalen in der GG überprüft werden können.

    Vorgehen zur Konstruktion eines Konfidenzintervalles

     

    (6)

    1. Festlegung von:
      • Grundgesamtheit
      • Nullhyptohtese Ho
      • Alternativhypothese H1
    2. Signifikanzniveau bestimmen
    3. Prüfgrösse bzw. Testverteilung bestimmen
    4. Ermittlung des Ablehnungsbereiches
    5. Berechung der empirischen Werts der Prüfgrösse auf basis der Daten aus der Stichprobe
    6. Vergleich von empirischen Wert mit kritischem Wert

     

    Symmetrisch Zweiseitig

    H0: μ=μ0  und H1: μ≠μ0

    H0: Verteilung ist gleich gross

    H1: Verteilung nicht gleich gross

     Einseitig a

    H0: μ≤μ0  und H1: μ>μ0

    H0: Ein empirische Mittelwert ist kleiner als der GG

    Einseitig b

    H0: μ≥μ0  und H1: μ<μ0

    2. Signifikanzniveau bestimmen

    Wie gross muss ich α Wählen?

    Je nach Hypothese und Konsequenzen. Hat man bei irrtümlicher Ablehnung einer richtigen Hypothese mit schwerwiegenden Konsequenzen zu rechnen, sollte α möglichst klein gewählt werden (α=0.01).

    Sind aber die Konsequenzen, dass eine Falsche Hypothese nicht abgelehnt wird hoch, dann sollte α grösser sein damit β  kleiner wird. Beispiel Medikamenten Test, β ist das Risiko, dass ein als wirksam deklariertes Medikament nichts wirksam ist. Ein solches Testergebnis und eine darauffolgende Markteinführung hat schwerwiegende Konsequenzen. 

    3. Prüfgrösse bzw. Testverteilung bestimmen

    • Bestimmung einer geeigneten Prüfgrösse und ihrer Verteilung, der sogenannten Testverteilung, z. B.
      • z-Wert als Prüfgrösse und Standardnormalverteilung als Testverteilung
    • Ausgangspunkt für Entscheidung über Ablehnung oder Nicht-Ablehnung der Nullhypothese H0 

    Lernen