Inhaltsverzeichnis - Wiley-VCH

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Inhaltsverzeichnis
Über den Autor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
Über dieses Buch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Törichte Annahmen über den Leser . . . . . . . . . .
Wie dieses Buch aufgebaut ist . . . . . . . . . . . . . .
Teil I: Ein paar statistische Grundlagen . . . .
Teil II: Die beschreibende Statistik . . . . . . .
Teil III: Die schließende Statistik . . . . . . . . .
Teil IV: Der Top-Ten-Teil . . . . . . . . . . . . . . .
Symbole, die in diesem Buch verwendet werden.
Wie es weitergeht. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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TEIL I
EIN PAAR STATISTISCHE GRUNDLAGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
Kapitel 1
Was Statistik ist und warum sie benötigt wird . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
Warum Statistik? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Einsatzgebiete der Statistik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bereiche der Statistik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die deskriptive oder beschreibende Statistik . .
Die schließende Statistik oder Inferenzstatistik .
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Kapitel 2
Die Quellen: Woher die Daten kommen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Datenerhebung: Auf den Informationsbedarf ausgerichtet . . . . . . . . . . . . .
Ziele festlegen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Untersuchungsansatz definieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Das Datenerhebungsdesign festlegen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Datenerhebungsmethode definieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Auswahl der Untersuchungseinheiten: Vollerhebung oder Stichprobe.
Das richtige Niveau bitte! Nominal-, Ordinal- und metrische Skalen . .
Der Datensatz als Grundlage für statistische Analysen . . . . . . . . . . . . . . . .
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14 Inhaltsverzeichnis
TEIL II
DIE BESCHREIBENDE STATISTIK
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Kapitel 3
In jeder Zeitung zu finden: Tabellen und Diagramme
Darstellung in Tabellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Gruppierte Daten oder Häufigkeitsdaten . . . . . . . .
Klassierte Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Klassenbildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Zutaten für eine gute Datentabelle . . . . . . . . .
Die Häufigkeitstabelle eines klassierten Merkmals .
Ein Diagramm sagt mehr als tausend Zahlen . . . . . . . . .
Das Histogramm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Das Balkendiagramm/Säulendiagramm . . . . . . . .
Das Kuchendiagramm – aber bitte mit Sahne! . . . .
Liniendiagramme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Weitere Diagramme, die Ihnen begegnen können .
Kapitel 4
Mittendrin – zentrale Lagemaße
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Kapitel 5
Drum herum – Streuungsmaße
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Zentrale Lagemaße – ein Steckbrief . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Das arithmetische Mittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Das geometrische Mittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Der Median . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Berechnung des Medians bei ungerader Fallzahl . . . . . . . . . . . . . . . . .
Berechnung des Medians bei gerader Fallzahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Median oder arithmetisches Mittel – was ist aussagekräftiger? . . . . . . . . . . .
Der Modus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Modus, Median und arithmetisches Mittel bei eingipfeligen Verteilungen . . .
Quartile, Perzentile oder ganz einfach Quantile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Quartile: Vier gleich große Teile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Perzentile: Hundert gleich große Teile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Quantile: Einfach nur Teile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Zentrale Lagemaße für klassierte Daten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Der Modus für klassierte und gruppierte Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Der Median für klassierte Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Das gewichtete arithmetische Mittel bei klassierten metrischen Daten .
Resümee zur Berechnung von zentralen Lagemaßen . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Die Spannweite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Der interquartile Abstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Der interquartile Abstand für nicht klassierte Daten.
Der interquartile Abstand für klassierte Daten . . . . .
Alles auf einen Blick: Der Boxplot. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Mittlere Abweichung, Varianz und Standardabweichung .
Die mittlere Abweichung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Varianz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Standardabweichung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Variationskoeffizient . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Standardisierung und Z-Wert . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Inhaltsverzeichnis
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Kapitel 6
Alles in einer Zahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Einfache statistische Kennzahlen . . . . . . . . . . . . . . . .
Verhältniszahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Gliederungszahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Beziehungszahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Messzahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Indexzahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Konzentration mit dem Gini-Koeffizienten messen
Kapitel 7
Zusammenhangsmaße
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Die Analyse von Zusammenhängen . . . . . . . . . . .
Die Kreuztabelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Das Chi-Quadrat. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Der Kontingenzkoeffizient nach Pearson. . . . . . . .
Der Rangkorrelationskoeffizient . . . . . . . . . . . . . .
Alles auf einen Blick – das Streudiagramm . . . . . .
Die Kovarianz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Korrelationskoeffizient nach Bravais und Pearson.
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Kapitel 8
Es geht auch ohne die Kristallkugel – Vorhersagen
mit der Regressionsanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
Die Regressionsfunktion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Regressionsgleichung interpretieren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Wie gut ist gut? Die Güte der Regressionsanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die nicht erklärte Varianz – oder: Was die Regressionsanalyse nicht
erklärt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die erklärte Abweichung – oder: Was die Regressionsgleichung erklärt .
Den Zusammenhang analysieren: Die Varianzzerlegung . . . . . . . . . . . .
Das Bestimmtheitsmaß zur Bestimmung der Güte der
Regressionsgleichung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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16 Inhaltsverzeichnis
TEIL III
DIE SCHLIEßENDE STATISTIK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Kapitel 9
Nichts ist sicher, aber wahrscheinlich – die Wahrscheinlichkeitsrechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
Wie wahrscheinlich ist die Wahrscheinlichkeit?. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Wahrscheinlichkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
So ein Zufall! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Wahrscheinlichkeiten finden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die klassische Methode zur Wahrscheinlichkeitsberechnung . . . .
Die statistische Methode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die subjektive Methode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Wahrscheinlichkeitsregeln im Einsatz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Komplementärwahrscheinlichkeit: Pro und Kontra . . . . . . . . . . .
Additionsregeln der Wahrscheinlichkeit und das Venn-Diagramm
Multiplikationsregeln der Wahrscheinlichkeit. . . . . . . . . . . . . . . .
Berechnung der bedingten Wahrscheinlichkeit . . . . . . . . . . . . . .
Die Bayes-Regel zur Berechnung bedingter Wahrscheinlichkeiten
Das Baumdiagramm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kombinatorik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Permutation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Variation und Kombination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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170
Kapitel 10
Auf die Verteilung kommt es an – Wahrscheinlichkeitsverteilungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
Die Zufallsvariable und das Zufallsexperiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Alles eine Frage der Funktion: Die Wahrscheinlichkeitsverteilung einer
diskreten Zufallsvariablen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Gleichverteilung einer diskreten Zufallsvariablen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Verteilungsfunktion einer diskreten Zufallsvariablen . . . . . . . . . . . . . . . . .
Was Sie von diskreten Zufallsvariablen erwarten können: Der Erwartungswert.
Rund um den Erwartungswert: Die Varianz von diskreten Zufallsvariablen . . . .
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177
177
178
180
182
Kapitel 11
Noch mehr Diskretion bitte – die Binomialverteilung
und ihre Freunde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
Entweder oder – die Binomialverteilung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Eigenschaften eines Binomialexperiments. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formel für die Wahrscheinlichkeitsfunktion einer binomialverteilten
Zufallsvariablen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erwartungswert der Binomialverteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Varianz einer binomialverteilten Zufallsvariablen. . . . . . . . . . . . . . . .
Standardabweichung der Binomialverteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Inhaltsverzeichnis
Die hypergeometrische Verteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erwartungswert der hypergeometrischen Verteilung . . . .
Varianz der hypergeometrischen Verteilung . . . . . . . . . . .
Standardabweichung der hypergeometrischen Verteilung
Die Poisson-Verteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Kapitel 12
Alles im Fluss: Kontinuierliche Wahrscheinlichkeitsverteilungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
Alle sind gleich und einige etwas mehr: Die Gleichverteilung . . . . . . . . . . .
Noch alles dicht? Die Dichtefunktion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erwartungswert einer gleichverteilten stetigen Zufallsvariablen . . . .
Varianz einer gleichverteilten stetigen Zufallsvariablen . . . . . . . . . . .
Standardabweichung einer gleichverteilten stetigen Zufallsvariablen
Was ist schon normal? Die Normalverteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dichtefunktion und Form der Normalverteilung . . . . . . . . . . . . . . . .
Besondere Eigenschaften der Normalverteilung . . . . . . . . . . . . . . . .
Standardnormalverteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Standardisierung und Z-Wert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Besondere Merkmale der Standardnormalverteilung . . . . . . . . . . . .
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Kapitel 13
Vom Teil aufs Ganze schließen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
Stichproben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Der Repräsentationsschluss . . . . . . . . .
Grundgesamtheiten. . . . . . . . . . . . . . .
Arten von Stichproben . . . . . . . . . . . . .
Auswahlverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Systematische Auswahl . . . . . . . . . . . .
Geschichtete Auswahl . . . . . . . . . . . . .
Ans Limit gehen: Der zentrale Grenzwertsatz
Der Standardfehler . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Mit dem Standardfehler rechnen . . . . . . . . .
Kapitel 14
Schätzverfahren
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Genau schätzen – die Punktschätzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Schätzfunktion und ihre Qualitätsanforderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Schätzfunktion für das arithmetische Mittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Schätzfunktion für die Varianz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Schätzfunktion für Anteilswerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Mit Vertrauen rechnen – das Vertrauensintervall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Irrtums- und Vertrauenswahrscheinlichkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bestimmung des Vertrauensintervalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Das Vertrauensintervall für kleine Stichproben bei unbekannter Varianz.
Das Vertrauensintervall für Anteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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18 Inhaltsverzeichnis
Kapitel 15
These, Antithese, Hypothesentest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
In Alternativen denken: Nullhypothese und Alternativhypothese . . .
Von signifikanten und nicht signifikanten Fehlern. . . . . . . . . . . . . . .
Irrtumswahrscheinlichkeit und Signifikanz von Ergebnissen. . .
Der α-Fehler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Der β-Fehler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Möglichkeiten, den Hypothesentest zu entscheiden . . . . . . . . .
Eins, zwei, drei und fertig ist der Hypothesentest . . . . . . . . . . . . . . .
Einseitiger Hypothesentest für den Mittelwert . . . . . . . . . . . . .
Die wichtigsten Entscheidungen bei der Wahl der Teststatistik .
Zweiseitiger Hypothesentest bei einer kleinen Stichprobe . . . .
Jedem das Seine: Hypothesentest über Anteile . . . . . . . . . . . .
Wie es nun weitergehen könnte – der Wilcoxon-Test . . . . . . . . . . . .
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TEIL IV
DER TOP-TEN-TEIL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
Kapitel 16
Die zehn wichtigsten Statistikformeln. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
Das arithmetische Mittel . . . . . . . . . .
Die Standardabweichung. . . . . . . . . .
Der Preisindex nach Laspeyres . . . . .
Der Korrelationskoeffizient . . . . . . . .
Der Regressionskoeffizient . . . . . . . .
Der Bestimmtheitskoeffizient . . . . . .
Die bedingte Wahrscheinlichkeit . . . .
Der Z-Wert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Normalverteilungsdichtefunktion
Der Standardfehler . . . . . . . . . . . . . .
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Kapitel 17
Die zehn wichtigsten Schritte für den Praktiker . . . . . . . . . . . . . . . 271
Der Start: Ein statistisches Problem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Das Thema der statistischen Untersuchung . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Suchen und finden: Die Informationsrecherche vor der Erhebung .
Nichts ist praktischer als eine gute Theorie . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Keine Frage des guten Geschmacks: Das Untersuchungsdesign –
ein Muss für jede Erhebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Jetzt werden die Daten geerntet – die Feldphase . . . . . . . . . . . . . .
Die Daten für die Analyse schick machen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Stunde der Formeln hat geschlagen: Jetzt wird gerechnet – die
Datenanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Ergebnisse für die Praxis übersetzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Ergebnisse präsentieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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