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Title: | Einführung in die Statistik Analyse und Modellierung von Daten |
---|---|
From: |
von Rainer Schlittgen
|
Person: |
Schlittgen, Rainer
1946- Verfasser aut |
Main Author: | |
Format: | Book |
Language: | German |
Published: |
München
Oldenbourg
2012
|
Edition: | 12., korr. Aufl. |
Series: | Lehr- und Handbücher der Statistik
|
Subjects: | |
Online Access: | http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=025179256&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA |
Physical Description: | XVII, 526 S. graph. Darst. |
ISBN: | 9783486715248 3486715240 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1 STATISTISCHE DATEN
1.1 ERHEBUNGEN
1.1.1 PROBLEMSTELLUNG
1.1.2 BEGRIFFSBILDUNGEN
1.2 STATISTISCHE VARIABLEN
1.2.1 BEGRIFFSBILDUNGEN 1.2.2 KLASSIFIKATIONEN
1.2.3 TRANSFORMATIONEN
1.3 DIE DATENMATRIX
1.4 AUFGABEN
2 DARSTELLUNG UNIVARIATER DATENSAETZE
2.1 HAEUFIGKEITSVERTEILUNGEN DISKRETER VARIABLEN 2.1.1 PROBLEMSTELLUNG
2.1.2 HAEUFIGKEITEN
2.1.3 GRAFISCHE DARSTELLUNGEN
2.2 HAEUFIGKEITSVERTEILUNGEN STETIGER VARIABLEN . 2.2.1 PROBLEMSTELLUNG
2.2.2 GEORDNETER DATENSATZ
2.2.3 STEMLEAF-DIAGRAMM 2.2.4 HAEUFIGKEITSTABELLE 2.2.5 DAS HISTOGRAMM
2.3 DIE EMPIRISCHE VERTEILUNGSFUNKTION 2.3.1 EINFUEHRENDES BEISPIEL 2.3.2
EMPIRISCHE VERTEILUNGSFUNKTION 2.3.3 KLASSIERTE DATEN
2.4 QUANTILE
2.4.1 PROBLEMSTELLUNG
2.4.2 BESTIMMUNG D E R QUANTILE 2.4.3 SPEZIELLE QUANTILE
2.4.4 QUANTILDIAGRAMME
2.4.5 5-ZAHLEN-ZUSAMMENFASSUNG 2.4.6 BOX-PLOTS
2.5 AUFGABEN
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IMAGE 2
X INHALTSVERZEICHNIS
3 MASSZAHLEN FUER UNIVARIATE DATENSAETZE 39
3.1 MASSZAHLEN DER LAGE 39
3.1.1 ERFASSUNG DES NIVEAUS 39
3.1.2 DER MEDIAN 40
3.1.3 DAS ARITHMETISCHE MITTEL 41
3.1.4 BERECHNUNG DES ARITHMETISCHEN MITTELS 42
3.1.5 EIGENSCHAFTEN DES ARITHMETISCHEN MITTELS 44
3.1.6 WEITERE MASSZAHLEN D E R LAGE 48
3.2 STREUUNGSMASSE 50
3.2.1 PROBLEMSTELLUNG 50
3.2.2 DURCHSCHNITTLICHE ABWEICHUNG U N D STANDARDABWEICHUNG 51
3.2.3 VARIANZ 54
3.2.4 WEITERE STREUUNGSMASSZAHLEN 57
3.2.5 STABILISIERUNG D E R STREUUNG 58
3.3 SCHIEFE EMPIRISCHER VERTEILUNGEN 61
3.3.1 EINFUEHRENDES BEISPIEL 61
3.3.2 MASSZAHLEN D E R SCHIEFE 62
3.3.3 TRANSFORMATION ZUR SYMMETRISIERUNG 65
3.4 KONZENTRATIONSMESSUNG 70
3.4.1 PROBLEMSTELLUNG 70
3.4.2 MASSE DER ABSOLUTEN KONZENTRATION 70
3.4.3 RELATIVE KONZENTRATION 73
3.5 AUFGABEN 77
4 MULTIVARIATE DATENSAETZE 81
4.1 DARSTELLUNG MULTIVARIATER DISKRETER DATENSAETZE 81
4.1.1 PROBLEMSTELLUNG 81
4.1.2 BIVARIATE KONTINGENZTABELLEN 82
4.1.3 BEDINGTE RELATIVE HAEUFIGKEITEN 83
4.1.4 MEHRDIMENSIONALE KONTINGENZTABELLEN 84
4.2 DARSTELLUNG BIVARIATER STETIGER DATENSAETZE 85
4.2.1 STREUDIAGRAMM 85
4.2.2 KONVEXE HUELLEN 86
4.2.3 GRAFISCHE DARSTELLUNG D E R BIVARIATEN HAEUFIGKEITSVERTEILUNG 87
4.3 MEHRDIMENSIONALE DATEN 88
4.4 MASSZAHLEN DES ZUSAMMENHANGS 90
4.4.1 PROBLEMSTELLUNG 91
4.4.2 DIE KOVARIANZ 92
4.4.3 DER KORRELATIONSKOEFFIZIENT VON BRAVAIS-PEARSON 95
4.4.4 DER RANGKORRELATIONSKOEFFIZIENT V O N SPEARMAN 98
4.4.5 DER PHI-KOEFFIZIENT 99
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS XI
4.5 ELEMENTARE REGRESSIONSRECHNUNG 101
4.5.1 PROBLEMSTELLUNG 102
4.5.2 BESTIMMUNG DER REGRESSIONSGERADEN 103
4.5.3 DAS BESTIMMTHEITSMASS 106
4.6 AUFGABEN 109
5 INDEXZAHLEN UND ZEITREIHENANALYSE 113
5.1 INDEXZAHLEN 113
5.1.1 MESSZIFFERN 114
5.1.2 INDIZES 116
5.1.3 RECHNEN MIT INDIZES 120
5.2 ELEMENTARE ZEITREIHENANALYSE 122
5.2.1 TRENDBESTIMMUNG 123
5.2.2 SAISONBEREINIGUNG 127
5.3 AUFGABEN 130
6 GRUNDLAGEN DER WAHRSCHEINLICHKEITSRECHNUNG 133
6.1 ZUFALLSEXPERIMENTE U N D EREIGNISSE 133
6.1.1 ZUFALLSEXPERIMENTE 133
6.1.2 EREIGNISSE 135
6.2 WAHRSCHEINLICHKEITEN 139
6.2.1 CHANCEN V O N EREIGNISSEN 139
6.2.2 HAEUFIGKEITEN V O N EREIGNISSEN 140
6.3 STATISTISCHE WAHRSCHEINLICHKEIT 141
6.3.1 AXIOME V O N KOLMOGOROV 143
6.3.2 DAS GLEICHMOEGLICHKEITSMODELL 145
6.3.3 ZUFALLSAUSWAHLEN AUS ENDLICHEN GRUNDGESAMTHEITEN 147
6.4 BEDINGTE WAHRSCHEINLICHKEIT U N D UNABHAENGIGKEIT 151
6.4.1 BEDINGTE WAHRSCHEINLICHKEIT 151
6.4.2 UNABHAENGIGKEIT 155
6.5 ZUFALLSVARIABLEN 157
6.5.1 EINFUEHRENDES BEISPIEL 158
6.5.2 ZUFALLSVARIABLEN U N D WAHRSCHEINLICHKEITSVERTEILUNGEN 158
6.5.3 VERTEILUNGSFUNKTION 160
6.6 AUFGABEN 162
7 DISKRETE VERTEILUNGEN 165
7.1 DISKRETE ZUFALLSVARIABLEN 165
7.1.1 WAHRSCHEINLICHKEITSFUNKTION 165
7.1.2 BESTIMMUNG EINES VERTEILUNGSMODELLS 166
7.1.3 VERTEILUNGSFUNKTION 168
IMAGE 4
XII INHALTSVERZEICHNIS
7.2 MASSZAHLEN DISKRETER VERTEILUNGEN 170
7.2.1 ERWARTUNGSWERT DISKRETER ZUFALLSVARIABLEN 170
7.2.2 VARIANZ DISKRETER ZUFALLSVARIABLEN 173
7.3 MULTIVARIATE DISKRETE ZUFALLSVARIABLEN 176
7.3.1 KOVARIANZ U N D KORRELATION 179
7.4 AUFGABEN 181
8 DISKRETE VERTEILUNGSMODELLE 185
8.1 DIE HYPERGEOMETRISCHE VERTEILUNG 186
8.2 DIE BINOMIALVERTEILUNG 188
8.2.1 EINFUEHRENDES BEISPIEL 188
8.2.2 HERLEITUNG D E R VERTEILUNG 189
8.2.3 EIGENSCHAFTEN 191
8.2.4 ANPASSUNG A N EMPIRISCHE VERTEILUNGEN 193
8.2.5 DIE MULTINOMIALVERTEILUNG 193
8.3 DIE POISSON-VERTEILUNG 194
8.3.1 PROBLEMSTELLUNG 194
8.3.2 ABLEITUNG U N D EIGENSCHAFTEN 195
8.3.3 ANPASSUNG A N EMPIRISCHE VERTEILUNGEN 196
8.4 DIE GEOMETRISCHE VERTEILUNG 198
8.4.1 EINFUEHRENDES BEISPIEL 198
8.4.2 ABLEITUNG U N D EIGENSCHAFTEN 198
8.5 DIE NEGATIVE BINOMIALVERTEILUNG 200
8.5.1 ABLEITUNG U N D EIGENSCHAFTEN 200
8.5.2 ANPASSUNG A N EMPIRISCHE VERTEILUNGEN 202
8.6 ZUR AUSWAHL EINES DISKRETEN VERTEILUNGSMODELLS 203
8.6.1 EINFUEHRENDES BEISPIEL 203
8.6.2 DAS AUSWAHLDIAGRAMM 204
8.7 AUFGABEN 207
9 STETIGE VERTEILUNGEN 211
9.1 GRUNDLAGEN 211
9.1.1 EINFUEHRENDES BEISPIEL 211
9.1.2 STETIGE VERTEILUNGSFUNKTIONEN 212
9.1.3 DICHTEFUNKTION 213
9.1.4 THEORETISCHE QUANTILE 216
9.2 MASSZAHLEN STETIGER VERTEILUNGEN 221
9.2.1 MASSZAHLEN DER LAGE 221
9.2.2 DIE VARIANZ 223
9.2.3 SCHIEFE 224
IMAGE 5
INHALTSVERZEICHNIS XIII
9.3 MULTIVARIATE STETIGE VERTEILUNGEN 227
9.4 AUFGABEN 230
10 STETIGE VERTEILUNGSMODELLE 233
10.1 STETIGE GLEICHVERTEILUNG 233
10.2 DIE PARETO-VERTEILUNG 235
10.2.1 ANPASSUNG A N EMPIRISCHE VERTEILUNGEN 235
10.3 DIE EXPONENTIALVERTEILUNG 238
10.3.1 ABLEITUNG U N D EIGENSCHAFTEN 238
10.3.2 ANPASSUNG A N EMPIRISCHE VERTEILUNGEN 240
10.4 DIE LAPLACE-VERTEILUNG 242
10.5 DIE GAMMAVERTEILUNG 244
10.6 AUFGABEN 247
11 DIE NORMALVERTEILUNG 249
11.1 GRUNDLAGEN 249
11.1.1 PROBLEMSTELLUNG 249
11.1.2 DEFINITION U N D BEDEUTUNG DER PARAMETER 250
11.1.3 EIGENSCHAFTEN 251
11.1.4 ANPASSUNG A N EMPIRISCHE VERTEILUNGEN 254
11.2 APPROXIMATION VON VERTEILUNGEN 258
11.2.1 PROBLEMSTELLUNG 258
11.2.2 DER ZENTRALE GRENZWERTSATZ 258
11.2.3 APPROXIMATION DER BINOMIALVERTEILUNG 260
11.2.4 APPROXIMATION DER POISSON-VERTEILUNG 262
11.3 DIE LOGARITHMISCHE NORMALVERTEILUNG 263
11.3.1 PROBLEMSTELLUNG 263
11.3.2 DEFINITION U N D EIGENSCHAFTEN 264
11.3.3 ANPASSUNG A N EMPIRISCHE VERTEILUNGEN 265
11.4 DIEBIVARIATE NORMALVERTEILUNG 266
11.4.1 PROBLEMSTELLUNG 266
11.4.2 ABLEITUNG U N D EIGENSCHAFTEN 267
11.4.3 ANPASSUNG A N EMPIRISCHE VERTEILUNGEN 269
11.5 AUFGABEN 271
12 STICHPROBENFUNKTIONEN 275
12.1 GRUNDLAGEN 275
12.1.1 EINFUEHRENDES BEISPIEL 275
12.1.2 BEGRIFFSFESTLEGUNG 276
12.2 SPEZIELLE STICHPROBENFUNKTIONEN 278
12.2.1 DAS ARITHMETISCHE MITTEL 278
IMAGE 6
XIV
INHALTSVERZEICHNIS
12.2.2 DIE RELATIVE HAEUFIGKEIT 280
12.2.3 DIE EMPIRISCHE VERTEILUNGSFUNKTION 282
12.2.4 MONTE-CARLO-SIMULATION 282
12.3 AUFGABEN 284
13 SCHAETZEN VON PARAMETERN 285
13.1 SCHAETZFUNKTIONEN U N D IHRE EIGENSCHAFTEN 285
13.1.1 PROBLEMSTELLUNG 285
13.1.2 SCHAETZFUNKTIONEN ! 286
13.1.3 MITTLERER QUADRATISCHER FEHLER 287
13.1.4 ERWARTUNGSTREUE 290
13.1.5 KONSISTENZ 293
13.1.6 ROBUSTHEIT 294
13.1.7 STANDARDFEHLER 296
13.2 SCHAETZMETHODEN 299
13.2.1 PROBLEMSTELLUNG 299
13.2.2 MOMENTENMETHODE 299
13.2.3 MAXIMUM-LIKELIHOOD-METHODE 300
13.2.4 BESTIMMUNG DES MAXIMUMS VON L{6) 304
13.3 AUFGABEN 307
14 KONFIDENZINTERVALLE 311
14.1 PROBLEMSTELLUNG 311
14.2 ALLGEMEINE DEFINITION EINES KONFIDENZINTERVALLES 312
14.3 KONFIDENZINTERVALLE FUER MASSZAHLEN D E R LAGE 316
14.3.1 KONFIDENZINTERVALL FUER BEI NORMALVERTEILUNG MIT U N B E K A N N T
E M ER 2 316
14.3.2 APPROXIMATIVE KONFIDENZINTERVALLE FUER D E N ERWARTUNGSWERT 318
14.3.3 KONFIDENZINTERVALL FUER D E N MEDIAN 321
14.4 KONFIDENZINTERVALLE FUER MASSZAHLEN D E R STREUUNG 323
14.4.1 KONFIDENZINTERVALL FUER ER 2 B E I NORMALVERTEILUNG 324
14.4.2 KONFIDENZINTERVALLE FUER ZWEI QUARTILE 326
14.5 KONFIDENZINTERVALLE FUER WAHRSCHEINLICHKEITEN U N D ANTEILE 328
14.5.1 PROBLEMSTELLUNG 328
14.5.2 APPROXIMATIVES KONFIDENZINTERVALL FUER EINE WAHRSCHEINLICHKEIT 328
14.5.3 APPROXIMATIVES KONFIDENZINTERVALL FUER EINEN ANTEIL 330
14.5.4 LAENGE DER KONFIDENZINTERVALLE FUER P 331
14.6 AUFGABEN 332
15 TESTEN VON HYPOTHESEN 335
15.1 REINE SIGNIFIKANZTESTS 335
15.1.1 PROBLEMSTELLUNG 335
IMAGE 7
INHALTSVERZEICHNIS XV
15.1.2 TESTS A U F DER BASIS V O N KONFIDENZINTERVALLEN 335
15.1.3 TESTS A U F DER BASIS V O N PRUEFGROESSEN 336
15.1.4 DER P- WERT 339
15.2 DIE ELEMENTE DER KLASSISCHEN TESTTHEORIE 340
15.2.1 PROBLEMSTELLUNG 340
15.2.2 FORMEN V O N HYPOTHESEN 340
15.2.3 FEHLERARTEN 342
15.2.4 DIE GUETEFUNKTION 343
15.3 AUFGABEN 346
16 SPEZIELLE PARAMETERTESTS 349
16.1 EINSTICHPROBENTESTS 349
16.1.1 TESTS A U F FI BEI NORMALVERTEILUNG 349
16.1.2 APPROXIMATIVE TESTS A U F /I 350
16.1.3 TEST A U F P, BEI SYMMETRISCHEN VERTEILUNGEN 351
16.1.4 TEST A U F FL BEI BELIEBIGEN STETIGEN VERTEILUNGEN 353
16.1.5 TEST A U F A 2 B E I NORMALVERTEILUNG 355
16.1.6 TEST A U F EINE WAHRSCHEINLICHKEIT P 356
16.2 PARAMETERVERGLEICHE BEI UNABHAENGIGEN STICHPROBEN 357
16.2.1 VERGLEICH V O N J J , X U N D F I Y BEI NORMALVERTEILUNG; A U N
D A B E K A N N T 358
16.2.2 VERGLEICH V O N [IX U N D JIY O U N D O UNBEKANNT;
STICHPROBEN GROSS 358
16.2.3 VERGLEICH VON SS X U N D SS Y B E I NORMALVERTEILUNG; A U N D A
UNBEKANNT; STICH PROBEN KLEIN 360
16.2.4 VERGLEICH VON P , X U N D J L Y 361
16.2.5 VERGLEICH ZWEIER WAHRSCHEINLICHKEITEN 363
16.3 AUFGABEN 364
17 VARIANZANALYSE 369
17.1 EINFACHE VARIANZANALYSE 369
17.1.1 EINFUEHRENDES BEISPIEL 369
17.1.2 DAS MODELL 370
17.1.3 DER TEST BEI NORMALVERTEILUNG 371
17.1.4 MULTIPLE VERGLEICHE BEI NORMALVERTEILUNG 374
17.1.5 UNGLEICHE STREUUNGEN 375
17.1.6 NICHT-NORMALVERTEILTE VARIABLEN 377
17.2 ZWEIFACHE VARIANZANALYSE 379
17.2.1 EINFUEHRENDES BEISPIEL 379
17.2.2 MODELL MIT WECHSELWIRKUNGEN 380
17.2.3 TESTS BEI NORMALVERTEILUNG 381
17.2.4 UNGLEICHE VARIANZEN 384
17.2.5 NICHT-NORMALVERTEILTE STOERUNGEN 386
17.3 AUFGABEN 389
IMAGE 8
XVI INHALTSVERZEICHNIS
18 ANPASSUNGS- UND UNABHAENGIGKEITSTESTS 393
18.1 ANPASSUNGSTESTS 393
18.1.1 PROBLEMSTELLUNG 393
18.1.2 DER CHI-QUADRAT-ANPASSUNGSTEST FUER VOLLSTAENDIG SPEZIFIZIERTE
VERTEILUNGEN... 394 18.1.3 D E R CHI-QUADRAT-ANPASSUNGSTEST FUER
VERTEILUNGEN M I T U N B E K A N N T E N PARA M E T E R N 396
18.1.4 D A S C H I G R A M M 399
18.1.5 DER KOLMOGOROV-SMIRNOV-TEST 401
18.1.6 ANPASSUNGSTESTS V O M KORRELATIONSTYP 405
18.2 UNABHAENGIGKEITSTESTS 407
18.2.1 PROBLEMSTELLUNG 407
18.2.2 DER CHI-QUADRAT-TEST 409
18.2.3 TESTS A U F KORRELATION 412
18.3 AUFGABEN 414
19 DAS REGRESSIONSMODELL 417
19.1 DAS EINFACHE LINEARE REGRESSIONSMODELL 417
19.1.1 EINFUEHRENDE BEISPIELE 418
19.1.2 ENTWICKLUNG DES MODELLS 420
19.2 SCHAETZEN U N D TESTEN I M EINFACHEN LINEAREN REGRESSIONSMODELL 421
19.2.1 PROBLEMSTELLUNG 421
19.2.2 DIEKLEINST-QUADRATE-SCHAETZFUNKTION 422
19.2.3 EIGENSCHAFTEN D E R KQ-SCHAETZER 423
19.2.4 DAS REGRESSIONSMODELL MIT NORMALVERTEILTEN FEHLERN 425
19.2.5 KONFIDENZINTERVALLE U N D TESTS FUER DIE REGRESSIONSKOEFFIZIENTEN
427
19.2.6 KONFIDENZINTERVALLE U N D KONFIDENZBAND FUER DIE REGRESSIONSGERADE
429
19.2.7 PROGNOSEINTERVALLE 431
19.3 RESIDUENANALYSE 431
19.3.1 SYSTEMATISCHE AENDERUNG DES MITTELS 432
19.3.2 INHOMOGENITAET DER VARIANZ 433
19.3.3 AUSREISSER 434
19.3.4 VERLETZUNG DER NORMALVERTEILUNGSANNAHME 437
19.4 LINEARISIEREN EINES ZUSAMMENHANGES 439
19.4.1 PROBLEMSTELLUNG 439
19.4.2 TRANSFORMATIONEN 440
19.5 DAS MULTIPLE LINEARE REGRESSIONSMODELL 442
19.5.1 PROBLEMSTELLUNG 443
19.5.2 DAS MODELL U N D SEINE SCHAETZUNG 443
19.5.3 KOEFFIZIENTENSCHAETZER BEI ZWEI ERKLAERENDEN VARIABLEN 444
19.5.4 INTERPRETATION DER KOEFFIZIENTEN 446
19.5.5 TESTEN DER KOEFFIZIENTEN 447
19.5.6 BEURTEILUNG DER MULTIPLEN REGRESSION 448
19.5.7 UEBERPRUEFUNG DER MODELLANNAHMEN 449
IMAGE 9
INHALTSVERZEICHNIS XVII
19.5.8 MULTIKOLLINEARITAET 451
19.6 AUFGABEN 453
LOESUNGEN ZU DEN AUFGABEN MIT UNGERADEN NUMMERN 457
TABELLEN 489
LITERATUR 515
INDEX 521
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