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Mathe begreifbar · Grundlagenfach · 4.1 Grundlagen Datenanalyse

Handout — Theorie

1. Grundbegriffe

📘 Definition

Die Grundgesamtheit ist die Menge aller Objekte, über die eine Aussage getroffen werden soll. Eine Stichprobe ist eine Teilmenge der Grundgesamtheit, die tatsächlich untersucht wird. Der Stichprobenumfang \(n\) ist die Anzahl ihrer Elemente.

Urliste, sortierte Liste, Rang

Die Urliste enthält alle erhobenen Werte in der Reihenfolge der Erhebung. Wird sie aufsteigend sortiert, entsteht die sortierte Liste. Der Rang eines Wertes ist seine Position in der sortierten Liste.

BegriffBedeutung
Grundgesamtheitalle Objekte, über die eine Aussage gemacht werden soll
Stichprobetatsächlich untersuchte Teilmenge
Stichprobenumfang \(n\)Anzahl Elemente der Stichprobe
UrlisteWerte in Erhebungsreihenfolge
Sortierte Listeaufsteigend sortierte Urliste
RangPosition in der sortierten Liste

2. Merkmalstypen

📘 Definition

Jedes erhobene Merkmal ist von einem dieser drei Typen — die Wahl des Diagramms hängt davon ab.

TypBedeutungBeispiele
kategorialWerte sind Namen / Kategorien, keine ReihenfolgeLieblingsfach, Augenfarbe, Wohnort
diskretZahlen, nur abzählbar viele Werte möglichKinderzahl, Würfelaugen, Anzahl Fehler
stetigZahlen, beliebig fein abstufbarKörpergrösse, Wartezeit, Temperatur
💡 Faustregel

Bei diskreten Daten passt das Balkendiagramm, bei stetigen das Histogramm, bei kategorialen das Kuchen- oder Balkendiagramm ohne Achsen-Reihenfolge.

3. Tabellenkalkulation als Werkzeug

Bei mehr als ca. 20 Werten ist Handrechnung ineffizient. Standard-Werkzeuge: Microsoft Excel, LibreOffice Calc, Google Sheets. Die Funktionsnamen unterscheiden sich (deutsch / englisch), die Logik ist identisch.

AufgabeExcel/Calc (deutsch)Google Sheets / Excel (englisch)
Anzahl Werte=ANZAHL(A1:A100)=COUNT(A1:A100)
k-kleinster Wert=KKLEINSTE(A:A;k)=SMALL(A:A;k)
Häufigkeiten=ZÄHLENWENN(A:A;"Wert")=COUNTIF(A:A;"Wert")
Maximum / Minimum=MAX(A:A) / =MIN(A:A)=MAX(A:A) / =MIN(A:A)
💡 Sortier-Trick mit KKLEINSTE und ZEILE()

Eine ganze Liste sortiert in eine Hilfsspalte schreiben? Statt manuell =KKLEINSTE(A:A;1), =KKLEINSTE(A:A;2), … einzutippen, in die Hilfsspalte (z.B. Spalte B ab Zeile 1) eintragen:

=KKLEINSTE($A$1:$A$100; ZEILE())

und nach unten ziehen. ZEILE() liefert in Zeile 1 die Zahl 1, in Zeile 2 die 2 usw. — so wird automatisch der 1., 2., 3., … kleinste Wert berechnet. (Bei Start in einer anderen Zeile als Zeile 1: ZEILE() - {Startzeile − 1}.)

4. Datengewinnung und Datenqualität

📘 Qualitätsmerkmale (Mess-Setup)
⚠ Häufige Fehlerquellen