Einleitung

Sie wollen Ihren Statistikwerkzeugkasten erweitern? Statistik II für Dummies macht dort weiter, wo Statistik für Dummies (oder Ihr Anfängerkurs in Statistik) aufgehört hat, und stellt Ihnen auf angenehme Art schrittweise weitere Konzepte und Techniken aus der Statistik vor.

Bei der weiterführenden Statistik konzentrieren wir uns auf den Aufbau und das Testen von Modellen anhand von Daten. Sie werden versuchen, abhängig von den vorliegenden Informationen bestimmte Variablen zu schätzen, zu untersuchen, zu korrelieren und zusammenzufassen. Dazu gehen Sie in zwei Schritten vor. Zuerst erstellen Sie ein Modell, das Sie für Ihre Situation für geeignet halten (die Modellbildungsphase), und dann testen Sie Ihr Modell anhand der gesammelten Daten (die Datenanalysephase).

Die in Statistik II vorgestellten Techniken werden in medizinischen und wissenschaftlichen Untersuchungen noch häufiger eingesetzt als die Methoden aus den einführenden Themenbereichen. Der Grund dafür ist, dass die meisten Studien aus der Praxis sehr viel komplexere Probleme lösen müssen. Sie stellen mehr Fragen und sammeln mehr Daten. Wenn man überlegt, dass diese komplexen Studien genutzt werden, um Entscheidungen in unterschiedlichen Bereichen zu treffen (wie unter anderem Medizin, Biologie, Technik, Wirtschaft und Politik, um nur ein paar davon zu nennen), kann fast jeder von diesem Buch profitieren. In diesem Buch werden Sie lernen, reale Aufgabenstellungen zu bearbeiten und die Ergebnisse anderer Anwender zu interpretieren und zu verstehen.

Zu diesem Buch

Dieses Buch ist für Leser vorgesehen, die einige der weiterführenden Techniken der Statistik kennen lernen wollen (oder zumindest in der Lage sein wollen, sie zu verstehen und zu interpretieren), die über Median und Mittelwert, den zentralen Grenzwertsatz, Vertrauensintervalle und Hypothesentests hinausgehen. (Ich habe jedoch für den Bedarfsfall einige kurze Rückblicke auf die einführende Statistik eingefügt, um Ihnen allen zu zeigen, was schon behandelt wurde, und neue Leser auf den richtigen Weg zu bringen.) Die Themen sind diesmal verschiedene Arten der Regression (unter anderem einfache, multiple, nichtlineare und logistische), Varianzanalyse (einfach und zweifach), Chi-Quadrat-Tests (für Unabhängigkeit und auf Güte der Anpassung) und nichtparametrische Prozeduren.

Darüber hinaus habe ich die Interpretation von Computerausgaben für Zwecke der Datenanalyse aufgenommen. Ich zeige, wie die Software genutzt werden kann, um Ergebnisse zu erzielen, konzentriere mich aber im Wesentlichen darauf, wie die in der Ausgabe sichtbaren Ergebnisse interpretiert werden. Es ist sehr viel wahrscheinlicher, dass Sie diese Information interpretieren wollen, als dass Sie eine spezielle Programmierung vornehmen. Und weil Gleichungen und Berechnungen sehr kompliziert werden können, wenn man sie von Hand ausführt, werden Sie häufig einen Computer verwenden, um zu Ihren Ergebnissen zu gelangen. Ich habe hier Anweisungen für die Verwendung ursprünglich von Minitab beziehungsweise in der Neuauflage insbesondere von SPSS aufgenommen, um verschiedene der Berechnungen aus diesem Buch durchzuführen. Die meisten Statistiklehrer, die diese fortgeschrittenen Themen lehren, gehen auch nach diesem Konzept vor. (Ein Glück!)

Wenn Sie die Beispiele anhand der im Buch abgedruckten Datenwerte nachvollziehen, beachten Sie bitte, dass sich die Ergebnisse leicht von den im Buch dargestellten Ergebnissen unterscheiden können, weil für die Berechnungen im Buch teilweise umfangreichere Wertetabellen verwendet wurden.

Dieses Buch unterscheidet sich in vielerlei Hinsicht von anderen Büchern über fortgeschrittene Statistik, wie unter anderem in den folgenden Punkten:

• Vollständige Erklärung fortgeschrittener Statistikkonzepte. Viele Statistiklehrbücher bringen alle fortgeschrittenen Themen ganz zum Schluss nach umfassenden Einführungen auf kleinstem Raum unter. Aus diesem Grund werden diese Themen häufig sehr stark komprimiert behandelt und wirken, als wären sie optional. Aber keine Sorge, ich werde mir die Zeit nehmen, alle Informationen, die Sie brauchen, um zu überleben und erfolgreich zu sein, deutlich und vollständig zu erklären.
• Analyse von Computerausgaben. Im gesamten Buch stelle ich immer wieder Beispiele vor, die Statistik-Software für die Analyse der Daten verwenden. Dabei zeige ich jeweils sowohl die Computerausgabe als auch die Erklärung, wie ich zu der Ausgabe gekommen bin und was sie bedeutet.
• Sehr viele Beispiele. Ich habe sehr viele Beispiele aufgenommen, um all die verschiedenen Aufgabenstellungen abzudecken, denen Sie begegnen werden.
• Zahlreiche Tipps, Strategien und Warnungen. Ich verrate Ihnen einige der Branchengeheimnisse, die ich während meiner Zeit als Lehrerin und bei der Unterstützung von Schülern und der Benotung ihrer Arbeiten gesammelt habe.
• Nichtlinearer Ansatz. Der Aufbau dieses Buchs erlaubt Ihnen, an beliebige Stellen zu blättern, und dennoch einfachen Zugriff auf jedes Thema zu haben und es zu verstehen.
• Verständliche Sprache. Ich versuche, die Dinge verständlich auszudrücken, damit Sie das Ganze besser verstehen, und statistische Definitionen, Techniken und Verfahrensweisen anhand von Praxisbeispielen zu verdeutlichen.
• Deutliche und präzise schrittweise Verfahrensweisen. In den meisten Kapiteln finden Sie Schritte, die intuitiv erklären, wie man Aufgabenstellungen der weiterführenden Statistik angeht, damit Sie sich später daran erinnern können.

Konventionen in diesem Buch

In diesem Buch folge ich verschiedenen Konventionen, die Sie kennen sollten:

• Ich schreibe die Multiplikation unter Verwendung eines Sterns, *.
• Außerdem kennzeichne ich die Null- und Alternativhypothesen als Ho (für die Nullhypothese) und Ha (für die Alternativhypothese).
• Die Statistik-Software, die ursprünglich für dieses Buch verwendet wurde, heißt Minitab 14 (kurz als Minitab bezeichnet). Die entsprechenden Berechnungen sind indes in dieser Neuauflage, soweit möglich, auf das deutlich verbreitetere Statistikprogramm SPSS (in der Version 25) übertragen worden.
• Neu eingeführte Begriffe sind kursiv ausgezeichnet.
• Schlüsselwörter und nummerierte Schritte sind fett ausgezeichnet.
• Websites und E-Mail-Adressen sind in Listingschrift ausgezeichnet.

Was Sie nicht lesen müssen

Manchmal beschreibe ich technischere Details von Formeln und Verfahrensweisen für die Leser, die mehr wissen müssen (oder wollen). Diese Erläuterungen sind mit dem Symbol für technische Informationen gekennzeichnet. Außerdem verwende ich immer wieder Einschübe, um Ergänzungen zum eigentlichen Text vorzunehmen, normalerweise in Form eines Beispiels für Statistik in der Praxis oder irgendwelche Zusatzinformationen, die möglicherweise interessant für Sie sind. Sie können die so gekennzeichneten Abschnitte und die Einschübe auch überblättern, ohne die eigentlich wichtige Information zu verpassen (aber wenn Sie sie lesen, können Sie Ihren Statistiklehrer mit Ihrem überwältigenden Wissen über weiterführende Statistik schwer beeindrucken!).

Törichte Annahmen über den Leser

Dieses Buch beschäftigt sich mit weiterführender Statistik, deshalb gehe ich davon aus, dass Sie bereits einen Kurs in einführender Statistik besucht haben (oder dass Sie zumindest Statistik für Dummies gelesen haben). Sie sollten also über den zentralen Grenzwertsatz hinausgekommen sein und vielleicht auch schon wissen, was Vertrauensintervalle und Hypothesentests sind (obwohl ich diese Konzepte in Kapitel 3 kurz anreißen werde). Erfahrung mit einfacher linearer Regression ist nicht erforderlich. Für die mathematischen Details brauchen Sie nur ganz normale Schulalgebra. Erfahrung mit Statistik-Software ist von Vorteil, aber keine Voraussetzung.

Als Schüler können Sie diese Themenbereiche auf zweierlei Arten abdecken: entweder zum Schluss Ihres Kurses in einführender Statistik (möglicherweise sehr schnell) oder in einer Folge von zwei Statistikkursen, wobei die Themen in diesem Buch zum zweiten Kurs gehören. In diesem Fall bietet Ihnen dieses Buch genau die Informationen, die Sie brauchen, um den Kursinhalt gut zu verstehen.

Möglicherweise sind Sie aber nur ganz allgemein an weiterführender Statistik interessiert, oder Sie wollen die in den Medien präsentierten Studien und statistischen Ergebnisse besser verstehen. Für diesen Fall finden Sie zahlreiche Beispiele aus der Realität sowie für die Anwendung dieser statistischen Techniken in der Praxis. Außerdem finden Sie Hinweise, worauf Sie bei der Interpretation achten müssen.

Wie dieses Buch aufgebaut ist

Dieses Buch ist in fünf Hauptteile gegliedert, die die wichtigsten Themenbereiche der weiterführenden Statistik genauer betrachten. Außerdem gibt es einen Zusatzteil, der mehrere Top-Ten-Listen als Schnellüberblick aufführt. Jeder Teil enthält Kapitel, die sein Hauptziel in kleinere, verständliche...