Statistik-Übungen in Stufe 11

Übung 4/2: Mittelwerte und Streumaße mit dem GTR

Bearbeitung mit CellSheet im GTR TI-84

Lösung: (Die zugrundeliegenden Aufgabenstellungen finden Sie in Übung 4.)

Zur Bearbeitung der Teilaufgabe a3) mit den Daten von Beate wird einfach der Zellbereich A1:C13 kopiert und im Bereich E1:G13 eingefügt:
F5 (Menu) 2 (Edit...) 4 (Bereichswahl...) (Bereich:) A1:C13 Enter Enter F3 (Copy), dann mit Cursor auf linke obere Zelle des neuen Bereichs; z. B. E1: F4 (Paste) II.Quit zum Verlassen des Einfügemodus.

Anschließend müssen noch die zehn Sprungweiten von Beate in den Zellen E1-E10 eingetragen werden. Alle Berechnungen erfolgen dann automatisch.
Der Text in Zelle E11 wird mit Enter II.Alpha " B E A T E eingegeben: II.Alpha schaltet auf Dauer-Alphaeingabe, Text in Zellen beginnt mit ".

Abschließend kann dieses Tabellenblatt gespeichert werden - z. B. als U4A3 (Übung 4 / Aufgabe a3): F5 (Menu) 1 (Datei...) 2 (Speich. Als...) (Neu:) U4A3 Enter Enter.

Ergebnis: Alines Weiten betrugen im Mittel 3,33m, sie streuten mit der Standardabweichung s = 0,137m. Beates Mittelwert ist 3,39m, die Streuung beträgt s = 0,067m. Beates Leistungen sind also besser und konstanter.

Zur Bearbeitung der Aufgabe b3) sollte ein neues Tabellenblatt begonnen werden:
F5 (Menu) 2 (Edit...) 3 (Blatt löschen) 2 (Ja)

In der Spalte A werden die Weitenklassenmitten eingetragen, in der Spalte B die absoluten Häufigkeiten für die 8a und in Spalte C die der Klasse 8b.

Dazu kann man in den Zellen A3-A11 bequem eine Formel nutzen und kopieren, da die Weitenklassen hier gleich breit sind; nur A1, A2 und A12 enthalten Zahlenwerte.

Das arithmetische Mittel der 8a- und 8b-Weiten kann hier nicht mittels mean(A1:A12,B1:B12) berechnet werden. Es muss für 8a in der Hilfsspalte D jede gewichtete Weitenklassenmitte errechnet werden (in D1: 2,905*2): Formeleintrag also z. B. in Zelle D1: =$A1*B1. Diese Formel kopieren und in den Zellen D2-D12 einfügen. Die Hilfsspalte E für die 8b durch Kopieren der Zelle D1, Einfügen in E1, Kopieren von E1 und Einfügen in E2-E12 füllen.

Nun kann in den Zellen D14 und E14 das arithmetische Mittel errechnet werden:
z. B. in D14: =sum(D1:D12)/sum(B1:B12). Es kann nicht mean() verwendet werden, da die Spaltensumme D durch die Schüleranzahl der 8a (31) zu teilen ist, nicht durch die Werteanzahl (12).

Ähnlich geht man für die Berechnung der Varianz vor: In zwei Hilfsspalten F und G werden die jeweiligen quadratischen Abweichungen jeder gewichteten Weitenklassenmitte vom Mittelwert errechnet;
z. B. in Zelle F1: =($A1-D$14)²*B1 .
Achtung - warum ist die Formel =(($A1-D$14)*B1)² falsch?

Die Formel in F1 kopieren und in F2-F12 einfügen, dann F1 nach G1 einfügen, G1 in G2-G12 einfügen. Die Setzung des $-Zeichens lässt dies korrekt gelingen.

In Zeile 13 sind wieder erläuternde Texte eingegeben, die Formeln der Zellen F14 und G14 errechnen die Varianz (mittlere quadratische Abweichung vom Mittelwert) - wieder ohne Verwendung von mean():
z. B. in Zelle F14: =sum(F1:F12)/sum(B1:B12).



Im Zellenbereich A13:C15 wird nun eine zusammenfassende Übersicht erstellt: Die Zellen B14 und C14 enthalten einfache Bezüge auf die Zellen D14 und E14 (die arithm. Mittelwerte; also z. B. B14: =D14).
Die Zellen B15 und C15 errechnen die Standardabweichung als Wurzel aus den Varianzen in F14 und G14.
Speichern Sie dieses Tabellenblatt zum Beispiel als U4B3 (Übung 4 / Aufgabe b3) ab.

Ergebnis:
Die Klasse 8b erreicht eine größere mittlere Weite mit 3,37m (statt 3,32m bei 8a). Zusätzlich streuen die Weiten der 8a mit s=0,189m etwas weniger stark als bei der 8a mit s=0,195m, Die Klasse 8b gewinnt also.

Tipps zur Arbeit in CellSheet:

  • Tabellenblatt speichern: F5 (Menu) 1 (Datei...) 2 (Speich. Als...) (Neu:) U4A3 Enter Enter
  • Tabellenblatt öffnen: F5 (Menu) 1 (Datei...) 1 (Öffnen...) (mit Cursor auswählen) Enter
  • Tabellenblatt löschen: F5 (Menu) 1 (Datei...) 4 (Löschen...) (mit Cursor auswählen) Enter
  • Eingaberichtung ändern (nach rechts statt nach unten): F5 (Menu) 1 (Datei...) 5 (Format...) (Cursor BEWEG) Enter (mit Cursor auf Eingeben) Enter
  • Bereich zum Kopieren markieren: F5 (Menu) 2 (Edit...) 4 (Bereichswahl...) (Bereich:) A1:C13 Enter Enter F3 (Copy)
  • Kopierten Bereich einfügen: (mit Cursor auf linke obere Zelle des neuen Bereichs; z. B. E1) F4 (Paste) II.Quit
  • Automatische Berechnung an-/ausschalten: F5 (Menu) 1 (Datei...) 5 (Format...) (AutoBer: J bzw. N wählen) Enter (Eingeben wählen) Enter
    Die Eingaben werden bei 'aus' schneller angenommen, die Neu-Berechnung muss aber jeweils von Hand angestoßen werden: F5 (Menu) 1 (Datei...) 6 (Neuberech.)

 

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© 2005 Ziemke .:. Letzte Aktualisierung am 19. Februar 2005 durch den WebMaster.