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Statistik · Übungsblatt 1 · Aufgabe 1

Skalenniveaus: Urlaubsort bis Flugangst

Hier geht es darum, auf welcher Skala man ein Merkmal misst, und wie man das für vier Beispiele rund ums Reisen begründet. Rechts steht der ganze Lösungsweg, links die Erklärung zum aktuellen Schritt. Mit Weiter geht es Schritt für Schritt voran. Ein Klick auf einen Schritt springt direkt dorthin.

Die Aufgabe

Geben Sie zu den folgenden Merkmalen an, auf welcher Skala sie gemessen werden können und begründen Sie kurz Ihre Wahl:

  • a) Urlaubsort
  • b) Zufriedenheit mit der Reiseleitung
  • c) Geschwindigkeit eines Flugzeugs
  • d) Anzahl der Passagiere mit Flugangst

Grundbegriffe

was ein Merkmal ist und was eine Skala

Merkmal, Merkmalsträger, Merkmalsausprägung

MerkmalsträgerMerkmalMerkmalsausprägungen (Beispiele)
ein Reisendera) UrlaubsortMallorca, Rom, Paris, …
ein Reisenderb) Zufriedenheit mit der Reiseleitungsehr zufrieden, zufrieden, unzufrieden, …
ein Flugzeugc) Geschwindigkeit0 km/h, 600 km/h, 850 km/h, …
ein Flugd) Anzahl der Passagiere mit Flugangst0, 1, 2, 3, …

Was eine Skala ist

Eine Skala legt fest, welche Vergleiche zwischen den Ausprägungen sinnvoll sind. Vier Stufen, jede mit einer Eigenschaft mehr: Nominalskala (gleich oder verschieden), Ordinalskala (+ Rangfolge), Intervallskala (+ Abstand), Verhältnisskala (+ Nullpunkt). Gesucht ist immer die höchste Stufe, die zum Merkmal passt.

Nominalskala und Ordinalskala

Skalaerlaubtnicht erlaubtBeispiel
Nominalskalagleich oder verschieden; Häufigkeit zählenordnen, Abstände, rechnenFamilienstand
Ordinalskalazusätzlich: der Größe nach ordnenAbstände, rechnenSchulnote

Kardinalskala: Intervall- und Verhältnisskala

SkalaerlaubtBeispiel
IntervallskalaRangfolge und Abstand (Differenz bilden)20 °C − 10 °C = 10 Grad wärmer
VerhältnisskalaRangfolge, Abstand und Verhältnis (teilen)10 kg sind doppelt so schwer wie 5 kg

Der Prüfweg: vier Fragen

Prüfweg: von unten nach oben, beim ersten Nein stehen bleiben
  1. Gleich oder verschieden? Ja, immer: mindestens Nominalskala.
  2. Natürliche Rangfolge? Nein: Nominalskala. Ja: weiter.
  3. Hat der Abstand zwischen zwei Werten eine Bedeutung? Nein: Ordinalskala. Ja: Kardinalskala, weiter.
  4. Natürlicher Nullpunkt? Nein: Intervallskala. Ja: Verhältnisskala.

a) Urlaubsort

Wörter ohne Reihenfolge

Urlaubsort: Nominalskala

a) Urlaubsort

Nominalskala. Begründung: Die Ausprägungen (Orte) kann man nur auf gleich oder verschieden prüfen; es gibt keine natürliche Rangfolge.

b) Zufriedenheit mit der Reiseleitung

Stufen ohne messbaren Abstand

Zufriedenheit: Ordinalskala

b) Zufriedenheit mit der Reiseleitung

Ordinalskala. Begründung: Die Ausprägungen lassen sich in eine natürliche Rangfolge bringen (sehr zufrieden vor zufrieden vor unzufrieden), aber die Abstände zwischen den Stufen kann man nicht messen.

c) Geschwindigkeit eines Flugzeugs

Messwert mit Einheit

Geschwindigkeit: Verhältnisskala

Beispielwerte: Abstand und Verhältnis sind beide sinnvoll
900 km/h−600 km/h=300 km/h,900 km/h600 km/h=1,5900\,\text{km/h} - 600\,\text{km/h} = 300\,\text{km/h}, \qquad \frac{900\,\text{km/h}}{600\,\text{km/h}} = 1{,}5
c) Geschwindigkeit eines Flugzeugs

Kardinalskala (Verhältnisskala). Begründung: Die Ausprägungen sind Zahlen mit sinnvollen Abständen, und 0 km/h ist ein natürlicher Nullpunkt (Stillstand). Deshalb sind auch Verhältnisse wie „1,5-mal so schnell“ sinnvoll.

d) Anzahl der Passagiere mit Flugangst

gezählte Werte

Anzahl mit Flugangst: Verhältnisskala

Beispielwerte: Abstand und Verhältnis sind beide sinnvoll
6−3=3 Passagiere,63=26 - 3 = 3 \text{ Passagiere}, \qquad \frac{6}{3} = 2
d) Anzahl der Passagiere mit Flugangst

Kardinalskala (Verhältnisskala). Begründung: Die Ausprägungen sind Anzahlen mit sinnvollen Abständen, und 0 (kein Passagier mit Flugangst) ist ein natürlicher Nullpunkt. Deshalb sind auch Verhältnisse wie „doppelt so viele“ sinnvoll.

Ergebnis

a) Urlaubsort: Nominalskala, nur gleich oder verschieden, keine natürliche Rangfolge.
b) Zufriedenheit mit der Reiseleitung: Ordinalskala, natürliche Rangfolge, aber kein messbarer Abstand.
c) Geschwindigkeit eines Flugzeugs: Kardinalskala (Verhältnisskala), Abstände sinnvoll, natürlicher Nullpunkt 0 km/h.
d) Anzahl der Passagiere mit Flugangst: Kardinalskala (Verhältnisskala), Abstände sinnvoll, natürlicher Nullpunkt 0 Passagiere.

Der Weg in Kürze: Ausprägungen des Merkmals aufschreiben, dann die vier Fragen von unten nach oben stellen. Gleich oder verschieden? Rangfolge? Hat der Abstand zwischen zwei Werten eine Bedeutung? Natürlicher Nullpunkt? Beim ersten Nein steht die Skala fest. Auf der Intervallskala liegt keines der vier Merkmale; ein Beispiel dafür ist die Temperatur in °C.