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Statistik · Übungsblatt 6 · Aufgabe 5

Population und Stichprobe: zwei Beispiele

Hier geht es um die zwei Wörter, mit denen die ganze schließende Statistik beginnt: Population und Stichprobe. Zwei Beispiele zeigen, worin sie sich unterscheiden. Mit Weiter geht es Schritt für Schritt voran. Ein Klick auf einen Schritt springt direkt dorthin.

Die Aufgabe

Überlegen Sie sich zwei Beispiele für eine statistische Untersuchung und verdeutlichen Sie anhand dieser Beispiele den Unterschied zwischen Population und Stichprobe.

In eigenen Worten: Man soll sich selbst zwei Untersuchungen ausdenken. An ihnen soll man zeigen, was die Population ist, was die Stichprobe, und wie die beiden zusammenhängen. Zu rechnen gibt es nichts.

Warum das wichtig ist: Jeder Test und jedes Konfidenzintervall in Teil 2 schließt von einer Stichprobe auf eine Population. Wer die beiden nicht auseinanderhält, versteht nicht, was ein Test eigentlich prüft.

So gehen wir vor:

  1. Population und Stichprobe nach dem Skript erklären.
  2. Klären, welche Kennwerte zu welcher Seite gehören.
  3. Beispiel 1: eine Wahlumfrage.
  4. Beispiel 2: die Qualitätskontrolle in einer Fabrik.
Klausur: „Verdeutlichen Sie anhand von Beispielen“ heißt: je Beispiel die Population und die Stichprobe konkret benennen und sagen, was man kennt und was man sucht.

Die Population

Definition · Population (Grundgesamtheit)

Alle Personen, über die eine Aussage getroffen werden soll. Genaue Zusammensetzung (Größe, Aussehen etc.) in der Regel unbekannt.

Jede Untersuchung beginnt mit einer Frage, etwa: „Wie viel Prozent würden die Partei X wählen?“ Die Population sind alle, über die diese Frage etwas aussagen soll. Ein anderes Wort dafür ist Grundgesamtheit.

Jedes Mitglied der Population heißt Merkmalsträger. An ihm misst man einen Wert, zum Beispiel seine Wahlabsicht oder sein Gewicht.

Das Skript betont: Wie die Population genau aussieht, weiß man meistens nicht. Sonst bräuchte man keine Statistik.

Die Stichprobe

Definition · Teilerhebung

Einige zufällig ausgewählte Elemente werden aus der Grundgesamtheit bzw. Population „ausgewählt“. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von Stichproben.

Alle Merkmalsträger zu befragen heißt Vollerhebung. Das ist meist zu teuer, dauert zu lange oder geht gar nicht. Deshalb wählt man einige Merkmalsträger zufällig aus. Das heißt Teilerhebung, und die ausgewählten bilden die Stichprobe.

Warum zufällig? Nur dann ist die Stichprobe ein faires Abbild der Population. Das Skript sagt: Nur bei einer Zufallsauswahl darf man die Methoden der schließenden Statistik anwenden.

VollerhebungTeilerhebung (Stichprobe)
weralle Merkmalsträgereinige, zufällig ausgewählt
Vorteilalle Informationen, unverfälschtbilliger, schneller
Nachteilteuer, langsamInformationsverlust, Schluss kann irren
Noch 6 Schritte bis zum Ergebnis
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Population und Stichprobe

zwei Beispiele, zwei Seiten

Abbildung 1Population und Stichprobe

zwei Beispiele, zwei Seiten

Wahl: alle Wahlberechtigten in Deutschland
Wahl: 1.000 zufällig befragte Wahlberechtigte
Wahl: wahrer Stimmanteil p, unbekannt
Wahl: Anteil in der Umfrage, 38 %
Fabrik: alle Bauteile aus der Produktion
Fabrik: 9 zufällig gezogene Bauteile am Tag
Fabrik: wahres mittleres Gewicht μ, unbekannt
Fabrik: mittleres Gewicht der 9 Bauteile
Legendegerade gemeintLinks steht, was zur Population gehört, rechts, was zur Stichprobe gehört.