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Statistik · Übungsblatt 8 · Aufgabe 2

Werbespots: Signifikanz aus dem Bestimmtheitsmaß

Ein Unternehmen will wissen, ob Werbespots und Vertriebsmitarbeiter seinen Umsatz treiben. Die Regressionsgleichung und das Bestimmtheitsmaß sind gegeben. Gefragt ist, was ein Gewicht bedeutet und ob der Zusammenhang über die zehn Standorte hinaus gilt. Mit Weiter geht es Schritt für Schritt voran. Ein Klick auf einen Schritt springt direkt dorthin.

Die Aufgabe

Aufgabe 2

Ein Unternehmen macht an zehn verschiedenen Standorten insgesamt Umsätze von 225 Millionen EUR. Es vermutet, dass ein signifikanter Zusammenhang zwischen Anzahl der Werbespots, Anzahl der Vertriebsmitarbeiter und dem jeweiligen Umsatz besteht.

Anzahl Werbespots: x1x_1Anzahl Vertriebsmitarbeiter: x2x_2Umsatz in Millionen Euro: yy
Summe935150225

Eine Regressionsanalyse liefert dem Unternehmen folgendes Ergebnis:

y^=4,4939+0,061⋅x1+0,098⋅x2\hat{y} = 4{,}4939 + 0{,}061 \cdot x_1 + 0{,}098 \cdot x_2
  1. Interpretieren Sie den Wert für b2=0,098b_2 = 0{,}098.
  2. Ist der ermittelte Zusammenhang signifikant auf einem Signifikanzniveau von 5%, wenn das Bestimmtheitsmaß einen Wert von 0,92 hat?

In eigenen Worten: An 10 Standorten kennt man die Zahl der Werbespots x1x_1, die Zahl der Vertriebsmitarbeiter x2x_2 und den Umsatz yy in Mio. Euro. Die Tabelle nennt nur die Summen. Eine Regression hat daraus eine Gleichung gemacht. Gesucht ist:

  • a) was das Gewicht 0,098 der Mitarbeiter bedeutet,
  • b) ob der Zusammenhang bei α = 5 % signifikant ist, wenn r2=0,92r^2 = 0{,}92.

Der Weg:

  1. Modell und Einheiten klären, das Gewicht deuten (a, Schritte 1 und 2).
  2. Klären, was 0,92 sagt, dann den F-Test in fünf Testschritten (b, Schritte 3 bis 7).

Zu den Summen: Für a) und b) braucht man sie nicht. Sie passen auch nicht zur Gleichung. Eine Regressionsgleichung mit Konstante trifft an den Mittelwerten (93,5 Spots, 15 Mitarbeiter) genau den mittleren Umsatz 22,5. Hier ergibt sie 4,4939+0,061⋅93,5+0,098⋅15=11,674{,}4939 + 0{,}061 \cdot 93{,}5 + 0{,}098 \cdot 15 = 11{,}67. Wir rechnen darum nur mit der Gleichung und mit r2r^2.

Merke: Für den F-Test reichen drei Zahlen: das Bestimmtheitsmaß r2r^2, die Zahl der Beobachtungen KK und die Zahl der erklärenden Variablen JJ.

Das Modell und seine Einheiten

Gleichung der Aufgabe mit Einheiten
y^⏟Mio. Euro=4,4939+0,061⋅x1⏟Spots+0,098⋅x2⏟Mitarbeiter\underbrace{\hat{y}}_{\text{Mio. Euro}} = 4{,}4939 + 0{,}061 \cdot \underbrace{x_1}_{\text{Spots}} + 0{,}098 \cdot \underbrace{x_2}_{\text{Mitarbeiter}}

Die Gleichung schätzt den Umsatz y^\hat{y} (sprich „y Dach“) aus zwei Größen zugleich. Das ist eine multiple Regression. Die Zahlen vor x1x_1 und x2x_2 heißen Regressionsgewichte b1b_1 und b2b_2.

Vor dem Deuten klärt man die Einheiten: x1x_1 und x2x_2 sind einfache Anzahlen (Stück und Personen), yy ist in Mio. Euro. Ein Gewicht hat darum die Einheit „Mio. Euro je Spot“ bzw. „Mio. Euro je Mitarbeiter“.

Aus Blatt 8, Aufgabe 1 („Modehäuser: multiple Regression und F-Test“): Ein Gewicht sagt, um wie viel sich der Schätzwert ändert, wenn seine Größe um 1 wächst und die andere gleich bleibt.

b2 = 0,098 deuten

Ein Mitarbeiter mehr, Werbespots gleich
Δy^=0,098⋅(x2+1)−0,098⋅x2=0,098 Mio. Euro=98.000 Euro\Delta\hat{y} = 0{,}098 \cdot (x_2 + 1) - 0{,}098 \cdot x_2 = 0{,}098 \ \text{Mio. Euro} = 98.000 \ \text{Euro}

b2=0,098b_2 = 0{,}098: Hat ein Standort einen Vertriebsmitarbeiter mehr und gleich viele Werbespots, steigt der geschätzte Umsatz um 0,098 Mio. Euro, also um 98.000 Euro.

Man vergleicht zwei Standorte mit gleich vielen Werbespots. Der eine hat einen Mitarbeiter mehr. In der Gleichung ändert sich dann nur der Teil 0,098⋅x20{,}098 \cdot x_2, und zwar um 0,098. In der Grafik ist das eine Stufe zwischen zwei Säulen.

Das Zeichen Δ (sprich „Delta“) steht für die Änderung. 0,098 Mio. Euro sind 0,098⋅1.000.000=98.0000{,}098 \cdot 1.000.000 = 98.000 Euro.

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Mehrumsatz je Mitarbeiter

Werbespots gleich

Abbildung 1a) Das Gewicht b2 deuten

was 0,098 im Sachzusammenhang bedeutet

0,00,10,20,30,40,5Mehrumsatz in Mio. Eurozusätzliche Mitarbeiter+0+1+2+3+4+5+0,0980,49
Legendeviolett: gerade gemeinte Säule; dunkler Strich: eine Stufe (+0,098)Geschätzter Mehrumsatz durch zusätzliche Mitarbeiter.