Aufgabenbeispiele von Daten / Boxplots

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Minimum, Maximum und Spannweite

Beispiel:

Ermittle für die Liste die Kennwerte Minimum, Maximum und die Spannweite:

7; 4; 5; 19; 8; 8; 19; 5; 10; 18; 2

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Wenn man die Liste von vorne nach hinten durchläuft und dabei immer den aktuellen Wert mit dem bisher kleinsten Wert vergleicht, so erkennt man, dass keine Zahl kleiner ist als 2.

Auf die gleiche Weise kann man auch den größten Wert der Liste herausfinden: 19.

Die Spannweite ist die Differenz zwischen dem größten Wert (Maximum) und dem kleinsten Wert (Minimum), also 19 - 2 = 17

Zentralwert und Quartile (geordnet)

Beispiel:

Bestimme von der folgenden Datenmenge den Zentralwert, das untere und das obere Quartil sowie den Quartilabstand.

  • 12
  • 14
  • 34
  • 44
  • 49
  • 67
  • 71
  • 77
  • 92
  • 95

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Da die Datenliste ja bereits sortiert ist, können wir gleich die Werte suchen:

  1. -> 12
  2. -> 14
  3. -> 34
  4. -> 44
  5. -> 49
  6. -> 67
  7. -> 71
  8. -> 77
  9. -> 92
  10. -> 95

Da die Datenmenge eine gerade Anzahl hat, müssen wir für den Zentralwert den Mittelwert zwischen größtem Wert der unteren Hälfte (also 49) und dem kleinstem Wert der oberen Hälfte (hier 67) berechnen.
also (49+67):2 = 58

Das untere Quartil ist der Wert, der das kleinste Viertel vom zweit-kleinsten Viertel trennt. Da die Liste ja 10 Werte hat, schauen wir die Werte nach einem Viertel von 10, also bei 10 : 4 = 2,5 an.
Da es ja keinen 2,5. Wert gibt, nimmt man als unteres Quartil immer den nächst größeren Wert, also den 3. Wert der Liste. Das untere Quartil ist somit 34.
Das obere Quartil ist der Wert, der das größte Viertel vom zweit-größten Viertel trennt. Da die Liste ja 10 Werte hat, schauen wir die Werte nach Dreiviertel von 10, also bei 10 ⋅ 3 4 = 7,5 an.
Da es ja auch keinen 7,5. Wert gibt, nimmt man als oberes Quartil immer den nächst größeren Wert, also den 8. Wert der Liste. Das obere Quartil ist somit 77.
Den Quartilabstand berechnen wir nun einfach als die Differenz zwischen dem oberen und dem unteren Quartil, also hier Q = 77 - 34 = 43

Zentralwert und Quartile

Beispiel:

Bestimme von der folgenden Datenmenge den Zentralwert, das untere und das obere Quartil sowie den Quartilabstand.

  • 46
  • 32
  • 83
  • 16
  • 26
  • 39
  • 22
  • 78
  • 75
  • 86
  • 87

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Zuerst sortieren wir die Datenliste:

  1. -> 16
  2. -> 22
  3. -> 26
  4. -> 32
  5. -> 39
  6. -> 46
  7. -> 75
  8. -> 78
  9. -> 83
  10. -> 86
  11. -> 87

Da die Datenmenge eine ungerade Anzahl hat, müssen wir für den Zentralwert einfach den mittleren (hier also den 6.) Wert der Liste nehmen, also 46.

Das untere Quartil ist der Wert, der das kleinste Viertel vom zweit-kleinsten Viertel trennt. Da die Liste ja 11 Werte hat, schauen wir die Werte nach einem Viertel von 11, also bei 11 : 4 = 2,75 an.
Da es ja keinen 2,75. Wert gibt, nimmt man als unteres Quartil immer den nächst größeren Wert, also den 3. Wert der Liste. Das untere Quartil ist somit 26.
Das obere Quartil ist der Wert, der das größte Viertel vom zweit-größten Viertel trennt. Da die Liste ja 11 Werte hat, schauen wir die Werte nach Dreiviertel von 11, also bei 11 ⋅ 3 4 = 8,25 an.
Da es ja auch keinen 8,25. Wert gibt, nimmt man als oberes Quartil immer den nächst größeren Wert, also den 9. Wert der Liste. Das obere Quartil ist somit 83.
Den Quartilabstand berechnen wir nun einfach als die Differenz zwischen dem oberen und dem unteren Quartil, also hier Q = 83 - 26 = 57

Werte aus Boxplot ablesen

Beispiel:

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Lese am abgebildeten Boxplot das Minimum, das Maximun, den Zentralwert, das untere und das obere Quartil ab.

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Das Minimum und Maximum lässt sich ja recht einfach an den Antennen des Boxplots (äußerste senkrechte Striche) anlesen:
Minimum: 3
Maximum: 43

Den Zentralwert erkennt man an dem senkrechten Strich innerhalb der Box (also dem Rechtecks zwischen den Antennen):
Zentralwert: 16

Das untere Quartil kann man an der linken Begrenzung der Box, das obere Quartil an der rechten Begrenzug der Box ablesen:
Unteres Quartil: 13
Oberes Quartil: 37