Skript Fallstudien und SPSS-Aufgabensammlung WS 2017 2018 PDF

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SPSS Übungen und Skripts zu Fallstudien ...

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UNIVERSITÄT REGENSBURG Fakultät für Wirtschaftswissenschaften Lehrstuhl für Statistik und Risikomanagement

Fallstudien und SPSS-Aufgabensammlung Statistik I und II für Sozialwissenschaftler Dr. Rainer Jobst

10/2017

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis .......................................................................................................................1 1 2

3

4

5

Kurzbeschreibung SPSS (Dateneingabe und andere wichtige Funktionen) ......................2 Wichtige SPSS-Funktionen ..............................................................................................16 2.1

Fälle auswählen .......................................................................................................17

2.2 2.3

Transformieren ........................................................................................................18 Deskriptive Auswertungen ......................................................................................20

2.4

Zusammenhangsmaße .............................................................................................21

2.5

Tests im Einstichproben-Fall ...................................................................................23

2.6 2.7

Tests für Zusammenhangsmaße ..............................................................................25 Regressionsanalyse ..................................................................................................26

2.8

Varianzanalyse ........................................................................................................27

Programmsprache bzw. Syntax-File ................................................................................29 3.1 Erstellung eines Syntax-Files ..................................................................................29 3.2

Einfügen von Programmcode aus dem SPSS-Viewer .............................................31

3.3

Einfügen von Programmcode über SPSS-Funktionen ............................................32

3.4

Ausführen von Programmcode ................................................................................34

Übersicht Fragebögen ......................................................................................................35 4.1 Fragebogen I: Studienfachwahl und Verkehrsmittelwahl .......................................35 4.2

Fragebogen II: Selbstkonzept und Schlankheitsstreben ..........................................37

4.3

Fragebogen III: Wohnsituation und Freizeitgestaltung ...........................................39

Aufgaben zu Statistik I .....................................................................................................41 5.1 Deskriptive Statistik ................................................................................................41 5.2

6

SPSS-Übung zu Statistik I .......................................................................................52

Aufgaben zu Statistik II ...................................................................................................54 6.1 Statistische Testverfahren und Konfidenzintervalle ................................................54 6.2

Regressions- und Varianzanalyse ............................................................................57

1

1. Kurzbeschreibung SPSS (Dateneingabe und andere wichtige Funktionen)

1

2

Kurzbeschreibung SPSS (Dateneingabe und andere wichtige Funktionen)

Grundlegende Schritte bei der Datenanalyse mit SPSS (Version 24) Bei der Datenanalyse mit SPSS sind grundsätzlich die vier folgenden Schritte zu durchlaufen:

Schritt 1: Übertragung der Daten in SPSS

Schritt 2: Auswahl einer Prozedur

Schritt 3: Auswahl der Variablen für die Analyse

Schritt 4: Ausführung der Prozedur und Analyse der Ergebnisse

1. Kurzbeschreibung SPSS (Dateneingabe und andere wichtige Funktionen)

3

Schritt 1: Übertragung der Daten in SPSS Die Eingabe von Daten in SPSS findet im Dateneditor statt. Dieser wird automatisch beim Starten von SPSS geöffnet. Symbolleiste

Menüleiste

Dateneditor in der Ansicht „Datenansicht“

1. Kurzbeschreibung SPSS (Dateneingabe und andere wichtige Funktionen)

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Die Datenübertragung kann auf zwei verschiedene Arten erfolgen: a) Rückgriff auf bereits bestehende Daten: Man kann auf bereits gespeicherte Daten zurückgreifen. Dazu wählt man in der Menüleiste den Befehl Datei Öffnen Daten. Im sich öffnenden Dialogfenster „Datei öffnen“ wählt man das Verzeichnis, in dem sich die gewünschte Datei befindet. Diese ist mit der linken Maustaste zu markieren. Durch einen Klick auf den Button „Öffnen“ wird die gewählte Datei geladen.

Dialogfenster: „Daten öffnen“

Dateneditor mit den beiden Ansichten Datenansicht Variablenansicht

1. Kurzbeschreibung SPSS (Dateneingabe und andere wichtige Funktionen)

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b) Neue Eingabe von Daten Natürlich kann man auch eigene Daten eingeben: Im Folgenden verwenden wir die Werte von 8 Versuchspersonen (VPN). Wir nehmen für die Variablen Alter und Geschlecht folgende Daten an: VPN

Alter

Geschlecht

1 2 3 4 5

22 19 20 25 21

Männlich Weiblich Männlich Weiblich Männlich

6 7 8

23 22 24

Männlich Weiblich Weiblich

Dabei ähnelt die Eingabe der Daten in SPSS derjenigen in Tabellenkalkulationsprogrammen (z.B. Excel). Es gibt allerdings mehrere wichtige Unterschiede: Zeilen (im Dateneditor) sind stets Fälle bzw. Beobachtungen, d.h. jede Zeile stellt einen Fall oder eine Beobachtung dar. In unserem Beispiel stehen somit in einer Zeile des Dateneditors die Ausprägungen der erhobenen Merkmale für eine Versuchsperson. Spalten (im Dateneditor) sind stets Variablen bzw. Merkmale, d.h. jede Spalte stellt eine Variable, ein Merkmal bzw. eine gemessene Eigenschaft dar. In unserem Beispiel sind dies beispielsweise die Merkmale Alter und Geschlecht. Zellen: Eine Zelle stellt den Schnittpunkt eines Falls und einer Variablen dar. Zellen enthalten nur Datenwerte und können im Gegensatz zu Tabellenkalkulationsprogrammen keine Formeln enthalten.

1. Kurzbeschreibung SPSS (Dateneingabe und andere wichtige Funktionen)

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Vorgehensweise bei der Dateneingabe (anhand des o.g. Beispiels): Zelle aktivieren In der ersten Spalte wird das Alter in Jahren eingegeben. Dazu aktiviert man mit Hilfe der Maus die Zelle, die sich in der ersten Zeile und der ersten Spalte befindet (automatische Voreinstellung). Aktivierte Zellen werden von SPSS durch einen fett markierten Rand um die Zelle hervorgehoben. Werteingabe In diese Zelle schreibt man den Wert 22 (Alter der VPN 1 in Jahren); dieser Wert wird auch im Zelleneditor am oberen Rand des Dateneditors angezeigt. Bestätigung der Eingabe Anschließend bestätigt man die Eingabe mit der „Return“ - Taste. Variableneinstellungen Zur Änderung der Einstellungen einer oder mehrerer Variablen klickt man auf das Registerblatt „Variablenansicht“ und gelangt zur gleichnamigen Ansicht. In dieser Übersicht sind die Variablen zeilenweise aufgelistet, die jeweiligen Optionen spaltenweise siehe Grafik nächste Seite. Für jede Variable können folgende Einstellungen vorgenommen werden: Name:

Bezeichnung der Variablen (max. 8 Zeichen, keine Unterscheidung zwischen Groß- und Kleinschreibung). Im Beispiel: Alter

Typ:

Festlegen des Datentyps (z.B. Numerisch, Datum, etc.) Standardeinstellung: Numerisch

Breite:

Einstellung für die Feldbreite (Anzahl der angezeigten Zeichen pro Spalte)

Dezimalstellen:

Anzahl der angezeigten Nachkommastellen

Beschriftung:

Ermöglicht eine genauere Beschreibung der Variablen. Im Beispiel: Alter in Jahren (Variablenlabel)

Werte:

Bei kategorialen Variablen besteht die Möglichkeit, den Zahlenwerten die entsprechende Bedeutung zuzuordnen. z.B. für die Variable „Geschlecht“: „0“ =  und „1“ =  (Wertelabel)

Fehlend:

Möglichkeit, bestimmte Datenwerte als „benutzerdefiniert fehlend“ zu definieren

Spalten:

Breite der angezeigten Spalte

Ausrichtung:

Bestimmt die Positionierung (Mitte/Links/Rechts) der Daten einer Variablen in der Zelle

1. Kurzbeschreibung SPSS (Dateneingabe und andere wichtige Funktionen)

Messniveau:

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Legt das Skalenniveau der Variablen fest (nominal, ordinal oder metrisch)

Rolle:

Manche Dialogfelder unterstützen vordefinierte Rollen, die zur Vorauswahl von Variablen zur Analyse verwendet werden können. Wenn Sie eines dieser Dialogfelder öffnen, werden in der/den Zielliste(n) automatisch Variablen angezeigt, die die Rollenbedingungen erfüllen. Verfügbare Rollen sind: Eingabe: Die Variable wird als Eingabe verwendet (z. B. Einflussvariable, unabhängige Variable). Ziel: Die Variable wird als Ausgabe oder Ziel verwendet (z. B. abhängige Variable). Beides: Die Variable wird sowohl als Eingabe als auch als Ausgabe verwendet. Keine: Der Variablen wird keine Rolle zugewiesen. Partitionieren: Die Variable wird verwendet, um die Daten in separate Stichproben zum Training, zum Test und zur Validierung zu partitionieren. Aufteilen: Für Umlaufkompatibilität mit IBM® SPSS Modeler. Variablen mit dieser Rolle werden in IBM SPSS Statistics nicht als Dateiteilungsvariablen verwendet.

1. Kurzbeschreibung SPSS (Dateneingabe und andere wichtige Funktionen)

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Jede Variable steht in einer Zeile

Eingabe weiterer Werte Nun können auch die weiteren Alterswerte in der ersten Spalte eingegeben werden. Mit den Werten der weiteren Variablen verfährt man in der zweiten Spalte in der Ansicht „Datenansicht“ analog.

1. Kurzbeschreibung SPSS (Dateneingabe und andere wichtige Funktionen)

Nach Eingabe der Daten ergibt sich nun folgende Ansicht (Registerblatt Datenansicht): Zeilennummer der

Variablenname der

aktivierten Zelle

aktivierten Zelle Zelleneditor

Daten der Versuchsperson 1

Daten der Versuchsperson 6

Aktive Zelle

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1. Kurzbeschreibung SPSS (Dateneingabe und andere wichtige Funktionen)

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Neue Fälle (zwischen bereits eingegebenen Fällen) einfügen Man kann einen neuen Fall auch zwischen bereits vorhandenen Fällen einfügen. Dazu wählt man in der Datenansicht eine Zelle der Zeile unterhalb der Position, in die man den neuen Fall einfügen möchte. Dann wählt man aus dem Menü den Befehl Bearbeiten Fälle einfügen aus. In die neu eingefügte Zeile können nun die Daten des neuen Falls eingegeben werden. Neue Variablen (zwischen zwei bereits eingegebenen Variablen) einfügen Möchte man zwischen bereits vorhandenen Variablen eine neue Variable einfügen, so markiert man die Spalte, vor der man die neue Variable einfügen möchte, mit der linken Maustaste. Dann wählt man aus dem Menü den Befehl Bearbeiten Variable einfügen aus. In die neu eingefügte Spalte können nun die Daten der neuen Variable eingegeben werden. Datensatz speichern Die eingegebenen Variablen können in einer Datei gespeichert werden. Dazu wählt man aus dem Menü den Befehl Datei Speichern unter … aus. Nach Eingabe des Dateinamens z.B. Beispiel_1 kann man die Datei auf jedem verfügbaren Speicherort abspeichern. Auf diese Datei kann dann nach Beendigung von SPSS wieder zugegriffen werden. Der Datentyp von SPSS-Datensätzen lautet „.sav“. SPSS ermöglicht es auch Dateien als Excel- (.xlsx) oder Stata-Datei (.dta) abzuspeichern.

1. Kurzbeschreibung SPSS (Dateneingabe und andere wichtige Funktionen)

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Schritt 2: Auswahl einer Prozedur Um die eingegebenen Daten zu analysieren, muss jetzt die gewünschte Prozedur über die Menüleiste ausgewählt werden. Wichtig sind hier vor allem die Menüs Analysieren und Grafik.

1. Kurzbeschreibung SPSS (Dateneingabe und andere wichtige Funktionen)

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Hierzu ein einfaches Beispiel (Fortsetzung von oben): Möchte man beispielsweise die deskriptiven Statistiken der Variablen „Alter“ angeben, so wählt man im Menü die Prozedur Analysieren Deskriptive Statistiken Deskriptive Statistik... aus. Im nächsten Schritt wird man sodann aufgefordert, die Variablen für die Prozedur auszuwählen. Schritt 3: Auswahl der Variablen für die Prozedur Nach der Auswahl einer Prozedur wird man (automatisch) über ein Dialogfenster aufgefordert, die Variablen auszuwählen, mit denen man die gewünschte Prozedur durchführen will.

Variablen hier auswählen

Ausgewählte Variable(n)

Dialogfenster: „Deskriptive Statistik“

„Pfeiltaste“

1. Kurzbeschreibung SPSS (Dateneingabe und andere wichtige Funktionen)

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In unserem Beispiel (s.o.) soll die Variable ”Alter” untersucht werden. Hierzu sind folgende Schritte durchzuführen: Variable markieren Die Variable ”Alter” wird durch einen Klick mit der linken Maustaste markiert. Variable in Feld einladen Dann klickt man mit der Maus auf die „Pfeiltaste” (s.o.). Damit überträgt man die Variable ”Alter” in das Feld ”Variable(n)”. Optionen Nun klickt man die Schaltfläche ”Optionen” im (selben) Dialogfenster ”Deskriptive Statistik” an. In dem sich nun öffnenden weiteren Dialogfenster „Optionen“ kann ausgewählt werden, welche Berechnungen in der Ausgabe erscheinen sollen. In unserem Beispiel sollen z.B. Mittelwert, Standardabweichung, Varianz, Spannweite, Minimum, Maximum und Standardfehler angezeigt werden. Dies geschieht durch einen Mausklick auf das weiße Kästchen vor dem jeweiligen Wort. Diese Optionen werden nun mit einem Mausklick auf ”Weiter” bestätigt.

1. Kurzbeschreibung SPSS (Dateneingabe und andere wichtige Funktionen)

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Dialogfenster: „Deskriptive Statistik: Optionen“

Variablenauswahl bestätigen und Dialogfeld schließen Mit einem Mausklick auf ”OK” wird das Dialogfenster ”Deskriptive Statistik” geschlossen. Das Programm führt jetzt die Prozedur aus.

2. Wichtige SPSS-Funktionen

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Schritt 4: Ausführung der Prozedur und Analyse der Ergebnisse Nach der Auswahl der Variablen und der Bestätigung der Variablen und Optionen werden die Ergebnisse der Prozedur im so genannten SPSS-Viewer angezeigt. Dieser wird nach der Bestätigung des Dialogfelds der Prozedur (siehe Schritt 3) automatisch geöffnet.

Ausgabe (für o.g. Beispiel)

Zwischen dem Viewer und dem Dateneditor kann man entweder über die WindowsStatusleiste am unteren Bildschirmrand oder über den Menübefehl Fenster wechseln.

2. Wichtige SPSS-Funktionen

2

16

Wichtige SPSS-Funktionen

Beispiel: Eine Marketingagentur hat folgende Daten zur Verfügung, die sie zur Marktforschungszwecken statistisch auswerten möchte: Kunde

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Marke

1

3

4

2

1

4

3

3

4

1

100

230

150

400

150

90

250

300

Menge [in g]

300 200

Nach der Eingabe der Daten in SPSS ergibt sich folgendes Bild (SPSS-Datenansicht):

2. Wichtige SPSS-Funktionen

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2.1 Fälle auswählen Beispiel: Die Personen, die Marke 1 kaufen, sollen von der weiteren Analyse ausgeschlossen werden, ohne die Beobachtungen zu löschen.

Aus der Menüleiste ist auszuwählen: Daten Fälle auswählen…

Es erscheint das Dialogfenster „Fälle auswählen“: o Relevante Auswahlvariable (hier) „Marke“ markieren, o Bei Auswählen „Falls Bedingung zutrifft“ aktivieren. 

„Falls…“ anklicken.



Variable „Marke“ über „Pfeiltaste“ auswählen.



Über den Taschenrechner „~ = 1“ eingeben (d.h. ungleich 1).



Auf die Schaltfläche „Weiter“ klicken.

o Bei „Ausgabe“ ist auszuwählen: „Nicht ausgewählte Fälle filtern“. o Auf die Schaltefläche „OK“ klicken. Die Kunden, die Marke 1 kaufen, werden bei den weiteren Analysen nicht berücksichtigt.

2. Wichtige SPSS-Funktionen

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2.2 Transformieren A) Variablen umkodieren Beispiel: Die Kunden sollen nach der gekauften Menge klassifiziert werden. Dabei wird die Variable „Menge“ mit den Ausprägungen von 90 bis 400 in die Variable „Kundenbewertung“ mit den folgenden Ausprägungen umkodiert:

Menge

Kundenbewertung („Kbwg“)

≤ 199

1 (Schlechter Kunde)

200 – 299

2 (Durchschnittskunde)

≥ 300

3 (guter Kunde)

Aus der Menüleiste ist auszuwählen: Transformieren Umkodieren in andere Variablen… Es erscheint das Dialogfenster „Umkodieren in andere Variablen“: o Relevante Variable „Menge“ per „Pfeiltaste“ zum Auswahlfeld „Numerische Var. ->Ausgabevar.:)“ hinzuzufügen. o Im Feld „Ausgabevariable –> Name“ „Kbwg“ für Kundenbewertung eingeben. o Im Feld „Ausgabevariable –> Beschriftung“ „Kundenbewertung“ eingeben. o Auf die Schaltfläche „Ändern“ klicken. o Auf die Schaltfläche „Alte und neue Werte…“ klicken. 

Es erscheint das Dialogfeld „Umkodieren in andere Variablen: Alte und neue Werte“:



Unter Rubrik „Alter Wert“ für „Bereich, KLEINSTER bis Wert:“ den Wert „199“ eintragen.



Unter Rubrik „Neuer Wert“ für „Wert“ „1“ eintragen.



Auf die Schaltfläche „Hinzufügen“ klicken.



Unter Rubrik „Alter Wert“ für „Bereich:“ die Werte „200“ und „299“ eintragen.

2. Wichtige SPSS-Funktionen



Unter Rubrik „Neuer Wert“ für „Wert“ „2“ eintragen.



Auf die Schaltfläche „Hinzufügen“ klicken.



Unter Rubrik „Alter Wert“ für „Bereich: Wert bis GRÖSSTER:“ den

19

Wert „300“ eintragen. 

Unter Rubrik „Neuer Wert“ für „Wert“ „3“ eintragen.



Auf die Schaltfläche „Hinzufügen“ klicken.



Auf die Schaltfläche „Weiter“ klicken.

Man kehrt zum Dialogfeld „Umkodieren in andere Variablen“ zurück. Starten der Durchführung der Umkodierung durch Klicken der Schaltfläche „OK“. B) Neue Variablen berechnen Beispiel: Gekaufte Menge von Gramm in Kilogramm umrechnen. Aus der Menüleiste ist auszuwählen: Transformieren Variable berechnen... Es erscheint das Dialogfeld „Variable berechnen”: o In Textfeld „Zielvariable“ den Namen „Menge_kg“ (kein Leerzeichen!) eingeben. o Ursprungsvariable „Menge“ markieren und über „Pfeiltaste“ hinzufügen. o Über den Taschenrechner „menge / 1000“ eingeben. o Auf die Schaltfläche „OK“ klicken.

2. Wichtige SPSS-Funktionen

20

2.3 Deskriptive Auswertungen A) Häufigkeiten Aus der Menüleiste ist auszuwählen: Analysieren Deskriptive Statistiken Häufigkeiten...

Es erscheint das Dialogfenster ”Häufigkeiten”: o gewünschte Variable markieren und per „Pfeiltaste“ hinzufügen. o Durch Setzen des Häkchens „Häufigkeitstabellen anzeigen“ aktivieren. o auf die Schaltfläche „Statistiken“ klicken. o es erscheint das Dialo...