Ein Paket von Vorlagedokumenten für GeoCalc macht statistische Tests und Grafiken zum Kinderspiel. Autor und GUC stellen es erstmals vor.

Statistik - bei diesem Wort jagen dem Leser häufig nur Schauer über den Rücken: trockene Zahlenkolonnen, oft mit dem Ruch der Manipulation behaftet. Doch ist gerade diese Disziplin der Mathematik dazu geeignet, aus einer zähen Datenmasse eine klare, unbestechliche Aussage zu formen.
So sind statistische Verfahren ein wichtiges Werkzeug für jede wissenschaftliche Arbeit. Doch auch für alle, die so getroffene Aussagen einmal selbst einschätzen möchten, lohnt sich die Beschäftigung mit der Materie.

In diesem Beitrag wird ein Paket aus Vorlage-Dokumenten für GeoCalc vorgestellt, das die Ausführung der wichtigsten statistischen Berechnungen in Geoworks 2.x erlaubt.
Die DTP-Fähigkeiten von Geoworks lassen es zu einem geeigneten Werkzeug für wissenschaftlich interessierte Schüler, Studenten oder Doktoranten werden.
Das Paket umfaßt 7 Vorlagen zur Berechnung statistischer Basisparameter, - Tests (t-Test, Vorzeichentest und Varianzanalyse), einer Histogramm-Grafik und einer linearen Regression inkl. Grafik und Berechnung des Korrelationskoeffizienten. Ein Handbuch als ASCII-Datei ergänzt die Dokumente. Es kann in den Texteditor geladen werden und funktioniert dann als umfassendes Hilfesystem.

Gleicher Aufbau aller Vorlagen
Der prinzipielle Aufbau aller Dokumente ist gleich:
Links oben ist der Titel des Dokuments vermerkt. Die erste Zeile dient der Beschriftung durch den Anwender, dort kann eine Überschrift, Notizen usw. eingetragen werden.
Einige Zeilen darunter findet sich jeweils ein Tabellenkopf. Dort sind die Ergebnisse der jeweiligen Berechnungen zu sehen.
Das Zahlenmaterial wird unter dem Tabellenkopf eingetragen. Die Bereiche, in denen die Werte eingetragen oder einkopiert werden können, sind mit einer grünen Linie gut sichtbar umrahmt.

Die zu verarbeitenden Zahlen können je nach Aufgabenstellung in 1-5 Gruppen aufgeteilt werden. 50 Zahlenwerte pro Wertegruppe bilden das Maximum. Natürlich wäre es ohne große Umstände möglich, wesentlich größere Gruppen zu verarbeiten. Jedoch sinkt die Verarbeitungsgeschwindigkeit von GeoCalc bereits in dieser Größenordnung auf langsamen Rechnern deutlich ab - ein bekanntes Problem nicht nur dieser Tabellenkalkulation.

Das Problem wird mit einem bekannten Verfahren entschärft:
In ein Basisdokument - im Paket 'Eingabe' genannt - werden die Daten komfortabel eingetragen, gleichzeitig aber keine Parameter berechnet. So bleibt eine hohe Geschwindigkeit erhalten.
Für alle weiteren Berechnungen werden die Werte nur in die Zwischenablage kopiert und in das gewünschte Dokument eingeklebt.

Dieses Verfahren kann jedem GeoCalc-Nutzer auch für eigene große Dokumente nur empfohlen werden. Denn neben der schnelleren Verarbeitung sichert es erheblich den Überblick über die verschiedenen Datenbestände.
Auf einem 286'er PC wird im langsamsten Dokument, dem Histogramm, trotzdem eine kleine Kaffeepause fällig. Während der Berechnung kann aber in einer anderen Applikation weiter gearbeitet werden - Multitasking machts möglich.

Am Besten testen...
Im Dokument 'Basic Statistics' stehen schon Mittelwert, Durchschnitt, mittlerer Fehler des Mittelwertes, Standardabweichung und Minimum / Maximum zur Vefügung.
Zur Ausführung eines statistischen Tests, z. B. einer Varianzanalyse, sind lediglich die gleichgenannte Vorlage zu öffnen und die Werte einzukopieren.

Mit einem solchen Test werden Meßwert - Reihen verglichen, die an jeweils verschiedenen Objekten gemessen wurden. Zum Beispiel die gemessene Körperlänge an einer Gruppe in Japan aufgewachsener und einer Gruppe in den USA aufgewachsener Japaner.
Der Test liefert dann eine Aussage darüber, ob eine Differenz zwischen den Mittelwerten der Messwert-Gruppen zufällig ist, oder ob mit gewisser Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden kann, daß die Differenz wirklich Folge einer Beeinflussung (z.B. andere Ernährungsgewohnheiten ) ist.
Dazu wird automatisch der Testwert (bei einer Varianzanalyse der sogenannte F-Wert) berechnet und mit Schwellenwerten (abhängig von Anzahl der Werte und gewünschter Irrtumswahrscheinlichkeit) verglichen.

Die Schwellenwerte für 5 und 1% Irrtumswahrscheinlichkeit sind im Dokument schon vorhanden, werden automatisch ausgewählt und mit F verglichen. Ein Nachschlagen in Tafelwerken o. ä. ist nicht erforderlich!
Die Beurteilung des Testergebnisses wird als ausformulierter Satz ausgegeben:
Im Beispiel werden die in den USA aufgewachsenen Japaner signifikant größer sein, da ihre Nahrung mehr Eiweiß enthält.
Auch die weiteren im Paket enthaltenen Tests, ein Vorzeichentest und ein paarweiser t-Test, funktionieren in der selben Weise.

Natürlich mit Grafik
Die beiden statistischen Grafiken funktionieren ebenfalls lediglich durch Eingeben oder Einkopieren der Zahlenwerte. Automatisch wird die entsprechende Diagramm - Grafik erstellt und die Skalierung der Achsen angepaßt.
Im Histogramm werden die Werte je nach Größe verschiedenen Gruppen zugeordnet und in einem Diagramm dargestellt.
Bei der linearen Regression werden Messwertpaare in einem X-Y-Diagramm als Punkt dargestellt sowie eine lineare Funktion berechnet, und eingezeichnet, die diese Punkte am besten verbindet.
Unnötig zu erwähnen, daß die Grafiken in Write oder Draw eingefügt werden können.
Der Autor hofft, durch die weitestgehende Automatisierung dem Nutzer ein effektives Werkzeug in die Hand zu geben. Verbesserungen und Korrekturen werden gern entgegengenommen. Allerdings stehen die einzelnen Dokumente durch ihren Funktionsumfang an der Leistungsgrenze einer Tabellenkalkulations-Vorlage.

Stephan Heinke

Anmerkungen
Leider hat der Autor in seinem Info an den GUC einen wichtigen Punkt total vergessen! Wo und wie bekommt man diese GeoCalc Dokumente ... ??
Im Readme-Text zu den GeoCalc Dokumenten, die uns zusammen mit dem obigen Artikel zugeschickt wurden, steht nur folgendes:
Dieses Paket ist keine Shareware, Freeware oder Public Domain und ist urheberrechtlich geschützt! Das Kopieren zur unautorisierten Weitergabe ist untersagt! Weitere Hinweise zu Lizenzierung und Haftung lesen Sie bitte im entsprechenden Kapitel am Ende dieses Textes nach!
Und am Ende wiederholt sich genau dieses Info ... Eine Telefonnummer war nicht in Erfahrung zu bringen. Mangels Zustimmung zur Veröffentlichung der Adresse können wir nur den Hinweis auf die nächste GUP bringen. Notfalls beim GUC anfragen, ob inzwischen mehr über das Paket "Statistik" bekannt ist.

Thomas Haberland

Kurzbeschreibung
Dieses Paket umfaßt 7 Vorgabedokumente für GeoCalc zur Berechnung statistischer Werte, t-Tests, einer Histogramm-Grafik und einer linearen Regression sowie ein Handbuch als ASCII-Datei.

Ausblicke
In einer weiteren Version diese Paketes soll eine polynominale Regression ausführbar und grafisch darstellbar sein.