So berechnen Sie den P-Wert in Excel mit zwei Methoden: • BUOM

Mathematiker, Physiker und andere arbeiten mit Daten, um allgemeine Trends kennenzulernen und Wahrscheinlichkeiten und Statistiken zu berechnen. Das Testen dieser Datensätze auf statistische Varianz und das Messen, wie unterschiedlich zwei Datensätze miteinander verglichen werden, kann ein wichtiger Schritt zum Verständnis Ihrer Daten sein.

Der P-Wert ist eine Methode, mit der die Differenz zwischen dem erwarteten Werteergebnis und dem beobachteten Werteergebnis gemessen werden kann. In diesem Artikel besprechen wir, was ein p-Wert ist, schauen uns Excel-Funktionen im Zusammenhang mit dem p-Wert an und betrachten anhand von Beispielen zwei Methoden zu seiner Berechnung in Excel.

Was ist der p-Wert?

Der P-Wert oder Wahrscheinlichkeitswert ist ein statistisches Maß dafür, ob die Standardabweichung oder der Mittelwert einer bestimmten Datenverteilung größer, kleiner oder gleich den beobachteten Werten ist. Wenn Sie einen p-Wert berechnen, gilt: Je niedriger das Berechnungsergebnis, desto statistisch signifikanter ist der von Ihnen gemessene Datenpunkt. Dies bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit, dass die Nullhypothese falsch und die Alternativhypothese wahr ist, eher untermauert wird, wenn:

• Bedeutung: Die gemessene Differenz zwischen dem erwarteten Ergebnis und dem tatsächlichen Ergebnis in einer Statistik.

• Nullhypothese: Die Standardhypothese besagt, dass es keine Abweichung zwischen dem erwarteten Ergebnis und den gemessenen Daten gibt.

• Alternativhypothese: Eine Hypothese, die aufgestellt wird, wenn ein statistischer Unterschied zwischen erwarteten und beobachteten Ergebnissen besteht.

Im Folgenden sind gängige Messungen statistischer Signifikanz in Excel aufgeführt:

• Unbedeutend: mehr als 0,10

• Geringfügig signifikant: kleiner oder gleich 0,10 und größer als 0,05.

• Signifikant: kleiner oder gleich 0,05

Excel-Funktionen im Zusammenhang mit dem p-Wert

Basic Excel enthält eine Funktion, mit der Sie den p-Wert berechnen können. Um die Funktion zu verwenden, können Sie eine Formel eingeben:

=T.TEST(Array 1, Array 2, Köpfe, Typ)

Wo:

• T.Test ist der Name der Funktion

• Array 1 ist der Zellbereich des ersten Datensatzes.

• Array 2 ist der Zellbereich des zweiten Datensatzes.

• Tails ist die Anzahl der Tails der Verteilung

• Typ ist der Test, den Sie ausführen möchten

Für die letzten beiden Elemente in der obigen Liste, „tails“ und „type“, gelten Regeln, die Sie bei der Verwendung der Funktion beachten müssen. Für Tails gibt es einseitige Verteilungen, bei denen Sie eine „1“ in die Formel eingeben müssen, und zweiseitige Verteilungen, bei denen Sie eine „2“ in die Formel eingeben müssen. Sie können zweiseitige Tests für Daten verwenden, die einer Normalverteilung, auch Glockenkurve genannt, folgen, und Sie können eine einseitige Verteilung für andere Verteilungstypen verwenden.

Der Abschnitt „Formeltyp“ bezieht sich auf verschiedene Arten der p-Wert-Analyse, die Sie durchführen können:

• Gleiche Varianz für zwei Stichproben: Eine Art p-Wert-Test, der verwendet werden kann, um die Mittelwerte beider Datenstichproben unter der Annahme zu messen, dass ihre Varianzen nahezu gleich sind.

• Ungleiche Varianz für zwei Stichproben: Eine Art p-Wert-Test, der verwendet werden kann, um die Mittelwerte beider Datenstichproben unter der Annahme zu messen, dass ihre Varianzen unterschiedlich sind.

• Gepaart: Eine Art p-Wert-Test, mit dem der Durchschnitt zweier zusammengehöriger Datensätze gemessen werden kann. Beispielsweise ein Datensatz, der eine abhängige und eine unabhängige Variable enthält, etwa die Anzahl der Verkäufe im Vergleich zu den Verkaufswerten desselben Produkts.

So berechnen Sie den p-Wert in Excel

Nachfolgend finden Sie zwei Methoden zur Berechnung des p-Werts in Excel. Jede Methode liefert das gleiche Ergebnis, aber die erste ermöglicht eine bessere Kontrolle über die Daten und die zweite ist effizienter:

So ermitteln Sie den p-Wert mit dem T-Test-Tool aus der Analysis Toolbox

Die Verwendung des T-Test-Tools aus der Analysis Toolbox hat zwei Hauptaspekte: das Herunterladen eines zusätzlichen Programms und das anschließende Ausführen des Tests. Im Folgenden finden Sie die Schritte, die Ihnen bei der Berechnung des p-Werts mit dieser Methode helfen können. So laden Sie die Tools herunter:

1. Klicken Sie oben auf der Seite in der Liste der Multifunktionsleisten-Registerkarten auf Datei.

2. Klicken Sie in der Seitenleiste unten links im Fenster auf „Optionen“.

3. Klicken Sie in der Seitenleiste in der unteren linken Ecke des Fensters auf Add-ons.

4. Wählen Sie Excel-Add-Ins aus, um das Fenster Excel-Add-Ins zu öffnen.

5. Klicken Sie auf „Los“, um das Fenster „Excel-Add-Ins“ zu öffnen.

6. Überprüfen Sie das „Analysepaket“, um Programme mit T-Test-Funktionen auszuwählen.

7. Klicken Sie auf OK, um neue Tools zu Excel hinzuzufügen.

Nach der Installation der neuen Datenanalysetools können Sie die folgenden Schritte ausführen, um den p-Wert zu berechnen:

1. Geben Sie Beispieldaten in eine Excel-Tabelle ein.

2. Klicken Sie im Menüband oben in Excel auf die Registerkarte „Daten“.

3. Klicken Sie in der Gruppe „Analyse“ auf das Symbol „Datenanalyse“.

4. Wählen Sie „T-Test: Zwei Stichproben gepaart für Mittelwerte“ und klicken Sie auf „OK“.

5. Geben Sie die Zellbereiche, in denen Sie die beiden Datenproben gespeichert haben, in die Felder mit der Bezeichnung „Variablenbereich 1“ und „Variablenbereich 2“ ein.

6. Lassen Sie das Feld „Hypothesierte mittlere Differenz“ leer.

7. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen Labels, wenn Ihre Daten Labels enthalten.

8. Geben Sie einen Alpha-Wert in das Feld mit der Bezeichnung „Alpha“ ein.

9. Wählen Sie im Abschnitt „Ausgabeoptionen“ aus, wo Ihre Daten angezeigt werden sollen.

So finden Sie den p-Wert mithilfe der T.TEST-Funktion

Die Verwendung der T.TEST-Funktion, die im Basisprogramm von Excel enthalten ist, kann einfacher sein, insbesondere wenn Sie die Informationen bereits vorbereitet haben. Im Folgenden finden Sie die Schritte, mit denen Sie den p-Wert mithilfe der T.TEST-Funktion berechnen können:

1. Geben Sie Beispieldaten in eine Excel-Tabelle ein.

2. Erfassen Sie die Anzahl der Enden und die Art des T-Tests, den Sie durchführen möchten.

3. Verwenden Sie die Formel =T.TEST(array 1, array 2, tails, typ.)

Wenn Sie beispielsweise einen Datensatz in den Zellen B2 bis B15 und einen weiteren in den Zellen C2 bis C15 haben, könnten Sie eine Einwegfunktion wie diese eingeben:

=T.TEST(B2:B15, C2:C15, 1, 1)

Sie können auch eine Zwei-Wege-Funktion einführen wie:

=T.TEST(B2:B15, C2:C15, 2, 1)

Beispiele für die Berechnung des p-Werts in Excel

Nachfolgend finden Sie zwei Beispiele für die Berechnung des p-Werts in Excel:

Ein Beispiel für die Verwendung des T-Test-Tools aus der Analysis Toolbox nach der Installation

Mithilfe der beiden folgenden Beispieldatensätze können Sie einen T-Test durchführen, um den p-Wert mit dem T-Test-Tool zu berechnen:

Beispiel eins: {12, 32, 23}

Zweites Beispiel: {14, 11, 95}

Fügen Sie zunächst die Daten in eine Excel-Tabelle ein. Die folgende Tabelle zeigt beispielsweise zwei Datensätze:

A B 1 12 14 2 32 11 3 23 95

Sobald Sie Beispieldaten in die Tabelle eingegeben haben, können Sie die Registerkarte „Daten“ auswählen und in der Gruppe „Analyse“ die Option „Datenanalyse“ auswählen. Dadurch wird ein Fenster mit Optionen geöffnet, die Sie auswählen können. In diesem Fenster können Sie die Option „t-Test: Zwei für Mittelwerte gepaarte Stichproben“ auswählen, um ein Dialogfeld zu öffnen.

Geben Sie im Feld Variable 1 den Zellbereich A1:A3 ein. Geben Sie im Feld Variable 2 den Zellbereich B2:B3 ein. Für diese Daten gab es keine Beschriftungen, daher kann das Kontrollkästchen „Beschriftungen“ deaktiviert bleiben. Für diese Daten können Sie im Feld Alpha einen Alphawert von 0,05 eingeben. Schließlich können Sie einen Zellbereich für die anzuzeigenden Daten im Format $C1$C3 eingeben, um sicherzustellen, dass die Daten sichtbar sind. Dieser Test ergibt einen Wert von 0,11, was statistisch nicht signifikant ist.

Beispiel für die Verwendung der T.TEST-Funktion

Sie können den p-Wert auch mit der Funktion T.Test berechnen. Nachfolgend finden Sie ein Beispiel für die Durchführung dieser Berechnung mit dieser Methode:

• Beispiel eins: {43, 15, 36}

• Zweites Beispiel: {37, 1023, 2}

Fügen Sie zunächst die Daten aus den Beispielen in eine Excel-Tabelle ein. Nachfolgend finden Sie eine Tabelle mit diesen Daten:

A B 1 43 37 2 15 1023 3 36 2

=T.TEST(A1:A3, B1:B3, 1, 1)

Dies ergibt einen p-Wert von 0,22, der statistisch nicht signifikant ist, was bedeutet, dass die Nullhypothese wahrscheinlich wahr ist.

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