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Deskriptivstatistik für Nominal- und Ordinalskalen - Lösungen

Die Lösungen sind exemplarische Möglichkeiten. In R gibt es immer viele Wege, die zum Ziel führen. Wenn Sie einen anderen mit dem korrekten Ergebnis gewählt haben, kann dieser genauso richtig sein wie die hier präsentierten Ansätze.

Vorbereitung

Laden Sie die Daten aus fb24.rda oder direkt von der Website über die gelernten Befehle. Die Bedeutung der einzelnen Variablen und ihre Antwortkategorien können Sie dem Dokument Variablenübersicht entnehmen.

Lösung

Daten laden:

load(url('https://pandar.netlify.app/daten/fb24.rda'))  

Überblick über den Datensatz verschaffen:

dim(fb24)
## [1] 192  42
str(fb24)
## 'data.frame':	192 obs. of  42 variables:
##  $ mdbf1      : num  4 3 3 3 3 2 4 2 3 4 ...
##  $ mdbf2      : num  3 2 3 1 2 2 4 3 3 4 ...
##  $ mdbf3      : num  1 1 1 2 3 1 1 2 2 1 ...
##  $ mdbf4      : num  1 1 1 2 1 3 1 1 1 1 ...
##  $ mdbf5      : num  3 1 3 3 2 4 1 2 1 1 ...
##  $ mdbf6      : num  3 3 3 2 2 3 3 3 3 4 ...
##  $ mdbf7      : num  3 3 2 3 2 4 1 4 1 1 ...
##  $ mdbf8      : num  4 4 3 3 3 2 4 3 4 4 ...
##  $ mdbf9      : num  1 2 1 2 3 2 3 3 2 1 ...
##  $ mdbf10     : num  3 3 3 3 3 2 3 2 4 4 ...
##  $ mdbf11     : num  1 1 1 2 3 2 2 1 2 1 ...
##  $ mdbf12     : num  3 4 3 3 2 2 3 2 3 4 ...
##  $ time_pre   : num  49 68 107 38 45 100 61 40 36 40 ...
##  $ lz         : num  6.6 4 5.2 4 5 4.4 6.4 4 4.6 6 ...
##  $ extra      : num  5 4 3 1.5 2.5 4.5 4 2.5 4 3 ...
##  $ vertr      : num  4 3 3 3 3.5 2.5 4 2.5 4.5 3 ...
##  $ gewis      : num  4 4.5 4 3.5 2.5 4 3.5 3.5 4 5 ...
##  $ neuro      : num  1.5 3 3.5 3.5 4.5 3.5 2.5 3.5 5 2.5 ...
##  $ offen      : num  4 4 4 3.5 4.5 4 4 4 4.5 3 ...
##  $ prok       : num  2.7 2.5 2.9 2.8 2.9 2.7 2.4 2.5 2.7 2.6 ...
##  $ nerd       : num  2.5 2.33 2.83 4 3.67 ...
##  $ uni1       : num  0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 ...
##  $ uni2       : num  1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ...
##  $ uni3       : num  0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 ...
##  $ uni4       : num  0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 ...
##  $ grund      : chr  "Interesse an Menschen, Verhalten und Sozialdynamiken" "Ich will die Menschliche Psyche und menschliches Handeln, Denken verstehen." NA "Um Therapeutin zu werden und Menschen aus meiner früheren Situatuon zu helfen " ...
##  $ fach       : num  1 3 1 4 4 3 1 3 1 4 ...
##  $ ziel       : num  3 2 3 2 2 3 1 4 4 2 ...
##  $ wissen     : int  4 3 5 5 4 3 3 4 5 3 ...
##  $ therap     : int  5 4 5 5 5 5 4 5 4 5 ...
##  $ lerntyp    : num  3 1 1 1 1 1 3 3 3 1 ...
##  $ hand       : num  1 2 2 2 2 2 2 2 1 2 ...
##  $ job        : num  2 1 2 1 1 1 1 1 2 2 ...
##  $ ort        : num  2 2 1 1 1 1 1 2 1 1 ...
##  $ ort12      : num  1 2 1 1 2 2 2 1 2 2 ...
##  $ wohnen     : num  2 3 3 3 3 3 1 2 1 1 ...
##  $ attent     : num  5 4 5 5 5 5 5 4 4 5 ...
##  $ gs_post    : num  NA 3 3.5 2.75 2.5 3 NA 3.25 3 3.25 ...
##  $ wm_post    : num  NA 2.25 3 2.25 2.5 2.25 NA 2.5 3 3.25 ...
##  $ ru_post    : num  NA 2.25 2.25 2.25 2 2.25 NA 2.25 2.75 1.75 ...
##  $ time_post  : num  NA 34 37 37 51 40 NA 40 30 27 ...
##  $ attent_post: num  NA 5 5 5 5 5 NA 5 5 5 ...

Der Datensatz besteht aus 192 Zeilen (Beobachtungen) und 42 Spalten (Variablen).

Aufgabe 1

Untersuchen Sie, welche Arbeitsbranche Sie und Ihre Kommiliton:innen nach dem Studium anstreben!

  • Vergeben Sie zunächst die korrekten Wertelabels an die Ausprägungen der Variable.
  • Lassen Sie sich absolute und relative Häufigkeiten ausgeben.
  • Untersuchen Sie mit den geeigneten Maßen die zentrale Tendenz und Dispersion dieser Variable.
Lösung

Faktor erstellen

fb24$ziel <- factor(fb24$ziel,
                        levels = 1:4,
                        labels = c("Wirtschaft", "Therapie", "Forschung", "Andere"))
levels(fb24$ziel)
## [1] "Wirtschaft" "Therapie"   "Forschung"  "Andere"

Absolute und relative Häufigkeiten anfordern

table(fb24$ziel)              # absolut
## 
## Wirtschaft   Therapie  Forschung     Andere 
##         24        108         27         29
prop.table(table(fb24$ziel))  # relativ
## 
## Wirtschaft   Therapie  Forschung     Andere 
##  0.1276596  0.5744681  0.1436170  0.1542553

Zentrale Tendenz und Dispersion für nominalskalierte Variablen: Modus, relativer Informationsgehalt

# Modus
which.max(table(fb24$ziel))
## Therapie 
##        2
#relativer Informationsgehalt
hj <- prop.table(table(fb24$ziel))  # hj erstellen
ln_hj <- log(hj)                    # Logarithmus bestimmen
summand <- ln_hj * hj               # Berechnung fuer jede Kategorie
summe <- sum(summand)               # Gesamtsumme
k <- length(hj)                     # Anzahl Kategorien bestimmen
relInf <- -1/log(k) * summe         # Relativer Informationsgehalt
relInf
## [1] 0.8282775

Der Modus der Variable lautet Therapie - die meisten Ihres Jahrgangs (n = 108 bzw. 57.45%) streben einen Job in diesem Bereich an. Der relative Informationsgehalt der Variable beträgt 0.83. Sie sehen hier, dass wir im Code einen kleinen Unterschied zum Tutorial eingebaut haben. Die Anzahl der Kategorien wird nicht mehr durch dim(tab) sondern durch length(hj) bestimmt. Das Resultat ist nicht verschieden - die Anzahl der Kategorien wird gezählt. Wir wollen somit aber nochmal deutlich machen, dass es in R immer sehr viele Wege zu einem Ziel geben kann.

Aufgabe 2

Die Variable therap enthält die Angaben über das Ausmaß, in dem sich Sie und Ihre Kommilitonen:innen für anwendungsbezogene Aspekte interessieren.

  • Bestimmen Sie für diese Variable den Modus.
  • Untersuchen Sie die Streuung für diese Variable optisch, indem Sie einen Boxplot erstellen.
  • Bestimmen Sie die Quartile, den Interquartilsbereich (IQB) und den Interquartilsabstand auch als Zahlen.
Lösung

Modus

which.max(table(fb24$therap))
## 5 
## 4

Häufigkeiten

table(fb24$therap)
## 
##   2   3   4   5 
##   2  10  57 119
prop.table(table(fb24$therap))
## 
##          2          3          4          5 
## 0.01063830 0.05319149 0.30319149 0.63297872

Der Modus der Variable therap beträgt 4, d.h. diese Antwortkategorie wurde am häufigsten genannt (n = 119 bzw. 63.3%).

Boxplot

boxplot(fb24$therap)

Quartile

quantile(fb24$therap, c(.25,.5,.75), na.rm=T)
## 25% 50% 75% 
##   4   5   5

Der Median beträgt 5. Das 1. und 3. Quartil betragen 4 bzw. 5. Folglich sind die Grenzen des Interquartilsbereich (IQB) 4 und 5. Der Interquartilsabstand (IQA) beträgt 1.

Aufgabe 3

Erstellen Sie für die Variable wohnen eine geeignete Abbildung.

  • Stellen Sie sicher, dass die einzelnen Ausprägungen der Variable in der Darstellung interpretierbar benannt sind!
  • Dekorieren Sie diese Abbildung nach eigenen Wünschen (z.B. mit einer Farbpalette und Achsenbeschriftungen).
  • Speichern Sie die Grafik per Syntax als .jpg-Datei mit dem Namen “Befragung-fb24.jpg” ab.
Lösung

Faktor erstellen

fb24$wohnen <- factor(fb24$wohnen, 
                      levels = 1:4, 
                      labels = c("WG", "bei Eltern", "alleine", "sonstiges"))

Ansprechende Grafik erstellen

Um eine ansprechende Grafik zu erhalten, können wir einige Argumente anpassen. Hier ist natürlich nur eine beispielhafte Lösung abgebildet.

# Ansprechende Darstellung
barplot(
  # wichtig: Funktion auf Häufigkeitstabelle, nicht die Variable selbst anwenden:
  table(fb24$wohnen),                               
  # aussagekräftiger Titel, inkl. Zeilenumbruch ("\n") 
  main = "Befragung Erstis im WS 24/25:\nAktuelle Wohnsituation", 
  # y-Achsen-Beschriftung:
  ylab = "Häufigkeit",
  # Farben aus einer Farbpalette:
  col = rainbow(10),
  # Platz zwischen Balken minimieren:
  space = 0.1,
  # graue Umrandungen der Balken:
  border = "grey2",
  # Unterscheidlich dichte Schattierungen (statt Füllung) für die vier Balken:
  density = c(50, 75, 25, 50),
  # Richtung, in dem die Schattierung in den vier Balken verläuft
  angle = c(-45, 0, 45, 90),
  # Schriftausrichtung der Achsen horizontal:
  las=2,
  #y-Achse erweitern, sodass mehr Platz zum Titel bleibt:
  ylim = c(0,60))

Speichern (per Syntax)

jpeg("Befragung-fb24.jpg", width=20, height=10, units="cm", res=200)
barplot(
  table(fb24$wohnen),                               
  main = "Befragung Erstis im WS 24/25:\nAktuelle Wohnsituation", 
  ylab = "Häufigkeit",
  col = rainbow(10),
  space = 0.1,
  border = "grey2",
  density = c(50,75,25,50),
  angle = c(-45,0,45,90),
  las=2,
  ylim = c(0,60))
dev.off()

Im Arbeitsverzeichnis sollte die Datei nun vorliegen.

Kai J. Nehler
Kai J. Nehler
Teammitglied