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Mathematik

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Boxplot & Spannweite

Ein kleines Kästchen fasst einen ganzen Datensatz zusammen: Wo liegt die Mitte, wie weit streuen die Werte?

Das brauchst du vorher

Zwei Klassen schreiben denselben Test und kommen auf denselben . Trotzdem können die Ergebnisse völlig verschieden aussehen: In der einen Klasse liegen fast alle Punktzahlen dicht beieinander, in der anderen reichen sie von sehr schwach bis sehr stark. Ein einzelner Mittelwert verrät das nicht. Der Boxplot dagegen zeigt in einem kleinen Bild, wo die Mitte liegt und wie weit die Werte auseinandergehen.

Die Spannweite

Die einfachste Kennzahl für die Streuung ist die . Du berechnest sie als größten Wert minus kleinsten Wert. Reichen die Werte von 4 bis 19, ist die Spannweite 19 − 4 = 15. Sie sagt dir, wie breit der Bereich ist, den die Daten insgesamt abdecken, und sie trägt dieselbe Einheit wie die Daten selbst, also etwa Punkte oder Grad.

Datenbalken
BalkenAnna
Mittelwert 11
AnnaBenCemDanaEli
Anna: 12Mittelwert: 11
Probier es aus: Such den höchsten und den niedrigsten Balken. Hier sind das 15 und 8, die Spannweite dieses Datensatzes ist also 15 − 8 = 7.

Median und Quartile

Der teilt die sortierten Daten in zwei Hälften. Die Quartile teilen jede Hälfte noch einmal: Das untere Quartil ist der Median der unteren Hälfte, das obere Quartil der Median der oberen Hälfte. Bei einer ungeraden Anzahl von Werten bleibt der Median selbst dabei außen vor, er gehört zu keiner der beiden Hälften. Zwischen den beiden Quartilen liegen die mittleren 50 Prozent aller Werte.

Der Boxplot

Der Boxplot fasst genau diese Zahlen als Bild zusammen. Die Box reicht vom unteren bis zum oberen Quartil, ein Strich darin markiert den Median. Von der Box aus gehen zwei Linien, die Whisker, bis zum kleinsten und zum größten Wert. Minimum, unteres Quartil, Median, oberes Quartil und Maximum sind die fünf Kennwerte eines Boxplots. Aus ihnen liest du die Mitte, die mittlere Hälfte und die Spannweite auf einen Blick ab.

Spannweite=MaximumMinimum\text{Spannweite} = \text{Maximum} - \text{Minimum}
Spannweite: größter Wert minus kleinster Wert.

Streuung ablesen

Die Breite der Box verrät dir die Streuung der mittleren Werte. Eine breite Box bedeutet, dass die mittleren 50 Prozent stark auseinanderliegen. Eine schmale Box heißt, dass sich die Werte um den Median drängen. Zwei mit gleichem Median können so ganz unterschiedliche Boxen haben.

Aufgaben

0 von 6 gelöst

Zeit zum Ausprobieren. Du kannst nichts kaputt machen, jeder Versuch zählt.

Ein Datensatz reicht von 6 bis 21. Wie groß ist die Spannweite?

Was zeigt die Box in einem Boxplot?

Bestimme den Median von 3, 5, 8, 9, 12.

Ordne die fünf Kennwerte eines Boxplots vom kleinsten zum größten Wert.

  1. 1Median
  2. 2Maximum
  3. 3unteres Quartil
  4. 4oberes Quartil
  5. 5Minimum

Werte: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14. Bestimme das untere Quartil, also den Median der unteren Hälfte 2, 4, 6.

Zwischen dem unteren und dem oberen Quartil liegen die mittleren Prozent aller Werte.