Geben Sie Ihre Datenwerte durch Semikolons (;) getrennt ein. Mittelwert (arithmetisches Mittel), Median, Modalwert und Spannweite werden zusammen mit den von klein nach groß geordneten Daten berechnet.
Inhaltsverzeichnis
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Was Sie auf dieser Seite tun können
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Wofür ist diese Berechnung nützlich?
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Anleitung
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Formel
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Symbole und Begriffe
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Was Sie vorab wissen sollten
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Mit Excel berechnen
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Mit Google Tabellen berechnen
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Mit Python berechnen
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Die Formel in LaTeX und anderen mathematischen Schreibweisen (zum Kopieren)
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Die Berechnung von ChatGPT ausführen lassen
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Die Vorteile von DataChef
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Verwandte Funktionen
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Alle NumberChef-Rechner
Was Sie auf dieser Seite tun können
- Geben Sie Zahlen durch Semikolons (;) getrennt ein, und Sie erhalten vier Kennzahlen auf einmal: den Mittelwert (das arithmetische Mittel), den Median, den Modalwert und die Spannweite
- Der Modalwert (der Wert, der am häufigsten vorkommt) wird automatisch ausgezählt. Auch Daten mit zwei oder mehr Modalwerten (bimodal oder multimodal) und Daten, in denen jeder Wert nur einmal vorkommt und es deshalb keinen Modalwert gibt, werden richtig erkannt
- Die von klein nach groß geordneten Daten, das Maximum, das Minimum, die Summe und die Anzahl werden ebenfalls angezeigt, sodass Sie Median und Spannweite direkt selbst nachprüfen können
- Eine verständliche Erklärung zur Frage „Wann verwende ich den Mittelwert, den Median oder den Modalwert?“ sowie Formeln zum Kopieren für Excel, Google Tabellen und Python finden Sie ebenfalls auf dieser Seite
Wofür ist diese Berechnung nützlich?
Angenommen, ein Geschäft hat an einem Tag 7 Paar Schuhe in den Größen 40, 41, 40, 42, 41, 40 und 44 verkauft. Der Mittelwert beträgt etwa 41,1, aber das Geschäft sollte von der Größe mehr einkaufen, die am häufigsten verkauft wird, also vom Modalwert: Größe 40 (3 Paar).
Wenn Sie bei Einkauf und Lagerhaltung danach entscheiden, „was sich am besten verkauft“, etwa bei Größen, Farben oder Modellen, ist nicht der Mittelwert, sondern der Modalwert die entscheidende Zahl.
Angenommen, fünf Haushalte haben Ersparnisse von 30.000 €, 30.000 €, 40.000 €, 50.000 € und 400.000 €. Der Mittelwert beträgt 110.000 €, der Median aber 40.000 € und der Modalwert 30.000 €.
Bei schief verteilten Daten wie Ersparnissen oder Einkommen ziehen einige große Werte den Mittelwert nach oben, deshalb liegen Median oder Modalwert näher an dem, was ein typischer Haushalt hat. Deshalb weist auch die Deutsche Bundesbank in ihrer Vermögensbefragung das Nettovermögen der Haushalte in Deutschland sowohl als Mittelwert (2023 etwa 324.800 €) als auch als Median (etwa 103.200 €) aus. Wenn Sie den Unterschied kennen, lassen Sie sich von einem „Durchschnitt“ in den Nachrichten nicht in die Irre führen.
Bei einer Abstimmung über das Lieblingsessen in der Schulmensa mit einer Klasse von 30 Schülerinnen und Schülern, bei der Nudeln mit Tomatensoße 12 Stimmen, Pizza 10 und Fischstäbchen 8 erhalten, ist das typische Gericht der Modalwert, „Nudeln mit Tomatensoße“. Einen Mittelwert oder Median von Gerichten kann man nicht berechnen.
Der Modalwert ist das einzige Lagemaß, das Sie für Daten verwenden können, die keine Zahlen sind (kategoriale Daten). Von der Auswertung von Produktumfragen bis zur Auszählung von Wahlstimmen ist er eine der am häufigsten genutzten Grundlagen der Datenauswertung.
In Fabriken entnimmt man regelmäßig einige Produkte aus der Linie, misst Größe oder Gewicht und trägt die Spannweite (Maximum − Minimum) jeder kleinen Stichprobe ein. Diese Methode heißt R-Karte und ist weit verbreitet (Qualitätsregelkarten gehören zu den sieben grundlegenden Qualitätswerkzeugen).
Wird die Spannweite plötzlich größer, ist das ein Zeichen für ein Problem, etwa ein lockeres Maschinenteil oder ungleichmäßiges Material. Weil eine einzige Subtraktion die Streuung zeigt, wird sie jeden Tag in der Produktion genutzt.
Auch wenn der Klassendurchschnitt bei 60 Punkten liegt, kann die Klasse in eine Gruppe, die gut abgeschnitten hat (um 80), und eine, die Schwierigkeiten hatte (um 40), zerfallen, während kaum jemand bei 60 liegt (eine bimodale Verteilung).
Beurteilen Sie nicht allein nach dem Mittelwert, sondern betrachten Sie auch den Modalwert, den Median und die Streuung der Punktzahlen (die Spannweite). Dann können Sie Förderung planen, die zur tatsächlichen Lage der Klasse passt.
Formel
Symbole und Begriffe
Symbole
| \(x_1, x_2, \ldots, x_n\) | x Index 1, x Index 2, …, x Index n | Die einzelnen Datenwerte. (Beispiel: die Punktzahlen von 5 Tests) |
| \(n\) | n | Die Anzahl der Werte. (Beispiel: Bei 5 Tests ist \(n = 5\).) |
| \(\bar{x}\) | x quer | Der Mittelwert (das arithmetische Mittel). Der Querstrich über dem Buchstaben ist in der Statistik die übliche Schreibweise für einen Mittelwert. Den Mittelwert einer ganzen Grundgesamtheit schreibt man dagegen \(\mu\) („My“). |
| \(\tilde{x}\) | x Tilde | Der Median. Schulbücher schreiben oft statt eines Symbols einfach das Wort „Median“ oder „Zentralwert“. |
| \(M_o\) | M Index o (Modalwert) | Der Modalwert, eine Abkürzung des englischen Worts „mode“. Man schreibt ihn auch Mo. Schulbücher schreiben meist einfach das Wort statt eines Symbols. |
| \(f(x)\) | f von x | Wie oft der Wert \(x\) in den Daten vorkommt (seine Häufigkeit). (Beispiel: Kommt 70 zweimal vor, ist \(f(70) = 2\).) |
| \(f_{\max}\) | f Index max | Die größte Häufigkeit (die höchste Anzahl). Ein Modalwert ist ein Wert, dessen Häufigkeit dieser Zahl entspricht. |
| \(x_{(k)}\) | x Index k in Klammern | Der \(k\)-te Wert, wenn die Daten von klein nach groß geordnet sind. (Beispiel: \(x_{(1)}\) ist das Minimum.) |
| \(x_{\max},\ x_{\min}\) | x Index max, x Index min | Das Maximum und das Minimum der Daten. Sie sind die Bausteine der Formel für die Spannweite. |
| \(R\) | R | Die Spannweite, also das Maximum minus das Minimum. Der Buchstabe R kommt vom englischen „range“. |
Begriffe
| Lagemaß | Eine einzelne Zahl, die zusammenfasst, wo die Daten zentriert sind. Die drei wichtigsten sind der Mittelwert, der Median und der Modalwert. In der Schule lernt man sie in der Regel in den Klassen 5 bis 7. |
| arithmetisches Mittel | Alle Daten addiert und durch die Anzahl der Werte geteilt. Das meint man üblicherweise mit „Durchschnitt“. Weil es jeden Wert in die Rechnung einbezieht, wird es leicht von Ausreißern beeinflusst. |
| Median | Der Wert genau in der Mitte, wenn die Daten von klein nach groß geordnet sind (auch Zentralwert genannt). Bei einer geraden Anzahl von Werten nimmt man den Mittelwert der beiden mittleren Werte. Er ist ein Lagemaß, das von Ausreißern kaum beeinflusst wird. |
| Modalwert | Der Wert, der in den Daten am häufigsten vorkommt (auch Modus genannt). Haben mehrere Werte die höchste Häufigkeit, sind alle von ihnen Modalwerte; kommt jeder Wert nur einmal vor, gibt es keinen Modalwert. Er ist das einzige Lagemaß, das auch für kategoriale Daten funktioniert. |
| Spannweite | Das Maximum minus das Minimum. Sie ist der einfachste Anhaltspunkt dafür, wie stark die Daten streuen. |
| Häufigkeit | Wie oft ein Wert (oder eine Klasse) in den Daten vorkommt (genauer: die absolute Häufigkeit). Der Modalwert ist der Wert mit der höchsten Häufigkeit. |
| Häufigkeitstabelle | Eine Tabelle, die die Daten in Bereiche (Klassen) wie „von 60 bis unter 70“ einteilt und die Häufigkeit jeder Klasse zählt. Bei fein gestreuten Daten wie der Körpergröße betrachtet man als Modalwert die Klasse mit der größten Häufigkeit. |
| Klasse | In einer Häufigkeitstabelle einer der Bereiche wie „von 60 bis unter 70“, in die die Daten eingeteilt werden (auch Intervall genannt; nicht zu verwechseln mit einer Schulklasse). Der Wert in der Mitte einer Klasse ist die Klassenmitte, und bei fein gestreuten Daten nimmt man als Modalwert die Klassenmitte der Klasse mit der größten Häufigkeit. |
| bimodal (multimodal) | Wenn die Verteilung der Daten zwei (oder mehr) Gipfel hat. Mehr als ein Modalwert ist ein Zeichen dafür, und die Daten können eine Mischung aus zwei Gruppen mit verschiedenen Eigenschaften sein. |
| Ausreißer | Ein Wert, der extrem weit von den übrigen Werten entfernt ist. Der Mittelwert und die Spannweite werden von Ausreißern stark beeinflusst, der Median und der Modalwert dagegen kaum. |
Was Sie vorab wissen sollten
Hier finden Sie zusammengestellt, was Ihnen hilft, die Berechnung auf dieser Seite mit echtem Verständnis zu nutzen und nicht nur den Knopf zu drücken.
| Addition, Subtraktion und Division (Klasse 3–4, 8–10 Jahre) |
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| Der Mittelwert (Klasse 5–6, 10–12 Jahre) |
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| Statistik und Lagemaße (Klasse 5–7, 10–13 Jahre) |
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| Häufigkeitstabellen und Histogramme (Klasse 6–7, 11–13 Jahre) |
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Mit Excel berechnen
| Wert 1 | 60 |
| Wert 2 | 70 |
| Wert 3 | 70 |
| Wert 4 | 80 |
| Wert 5 | 95 |
| Modalwert | =MODUS.EINF(B1:B5) |
| Wert 1 | 60 |
| Wert 2 | 70 |
| Wert 3 | 70 |
| Wert 4 | 80 |
| Wert 5 | 95 |
| Summe | =SUMME(B1:B5) |
| Anzahl | =ANZAHL(B1:B5) |
| Mittelwert (arithmetisches Mittel) | =MITTELWERT(B1:B5) |
| Wert 1 | 60 |
| Wert 2 | 70 |
| Wert 3 | 70 |
| Wert 4 | 80 |
| Wert 5 | 95 |
| Median | =MEDIAN(B1:B5) |
| Wert 1 | 60 |
| Wert 2 | 70 |
| Wert 3 | 70 |
| Wert 4 | 80 |
| Wert 5 | 95 |
| Maximum | =MAX(B1:B5) |
| Minimum | =MIN(B1:B5) |
| Spannweite (Max − Min) | =B6-B7 |
Die erste Tabelle zeigt in B6 den Modalwert 70. Die zweite zeigt in B6 die Summe 375, in B7 die Anzahl 5 und in B8 den Mittelwert 75. Die dritte zeigt in B6 den Median 70, und die vierte zeigt in B8 die Spannweite 35.
MODUS.EINF liefert nur den ersten Modalwert, wenn es mehrere gibt. Um alle zu erhalten, verwenden Sie „=MODUS.VIELF(B1:B5)“ (die Ergebnisse verteilen sich auf mehrere Zellen). Kommt jeder Wert nur einmal vor, erhalten Sie den Fehler „#NV“, und das bedeutet, dass es keinen Modalwert gibt.
Wenn Sie eine andere Anzahl von Werten verwenden möchten, fügen Sie Zeilen mit Zahlen hinzu (oder löschen Sie welche) und ändern Sie dann „B1:B5“ in den Formeln in Ihren tatsächlichen Datenbereich (bei 7 Werten B1:B7).
Mit Google Tabellen berechnen
| Wert 1 | 60 |
| Wert 2 | 70 |
| Wert 3 | 70 |
| Wert 4 | 80 |
| Wert 5 | 95 |
| Modalwert | =MODALWERT(B1:B5) |
| Wert 1 | 60 |
| Wert 2 | 70 |
| Wert 3 | 70 |
| Wert 4 | 80 |
| Wert 5 | 95 |
| Summe | =SUMME(B1:B5) |
| Anzahl | =ANZAHL(B1:B5) |
| Mittelwert (arithmetisches Mittel) | =MITTELWERT(B1:B5) |
| Wert 1 | 60 |
| Wert 2 | 70 |
| Wert 3 | 70 |
| Wert 4 | 80 |
| Wert 5 | 95 |
| Median | =MEDIAN(B1:B5) |
| Wert 1 | 60 |
| Wert 2 | 70 |
| Wert 3 | 70 |
| Wert 4 | 80 |
| Wert 5 | 95 |
| Maximum | =MAX(B1:B5) |
| Minimum | =MIN(B1:B5) |
| Spannweite (Max − Min) | =B6-B7 |
Kopieren Sie die gesamte Tabelle, fügen Sie sie in Zelle A1 ein und ersetzen Sie B1 bis B5 durch Ihre eigenen Zahlen.
Mit Python berechnen
import statistics
numbers = [10, 2, 38, 23, 38, 23, 21] # die Daten, die Sie untersuchen möchten
mean_value = statistics.mean(numbers) # Mittelwert (arithmetisches Mittel)
median_value = statistics.median(numbers) # Median
mode_values = statistics.multimode(numbers) # Modalwert (eine Liste mit allen Modalwerten, falls es mehrere gibt)
value_range = max(numbers) - min(numbers) # Spannweite (Max - Min)
print(f"Mittelwert: {mean_value}")
print(f"Median: {median_value}")
print(f"Modalwert: {mode_values}")
print(f"Spannweite: {value_range}")
print(f"Geordnet: {sorted(numbers)}")
Die Formel in LaTeX und anderen mathematischen Schreibweisen (zum Kopieren)
Mo = x (f(x) = f_max)
M_o = x \quad \bigl(\, f(x) = f_{\max} \,\bigr)
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>M</mi><mi>o</mi></msub>
<mo>=</mo>
<mi>x</mi>
<mspace width="1em"/>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>f</mi><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>)</mo>
<mo>=</mo>
<msub><mi>f</mi><mi>max</mi></msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</math>
M_o = x (f(x) = f_(max))
Commonest[{x1, x2, x3}]
Statistics:-Mode([x1, x2, x3]);
M = mode(x);
M_o = x (f(x) = f_max)
x̄ = (x₁ + x₂ + ⋯ + xₙ) ÷ n
\bar{x} = \frac{x_1 + x_2 + \cdots + x_n}{n} = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n} x_i
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mover accent="true"><mi>x</mi><mo>¯</mo></mover>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub>
<mo>+</mo>
<msub><mi>x</mi><mn>2</mn></msub>
<mo>+</mo>
<mo>⋯</mo>
<mo>+</mo>
<msub><mi>x</mi><mi>n</mi></msub>
</mrow>
<mi>n</mi>
</mfrac>
</mrow>
</math>
bar x = (x_1 + x_2 + cdots + x_n) / n
Mean[{x1, x2, x3}]
xbar := add(x[i], i = 1 .. n)/n;
xbar = mean(x);
x̄ = (x_1 + x_2 + ⋯ + x_n)/n
\tilde{x} = \begin{cases} x_{(\,(n+1)/2\,)} & (n:\ \mathrm{ungerade}) \\[6pt] \dfrac{x_{(n/2)} + x_{(n/2+1)}}{2} & (n:\ \mathrm{gerade}) \end{cases}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mover accent="true"><mi>x</mi><mo>~</mo></mover>
<mo>=</mo>
<mrow>
<mo>{</mo>
<mtable columnalign="center left">
<mtr>
<mtd><msub><mi>x</mi><mrow><mo>(</mo><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>)</mo><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></msub></mtd>
<mtd><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>:</mo><mtext>ungerade</mtext><mo>)</mo></mrow></mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd><mfrac>
<mrow>
<msub><mi>x</mi><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></msub>
<mo>+</mo>
<msub><mi>x</mi><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></msub>
</mrow>
<mn>2</mn>
</mfrac></mtd>
<mtd><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>:</mo><mtext>gerade</mtext><mo>)</mo></mrow></mtd>
</mtr>
</mtable>
</mrow>
</mrow>
</math>
tilde x = {(x_(((n+1)/2)), if n odd), ((x_((n/2)) + x_((n/2+1)))/2, if n even):}
Median[{x1, x2, x3}]
Statistics:-Median([x1, x2, x3]);
med = median(x);
x̃ = (x_((n/2)) + x_((n/2+1)))/2 (bei gerader Anzahl von Werten; bei ungerader Anzahl ist x̃ = x_(((n+1)/2)))
R = xₘₐₓ − xₘᵢₙ
R = x_{\max} - x_{\min}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>R</mi>
<mo>=</mo>
<msub><mi>x</mi><mi>max</mi></msub>
<mo>−</mo>
<msub><mi>x</mi><mi>min</mi></msub>
</mrow>
</math>
R = x_(max) - x_(min)
Max[{x1, x2, x3}] - Min[{x1, x2, x3}]
R := max(L) - min(L);
R = max(x) - min(x);
R = x_max − x_min
Die Berechnung von ChatGPT ausführen lassen
Sie sind ein Assistent für statistische Berechnungen. Führen Sie die folgende Berechnung aus, indem Sie tatsächlich Python-Code ausführen, und stützen Sie Ihre Antwort ausschließlich auf die Zahlen aus dem Ergebnis der Ausführung (antworten Sie nicht durch Kopfrechnen oder Raten). Bestimmen Sie für die folgenden Daten jeden der Werte unten. Daten: 10 ; 2 ; 38 ; 23 ; 38 ; 23 ; 21 1. Den Mittelwert (arithmetisches Mittel) 2. Den Median 3. Den Modalwert. Nennen Sie alle, falls es mehrere gibt. Wenn jeder Wert nur einmal vorkommt, antworten Sie „kein Modalwert“ 4. Die Spannweite (Maximum − Minimum) 5. Die Daten von klein nach groß geordnet Zeigen Sie die verwendeten Formeln und die Zahlen aus dem Ergebnis der Ausführung.
Anleitung
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1Zahlen eingebenGeben Sie die Zahlen, mit denen Sie rechnen möchten, in die Eingabefelder ein
-
2BerechnenKlicken Sie auf die Schaltfläche „Berechnen“
-
3Ergebnis ablesenDas Ergebnis erscheint sofort. Auf derselben Seite finden Sie auch den Rechenweg und die Erklärung der Formel
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