Daten sind das Fundament jeder fundierten Entscheidung. Oftmals werden diese Daten in Tabellen gesammelt oder aus verschiedenen Softwarepaketen in Excel- oder CSV-Dateien exportiert. Es liegt auf der Hand, diese Daten direkt mit Excel auszuwerten. Da verwandte Programme wie LibreOffice oder Apache OpenOffice größtenteils die gleichen Funktionen bieten, lässt sich zudem nahezu alles, was wir hier zum Thema Statistik Excel Formeln zeigen, auch auf andere Tabellenkalkulationsprogramme übertragen.
Excel, als ein weit verbreitetes und leistungsstarkes Werkzeug, ermöglicht nicht nur die Speicherung, sondern auch die umfassende Analyse von Datensätzen. Von einfachen Berechnungen bis hin zu komplexeren statistischen Verfahren – die Möglichkeiten sind vielfältig. Doch wann ist Excel das richtige Werkzeug und wann stößt es an seine Grenzen? Dieser Artikel beleuchtet die wichtigsten Formeln und Funktionen und gibt Aufschluss über die effektive Nutzung für Ihre statistischen Auswertungen.
Der folgende Artikel nennt grundlegende Funktionen zur Excel Statistik und beantwortet dabei folgende Fragen:
- Was sind die wichtigsten Formeln und Statistikfunktionen in Excel?
- Was bedeuten
ZÄHLENWENNundSUMMEWENNund wie werden sie angewendet? - Wie gelingt es, mit Excel Streuung und Mittelwert zu berechnen?
- Wo liegen die Grenzen von Excel bei komplexen Datenanalysen?
Der Funktionsumfang von Excel für die Statistik
Excel unterstützt eine Reihe relevanter Funktionen für eine statistische Datenanalyse und ist damit ein vielseitiges Tool für Anwender, die keine spezielle Statistiksoftware benötigen oder für die ersten Schritte der Datenexploration. Die Bandbreite reicht von deskriptiven Verfahren bis hin zu einigen inferenzstatistischen Methoden.
| Deskriptive Verfahren | Grafische Darstellung | Regressions- und Trendanalysen |
|---|---|---|
| Mittelwertbildung, Varianz und Standardabweichung, höchste, niedrigste und häufigste Werte, Ranglisten, Häufigkeitsanalysen. | Optisch ansprechende Diagramme (Säulen-, Balken-, Kuchen-, Blasendiagramme), anpassbare Legenden, in zwei oder drei Dimensionen. | Lineare und nichtlineare Regressionsanalyse, Trendanalysen und Ermittlung des Bestimmtheitsmaßes eines Trends. |
| Datenbereinigung, z.B. Ausfiltern ungültiger oder leerer Datensätze. | Schnelle Fouriertransformation. | Hypothesentests mittels Gaußtest und verschiedenen Varianten des T-Tests (Student-Test). |
| Sortieren von Listen, Ermitteln von Rängen und Quartilen. | Vergleich der Varianzen zweier Datensätze mit dem F-Test. | Verschiedene ANOVA-Varianzanalysen mit einem oder mehreren Faktoren. |
| Berechnen von Glättungskurven. | Kovarianzanalysen. | Korrelationsanalysen nach Pearson. |
| Automatisches farbliches Markieren von Extremwerten oder auffälligen Daten durch bedingte Formatierung. | Automatisierung von Funktionen und Berechnungen durch Programmierungen in VBA. | Schnelles und einfaches Datenmanagement in einer übersichtlichen und intuitiven Benutzeroberfläche. |
Der umfangreiche Funktionskatalog zeigt, dass Excel weit mehr als nur eine reine Tabellenkalkulation ist. Für viele alltägliche oder auch komplexere Aufgaben bietet es bereits leistungsstarke Möglichkeiten zur Datenanalyse. Wenn Sie tiefer in die Welt der Programmierung eintauchen möchten, kann ein kostenloser treiber updater Ihnen helfen, Ihre Systemtreiber auf dem neuesten Stand zu halten und so eine optimale Leistung für Ihre Excel-Anwendungen zu gewährleisten.
Die wichtigsten Excel-Formeln für die Statistik
Excel bietet eine Vielzahl von Formeln, um Daten statistisch auszuwerten. Damit lassen sich nahezu alle wichtigen Kennzahlen der deskriptiven Statistik – vom arithmetischen Mittel bis zur Standardabweichung – problemlos berechnen.
Betrachten wir ein Beispiel: Stellen Sie sich eine Tabelle mit Kundendaten oder Produktionsergebnissen vor. Diese könnte mehrere hundert oder tausend Datensätze umfassen. Wichtig ist, dass wir in Excel verschiedene Formeln kombinieren und verschachteln können, um spezifische Auswertungen zu erhalten. Beispielsweise lässt sich in eine Formel als Kriterium ein ODER einsetzen, sodass die Funktion ausgeführt wird, wenn eines von verschiedenen Kriterien erfüllt ist. Genauso können wir auch die Formel UND verwenden, bei der verschiedene Bedingungen gleichzeitig gelten müssen.
Eine häufige Fehlerquelle ist das Fehlen von Anführungszeichen in Formeln. Ist das Kriterium für eine Formel eine Zahl, sind keine Anführungszeichen nötig. Handelt es sich dagegen um einen Text, müssen wir diesen in Anführungszeichen setzen. Anführungszeichen sind auch nötig, wenn Zeichen wie < oder > für kleiner oder größer als verwendet werden. Wollen wir etwa Werte größer oder gleich 4 suchen, so schreiben wir als Kriterium ">=4". Soll der Wert dagegen genau gleich 4 sein, so setzen wir keine Anführungszeichen.
Häufigkeiten und Summen effizient ermitteln
Das Auszählen von Häufigkeiten und das Bilden von Summen sind grundlegende, aber unverzichtbare Schritte bei der Datenanalyse in Excel. Die folgende Tabelle gibt einen kurzen Überblick über die relevanten statistik excel formeln dafür:
| Operation | Excel Formel |
|---|---|
| Auszählen, falls eine Bedingung erfüllt ist: | =ZÄHLENWENN() |
| Auszählen, falls mehrere Bedingungen in verschiedenen Spalten erfüllt sind: | =ZÄHLENWENNS() |
| Summe mehrerer Zahlen: | =SUMME() |
| Summe, falls eine Bedingung erfüllt ist: | =SUMMEWENN() |
| Summe, falls mehrere Bedingungen in verschiedenen Spalten erfüllt sind: | =SUMMEWENNS() |
Ein praktisches Beispiel: Nehmen wir an, es gilt die Zahl der Mitarbeitenden in Vollzeit festzustellen. Das ist mit der Formel =ZÄHLENWENN() problemlos möglich. In die Klammer geben wir dabei zunächst den Bereich, in dem gezählt werden soll, und dann anschließend das Kriterium.
Das Kriterium kann in unserer Tabelle mit einer Buchstabenkombination oder einer Zahl codiert sein. Denkbar ist, dass der Begriff „Vollzeit“ ausgeschrieben ist, es kann dort aber auch nur eine Abkürzung wie „VZ“ stehen oder eine Zahl, beispielsweise 1 für Vollzeit, 2 für sozialversicherungspflichtige Teilzeit und 3 für einen Minijob.
Stehen unsere Daten beispielsweise in den Zellen C2 bis C125, so lautet die Formel: =ZÄHLENWENN(C2:C125;1). Wäre “Vollzeit” in den Zellen ausgeschrieben, so schreiben wir statt einer 1 den Begriff “Vollzeit” in Anführungszeichen, also: =ZÄHLENWENN(C2:C125;"Vollzeit").
Sollen mehrere Kriterien in unterschiedlichen Spalten gleichzeitig erfüllt sein, müssen wir an den Namen der Formel nur ein „S“ anhängen. Mit =ZÄHLENWENNS() können wir mehrere Spalten gleichzeitig definieren und für jede Spalte jeweils wieder ein eigenes Kriterium nennen. So lässt sich beispielsweise herausfinden, wie viele Angestellte Vollzeit und gleichzeitig im Schichtdienst arbeiten – oder wer Vollzeit arbeitet, im Schichtdienst ist und weiblich ist. Für das Management von Kontaktdaten und die Übersicht über Mitarbeiterinformationen könnte auch eine adressverwaltung kostenlos von Nutzen sein.
Die SUMME-Formel in Excel
Die Formel =SUMME() kennen fast alle, die mit Excel arbeiten. Manchmal aber soll die Summe nicht über alle Werte hinweg gebildet werden, sondern nur, sofern bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Das gelingt einfach mit der Formel =SUMMEWENN(). Wollen wir die Arbeitszeit aller Beschäftigten in Teilzeit addieren, gibt es in unserer Beispieltabelle zwei Möglichkeiten.
Eine Möglichkeit ist, alle Zellen aus der Spalte mit der Arbeitszeit zu addieren, bei denen in der Spalte zur Arbeitszeitregelung „TEILZEIT“ eingetragen ist. Dazu definieren wir in der Klammer zunächst den Bereich, in dem die Arbeitszeitregelung erfasst ist, danach definieren wir als Kriterium „TEILZEIT“ und legen zuletzt den Bereich fest, dessen Zellen wir addieren wollen.
Die Formel könnte dann beispielsweise lauten: =SUMMEWENN(C2:C325;"TEILZEIT";D2:D325). Es werden somit alle Zellen der Spalte D addiert, bei denen in Spalte C in der jeweils gleichen Zeile „TEILZEIT“ vermerkt ist.
Sofern alle Vollzeitbeschäftigten mindestens eine bestimmte Arbeitszeit, beispielsweise 35 Stunden, arbeiten, gibt es noch eine zweite Möglichkeit: Dazu addieren wir einfach alle Zahlen, deren Wert größer als 35 ist. Die Formel dazu lautet: =SUMMEWENN(D2:D325;">35").
Die Angabe zu dem Bereich, der addiert werden muss, entfällt. Folglich verwendet Excel zum Addieren die gleiche Spalte wie für die Kriterien. Auch hier haben wir wieder die Möglichkeit, mehrere Kriterien zu definieren, die gleichzeitig erfüllt sein müssen, wenn wir ein „S“ an den Namen anhängen, also =SUMMEWENNS().
Dazu muss allerdings ganz vorne der Summenbereich stehen, dann folgt das erste Kriterium, schließlich der erste Kriterienbereich. Nun lassen sich weitere Kriterien und weitere Kriterienbereiche definieren. Dies ermöglicht sehr flexible und präzise Datenauswertungen.
Mittelwerte berechnen: Arithmetisch, Geometrisch, Median und Modalwert
Zum Thema Statistik mit Excel gehört natürlich auch das Berechnen von Mittelwerten. Excel ermittelt das arithmetische Mittel, oft als Durchschnitt bezeichnet, mit der Formel =MITTELWERT().
Mit der Formel =GEOMITTEL() lässt sich das geometrische Mittel berechnen. Dies benötigt man beispielsweise, um Durchschnitte bei Wachstumswerten (z.B. Nutzungskennzahlen über mehrere Jahre) oder Zinsen zu bestimmen.
Auch der Median, der eine Datenreihe in zwei gleich große Teile teilt, sowie der Modalwert, der häufigste Wert, lassen sich mit Excel einfach und rasch bestimmen. Nachfolgende Tabelle gibt eine Übersicht über wichtige Parameter rund um das Berechnen von Mittelwerten. Die Excel Formel findet sich entsprechend in der rechten Spalte.
| Kennzahl | Excel Formel |
|---|---|
| Arithmetisches Mittel: | =MITTELWERT() |
| Geometrisches Mittel: | =GEOMITTEL() |
| Median: | =MEDIAN() |
| Modalwert: | =MODALWERT() |
In einem weiteren Artikel finden sich auch ausführliche Informationen zur Berechnung von Quantilen.
Streuung und Korrelation: Standardabweichung und Korrelationskoeffizienten
Für die statistik excel formeln zur Streuung kennt Excel zwei unterschiedliche Kennwerte. Die Formel =STABW.N() entspricht der klassischen Standardabweichung für eine Grundgesamtheit. Wollen wir etwa die Streuung der Einkommen aller Beschäftigten oder der Tagesumsätze über ein Jahr hinweg berechnen, so liegen wir mit dieser Formel richtig.
Liegt nur eine einzelne Stichprobe vor, benötigen wir die Formel STABW.S(). Die Standardabweichung ist dann etwas größer, weil bei der Berechnung der Varianz (deren Wurzel die Standardabweichung ist) nicht durch die Zahl der Fälle geteilt wird, sondern immer durch einen um 1 kleineren Wert (z.B. bei 100 Fällen durch 99). Dies berücksichtigt die Unsicherheit, die mit der Schätzung aus einer Stichprobe verbunden ist.
Neben den Excel-Formeln zu Standardabweichung und Mittelwert sind auch Korrelationskoeffizienten einfache und gut zu interpretierende Maße, mit denen wir mittels Excel den Zusammenhang zwischen zwei Variablen bestimmen können. Hier hilft die Formel =KORREL(). Eine ausführliche Beschreibung dazu findet sich im Beitrag Korrelationsanalysen in Excel.
Grenzen der Excel-Statistik: Wann spezialisierte Tools gefragt sind
Obwohl Excel eine beeindruckende Bandbreite an Funktionen bietet, stößt es bei komplexeren Berechnungen und großen Datenmengen an seine Grenzen.
Komplexere Berechnungen und detaillierte Datenanalysen sind in Excel meist nicht mehr durchführbar oder nur mit erheblichem Aufwand und dem Risiko von Fehlern zu realisieren. Schon bei einer Regressionsanalyse sind spezielle Statistik-Programme wie SPSS oder R besser geeignet. Zwar verwendet Excel zur Berechnung einer linearen Trendgerade eine OLS-Regression, wie in der nachfolgenden Abbildung visualisiert. Die Möglichkeiten zur detaillierten Modellprüfung, Signifikanzanalyse oder zum Einbezug mehrerer Variablen sind dabei aber äußerst begrenzt.
Lineare Regression in Excel
Für große Datenmengen ist Statistik mit Excel ebenso nur bedingt geeignet. Dabei sind es weniger lange Zahlenreihen, die Dateien groß werden lassen, sondern vor allem die Berechnungen und Verweise. Oft lässt sich die Größe einer Datei deutlich reduzieren, indem Formeln in statische Werte umgewandelt werden.
Wichtig: Ist der Wert in Spalte A beispielsweise als die Summe der Werte in Spalte B und C definiert, lässt sich die Dateigröße verringern, wenn die Ergebnisse zunächst kopiert und dann mithilfe der Funktion „Inhalte einfügen“ (Option “Werte”) mit den Ergebniswerten überschrieben werden.
Professionelle Unterstützung bei Excel-Statistik
Excel ist ideal für überschaubare Statistik-Projekte, die von Anfang bis Ende übersichtlich verwaltet werden sollen. Die Bedienung ist oftmals selbsterklärend und den meisten Menschen geläufig. Excel kann aber auch lediglich in den ersten Phasen eines Projektes die Planung und Datensammlung unterstützen, während die statistische Auswertung später durch eine andere Statistik-Software durchgeführt wird.
Unser Expertenteam von Shock Naue unterstützt Sie gerne im Rahmen Ihrer Auswertung mit Interpretation, Visualisierung, Excel VBA-Programmierung sowie individuellen Exports. Wenn Sie ein leistungsstarkes zeichenprogramm mac kostenlos nutzen oder ein grafikprogramm online kostenlos suchen, um Ihre Excel-Ergebnisse visuell ansprechend aufzubereiten, gibt es zahlreiche Optionen.
Excel zur Vorbereitung statistischer Untersuchungen nutzen
Der Funktionsumfang der Excel-Software bietet einige hilfreiche Funktionen zur Vorbereitung von statistischen Untersuchungen. Somit können Daten mit weiteren statistischen Methoden und Programmen weiterverarbeitet werden. Diese Funktionen sind u.a.:
- Erzeugen von Zufallszahlen, auch bei Nichtgleichverteilung, sondern vorgegebener Wahrscheinlichkeitsverteilung.
- Stichprobenziehungen.
- Erstellen von Permutationen.
- Zufälliges Zuordnen von Teilnehmern zu Gruppen.
Sollten Sie Unterstützung bei einem Projekt mit Excel oder SPSS benötigen, helfen unsere Statistiker Ihnen gerne weiter. Nutzen Sie einfach unser Kontaktformular für eine kostenlose Beratung & ein unverbindliches Angebot.
Vorteile der Statistik mit Excel
Wenn Sie Excel als Werkzeug verwenden, hat das für Sie einige klare Vorteile:
- Verfügbarkeit: Die meisten Anwender verfügen bereits über Excel oder eine kompatible Tabellenkalkulationssoftware. Es fallen keine zusätzlichen Lizenzkosten an.
- Benutzerfreundlichkeit: Die Bedienung ist intuitiv und vielen Nutzern bereits vertraut, was die Einarbeitung erleichtert.
- Integrierte Arbeitsumgebung: Excel unterstützt nicht nur die Datenauswertung, sondern auch die Vorbereitung, Planung, Protokollierung und grafische Darstellung der Ergebnisse. Sie können vom Anfang bis zum Ende Ihres Projektes in demselben Werkzeug und derselben Datei arbeiten, was zur Übersichtlichkeit beiträgt.
- Datenmanagement: Umfassende Datenmengen bleiben überschaubar, da Spalten und Zeilen ausgeblendet oder farbig markiert werden können.
- Nachvollziehbarkeit: Wir stellen Ihnen nicht nur die Auswertungsergebnisse, sondern auch die Excel-Datei zur Verfügung. In dieser sind alle Einzelschritte und Zwischenergebnisse dokumentiert. Dadurch können Sie jeden Schritt der Berechnungen nachvollziehen, Parameter anpassen und verschiedene Szenarien testen.
- Flexibilität beim Export: Stellt sich im Verlauf der Analysen heraus, dass doch komplexere Auswertungen nötig sind, können die Daten aus Excel problemlos in SPSS oder R importiert werden. Wenn Sie Excel für die Datenverwaltung verwenden, halten Sie sich alle diese Möglichkeiten offen.
Statistik mit Excel: Übersichtliche Datenanalyse
Nachteile und Grenzen der Excel-Statistik
Trotz der vielen Vorteile gibt es auch Gründe, warum neben Excel noch weitere, speziellere und teils auch kostenintensive Statistik-Werkzeuge zum Einsatz kommen sollten:
- Begrenzter Funktionsumfang: Excel deckt nicht alle Statistik-Funktionen ab, sondern nur die am häufigsten verwendeten. Zusätzliche Auswertungen in einem anderen Werkzeug können nötig werden. Dies ist jedoch leicht machbar, da Sie Ihre Daten aus Excel in CSV-Format exportieren und in andere Werkzeuge importieren können.
- Risiko unbeabsichtigter Datenänderungen: Versehentliche Datenänderungen in Excel müssten Sie manuell durch das Schützen von Feldern gegen Änderungen verhindern. Sonst ist schnell ein Feld überschrieben, ohne dass Excel diese Änderung dokumentieren würde. Hier kann ein kostenloser driver updater indirekt helfen, indem er die Systemstabilität verbessert und so unerwartete Abstürze und Datenverluste minimiert.
- Performance bei großen Datenmengen: Große Datenmengen werden nur schwer unterstützt. Die Obergrenze liegt theoretisch bei 1,048,576 Zeilen und 16,384 Spalten bei Office 2010 und neuer, doch bereits bei geringeren Datenmengen leidet die Geschwindigkeit erheblich, besonders wenn viele Formeln und Verweise verwendet werden. Für eine gängige wissenschaftliche Arbeit, bei der Umfrageergebnisse ausgewertet werden, mag dieser Datenumfang und die Bearbeitung einer Statistik mit Excel ratsam sein. Für Big Data sind jedoch performantere Werkzeuge nötig. Besonders bei großen Forschungsstudien von Unternehmen, Instituten oder Doktoranden ist es daher ratsam, Excel nicht als Hauptinstrument für die gesamte Statistik zu nutzen.
Anwendungsbereiche der Excel-Statistik
Excel ist ideal für überschaubare Statistik-Projekte, die von Anfang bis Ende übersichtlich verwaltet werden sollen. Die Excel-Datei lässt sich leicht mit anderen Teammitgliedern austauschen und abwechselnd bearbeiten. Excels Exportfunktionen in CSV- und ASCII-Format unterstützen dies.
Wenn Sie sich nicht sicher sind, ob Excel für die Statistiken Ihres Projektes Sinn macht oder wenn Sie bereits Ihre Daten in Excel verwalten, dann sprechen Sie uns an! Wir beraten Sie gerne über das weitere Vorgehen.
Fazit
In diesem Beitrag haben wir gelernt: Statistik excel formeln zu nutzen bringt Vor- und Nachteile mit sich. Excel ist leicht zu bedienen und meist fallen keine Kosten für Softwarepakete an, da Excel entweder ohnehin vorhanden ist oder kostenlose Alternativen wie LibreOffice oder Apache OpenOffice die überwiegend gleichen Funktionen bieten. Es ist ein mächtiges Werkzeug für die deskriptive Statistik und erste Analyseschritte.
Bei größeren Datenmengen oder komplexen Datenanalysen ist eine klassische Statistiksoftware aber besser geeignet. Tabellenblätter lassen sich dafür leicht importieren, entweder direkt als Excel-Datei oder als CSV-Datei. Die Kenntnis der Grenzen von Excel ist entscheidend für eine effiziente und korrekte Datenanalyse.
Bei weiteren Fragen zur Nutzung und Umsetzung von Statistik mit Excel oder zu alternativer Statistiksoftware zur Lösung Ihrer Aufgabenstellung wenden Sie sich einfach an unser Expertenteam. Wir unterstützen Sie gerne bei Ihren Datenanalysen!