Kurzeinführung in SPSS

Kurzeinführung Windows

Einige Begriffe sind für eine Fensterumgebung wichtig (MS-WINDOWS, X11, OS/2 usw.). Solche Umgebungen werden von Summerville als WIMP-Environments bezeichnet, weil sie aus folgenden Objekten bestehen:

Windows (Fenster: Scrollbar, Vergrößern und Verkleinern, Verschieben, Ikonisieren, Schließen);

Icons (Piktogramme: Verschieben; Einstellungen mit Linksklick, Starten mit Doppelklick, Eigenschaften mit Rechtsklick);

Menus (Menüs: Auswahl von Optionen; grau dargestellte Operationen sind momentan nicht verfügbar; Auswahl mit Maus oder Cursortasten);

Poining Devices (Maus; rechte Taste wird nur selten verwendet, ggf. für Kontextmenü).

Die einzelnen Fenster besitzen folgende wichtigen Bestandteile:

Systembox (links oben: 1 mal klicken läßt ein Menü erscheinen, 2 mal klicken schließt das Fenster);

Minimize-Box (rechts oben, das linke von den dreien), Maximize-Box (rechts oben in der Mitte) zum Ikonisieren bzw. auf Vollbildschirm vergrößern und Ende-Schalter (rechts oben ganz rechts);

Rubberbandbox: zum flexiblen Verändern der Größe des Fensters kann die Begrenzung mit der Maus gefaßt und angepaßt werden;

Icons (1 mal klicken öffnet das Menü, 2 mal klicken stellt das Fenster wieder her); drag and drop mit der linken Maustaste;

Scrollbars zum aufwärts oder abwärts Bewegen im Text...

Der Programmmanager von Windows dient zur "Aufbewahrung" der einzelnen ausführbaren Dateien. Zusammengehörige Dateien können zu einer Programmgruppe zusammengefaßt werden. Der Windows-Explorer kann für die Operationen mit Dateien verwendet werden (löschen, verschieben, ansehen, ausführen usw.); die einzelnen Dateien können graphisch als Icons oder als Baum dargestellt werden. Nützlich sind folgende Optionen des Dateimanagers:

Wechseln des aktuellen Laufwerks durch Klicken auf das Symbol für ein anderes Laufwerk;

Markieren von mehr als einer Datei ist durch gleichzeitiges Drücken der <STRG>-Taste möglich;

Kopieren markierter Dateien durch Anklicken und "Ziehen" mit der Maus (auf dem linken Button bleiben);

Doppelklicken führt ein Programm aus (falls es direkt ausführbar ist bzw. mit einer Anwendung verknüpft ist);

Anklicken einer einzelnen Datei erlaubt Umbenennen, Verschieben, Löschen, ...

Ansehen einer Datei durch markieren und dann Anwahl des Punktes "Ausführen..." im Start-Menü; als auszuführendes Programm notepad angeben und dabei den voreingestellten Namen nicht löschen (geht z.B., indem man an den Anfang der Zeile klickt).

SPSS-Einführung

SPSS ist die Abkürzung für Statistical Package for the Social Sciences. Es soll nun ein grundlegender Überblick über die Funktiosweise von SPSS verschafft werden. Insbesondere soll erklärt werden, wie man Daten eingibt und graphisch darstellen kann. Außerdem soll die Durchführung des Kolmogoroff-Smirnov-Tests zur Überprüfung auf Normalverteilung erläutert werden. Bei diesem Test wird überprüft, ob zwei Stichproben identisch verteilt sind, indem die Anteile der Beobachtungen aus den beiden Stichproben verglichen werden, die einen bestimmten Wert x nicht übersteigen. Das Testkriterium besteht in der maximalen Differenz (in eine oder beide Richtungen) zwischen den beiden Stichproben. Als eine der beiden Stichproben kann nun die theoretisch erwartete Verteilung (z.B. Normalverteilung) genommen werden. Ergibt sich ein signifikantes Ergebnis, so bedeutet dies, daß die Stichprobe nicht so verteilt ist, wie angenommen wurde.

Zur Demonstration dieses Tests müssen zuerst die Dateien rt1.dat und drugs1.dat auf das Laufwerk g: oder a: kopiert werden.

Starten von SPSS

Zum Starten von SPSS muß man im Start-Menü unter der Rubrik Statistik den Eintrag SPSS 8.0 anwählen. Der Startvorgang nimmt einige Zeit in Anspruch (insbesondere, wenn dies mehrere Personen gleichzeitig versuchen); er ist erst dann beendet, wenn das Fenster mit der Überschrift "Info über SPSS" verschwunden ist. Vorher kann noch nichts eingegeben werden (nicht ungeduldig werden!).

Nach dem Starten von SPSS befinden sich innerhalb des Hauptfensters mehrere Fenster (MDI-Frame):

"!Ausgabe1": Dort werden die Ergebnisse der statistischen Auswertungen erscheinen;

"Neudaten": Neu eingegebene Daten sollten hier erscheinen

Außerdem steht links unten (in der Statuszeile, die angibt, was SPSS gerade tut) SPSS-Prozessor bereit. Man kann also mit dem Arbeiten beginnen.

Einlesen eines ASCII-Files:

Datei

ASCII-Daten lesen ...

Unter dem Submenü Laufwerk a: 2mal anklicken (bzw. g:);

rt1.dat auswählen (1 mal klicken, in dem Untermenü Datei);

Unter dem Submenü Format den Radio-Button Frei anwählen (wichtig, sonst geht´s nicht weiter!);

Definieren anklicken zum Verlassen dieses Fensters;

Nun erscheint während des Ladens ein weiteres Fenster mit der Aufschrift Frei formatierte Datei: Variablen definieren. Hier muß folgendes passieren:

Zuerst einen Namen für die neue Variable eingeben: "reaktz";

Dann die Schaltfläche Hinzufügen anwählen (nun erscheint in der Liste Definierte Variablen, die bisher leer war, reaktz *);

Zum Abschluß nun auf OK klicken.

Nun werden 150 Reaktionsmuster einer Versuchsperson in einer Bedingung als erste Spalte in dem Fenster Neudaten angezeigt.

Achtung: Dezimalzahlen werden durch ein Komma getrennt (nicht durch einen Dezimalpunkt); dies liegt nicht an SPSS, sondern an der Einstellung von Windows (die könnte man verändern ...).

Erstellen deskriptiver Statistiken
Statistik

Deskriptive Statistik

Univariate Statistiken

Nun erscheint ein Fenster mit dem Titel Univariate Statistiken; dort müssen folgende Eingaben erfolgen:

reaktz als Variable auswählen (durch anklicken des Hinzufüge-Pfeils wird die im linken Teil des Fensters markierte Variable nach rechts übernommen, also ausgewählt);

OK anwählen.

Nun erscheinen im Output-Fenster !Ausgabe1 die Statistiken (zur Überprüfung: 150 observations, mean = 192.04 msec):

Number of valid observations (listwise) =       150,00

                                                   Valid
Variable      Mean    Std Dev   Minimum   Maximum      N  Label

REAKTZ      192,04     114,66      1,00    633,00    150

Graph: Histogramm der Reaktionszeiten

Grafik

Histogramm ...

Nun öffnet sich ein Fenster mit der Aufschrift Histogramm. Dort kann man die gewünschte Variable durch klicken auf den Hinzufügen-Pfeil auswählen (hier: reaktz);

ok (Achtung, kann -- je nach Rechner -- lange dauern)

Das erzeugte Fenster Grafik-Karussell kann über das Datei-Menü ausgedruckt werden; man kann es mit der Minimize-Box verschwinden lassen und später mit Fenster und dann Grafik-Karusselll wieder holen. Die Grafik sieht folgendermaßen aus:

Testen, ob die Daten normalverteilt sind

Zum Testen, ob die vorliegenden Daten normalverteilt sind, wird der Kolmogoroff-Smirnov-Test eingesetzt. Dies gelingt folgendermaßen:

Statistik

Nichtparam. Tests

1-Stichproben-K-S...

Nun erscheint ein Fenster mit dem Titel Ein-Stichproben-Kolmogorov-Smirnov-Test;

Variable auswählen durch Betätigen des Hinzufügen-Pfeils (hier reaktz)

Zu testende Verteilung "Normal" auswählen

ok anklicken.

Hier zeigt sich das Ergebnis, daß die Daten nicht normalverteilt sind. Die Nullhypothese bei diesem Test ist, daß die Daten normalverteilt sind; diese Hypothese kann hier abgelehnt werden (p < 0.03); ein signifikantes Ergebnis deutet also auf eine signifikante Abweichung von der Normalverteilung hin:

- - - - - Kolmogorov - Smirnov Goodness of Fit Test

     REAKTZ

     Test distribution  -  Normal                    Mean:  192,0400
                                       Standard Deviation:  114,6576

              Cases:  150

              Most extreme differences
       Absolute       Positive       Negative          K-S Z     2-Tailed P
         ,11724         ,11724        -,06499         1,4359         ,0324

Verlassen von SPSS

Die erste Möglichkeit, SPSS zu verlassen, ist das Schließen über die Systembox. Auf diese Weise wird das Programm ganz verlassen und es wird deshalb nachgefragt, ob ungespeicherte Änderungen jetzt abgespeichert werden sollen. Folgende Antworten sind zu empfehlen:

Inhalt des Fensters Neudaten speichern? Hier ja eingeben. es erscheint dann eine Dialogbox mit der Überschrift Neudaten: Daten speichern unter; hier können Name und Pfad der Datendatei angegeben werden. Wir wählen rt1.sav (.sav ist die Standard-Extension für solche Datenfiles).

Inhalt des Grafik-Karusells speichern? Hier wählen wir nein, da einerseits relativ viel Speicherplatz benötigt würde, andererseits die Grafik aus der Datendatei wieder neu berechnet werden könnte (das Speichern würde genauso funktionieren wie das der Datendatei).

Inhalt des SPSS-Ausgabefensters !Ausgabe1 speichern? Hier ja eingeben. es erscheint dann eine Dialogbox mit der Überschrift *.LST: SPSS-Ausgabe speichern unter; hier können Name und Pfad der Ausgabedatei angegeben werden. Wir wählen rt1.lst (.lst ist die Standard-Extension für solche Outputs).

Dann wird sich das SPSS-Fenster schließen.

SPSS neu starten und die .sav-Dateien einlesen

Will man eine abgespeicherte Sitzung wieder verwenden, kann man dies auf folgende Art tun:

Datei

Öffnen

Daten ...

Nun erscheint eine Dialogbox mit dem Titel Datendatei öffnen; man kann nun Pfad und Dateiname auswählen; hier: rt1.sav. Während des einige Zeit dauernden Ladens erscheint in der Statuszeile die Meldung Ausführen: GET...

Hier ist zu beachten, daß keine Datensätze mehr ausgewählt werden müssen, keine Labels mehr vergeben werden usw.

Varianzanalyse mit SPSS

Das Input-Format für die Varianzanalyse unter SPSS ist dem von UNIXSTAT relativ ähnlich. Allerdings sind die Labels jetzt Variablen; die Labels müssen numerisch sein (es darf nicht der Bezeichner im Klartext dastehen). Als Beispiel dafür kann man die Datei drugs1.dat betrachten.

1       1       1       8    
2       1       1       4
3       1       1       0
4       2       1       14
5       2       1       10
6       2       1       6
7       1       2       10
8       1       2       8
9       1       2       6
10      2       2       4
11      2       2       2
12      2       2       0
13      1       3       8
14      1       3       6
15      1       3       4
16      2       3       15
17      2       3       12
18      2       3       9

Um die Varianzanalyse durchführen zu können, müssen zuerst die Daten eingelesen werden. Dies ist diesmal nicht so einfach möglich, da jede Zeile verschiedene Daten enthält. Man muß folgendermaßen vorgehen:

Datei

ASCII-Daten lesen...

Hier muß als Datenformat Fest gewählt werden, die zu lesende Datei ist drugs1.dat.

Nun erscheint ein Fenster mit der Aufschrift Fest formatierte Datei: Variable definieren; der Reihe nach müssen nun folgende vier Variablen definiert werden (der Datensatz ist jeweils 1):

Variable vp von erster Spalte 1 bis letzter Spalte 8 (dann Hinzufügen);

Variable diagnose von erster Spalte 9 bis letzter Spalte 16 (dann Hinzufügen);

Variable medika von erster Spalte 17 bis letzter Spalte 24 (dann Hinzufügen);

Variable bess von erster Spalte 25 bis letzter Spalte 32 (dann Hinzufügen).

Die Varianzanalyse kann dann folgendermaßen ausgeführt werden:

Statistik

ANOVA-Modelle

Allgemein mehrfaktoriell...

Nun erscheint ein Fenster mit der Überschrift Allgemeine mehrfaktorielle Anova; hier müssen die abhängigen und unabhängigen Variablen eingegeben werden.

Als Abhängige Variable soll bess gewählt werden.

Die erste unabhängige Variable, die hinzugefügt werden soll, ist diagnose. Wichtig ist dabei, daß nach der Wahl der Variable noch ihr Bereich angegeben wird. Dies geschieht durch Anwählen der Schaltfläche Bereich.... Dann kann man das Minimum (hier 1) und das Maximum (hier 2) angeben. Abgeschlossen wird diese Eingabe durch Klicken auf Weiter... Genauso wird die zweite unabhängige Variable, medika (Bereich 1 - 3) eingegeben.

Schließlich kann man OK anklicken.

Man erhält dann folgenden Output:

* * * * * * A n a l y s i s   o f   V a r i a n c e * * * * * *


        18 cases accepted.
         0 cases rejected because of out-of-range factor values.
         0 cases rejected because of missing data.
         6 non-empty cells.

         1 design will be processed.

 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

* * * * * * A n a l y s i s   o f   V a r i a n c e -- design   1 * * * * *

 Tests of Significance for BESS using UNIQUE sums of squares
 Source of Variation          SS      DF        MS         F  Sig of F

 WITHIN+RESIDUAL          106,00      12      8,83
 DIAGNOSE                  18,00       1     18,00      2,04      ,179
 MEDIKA                    48,00       2     24,00      2,72      ,106
 DIAGNOSE BY MEDIKA       144,00       2     72,00      8,15      ,006

 (Model)                  210,00       5     42,00      4,75      ,013
 (Total)                  316,00      17     18,59

 R-Squared =           ,665
 Adjusted R-Squared =  ,525

 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Hausaufgabe: Durcharbeiten der beiden Hälften der Übungsklausur: ueb1.txt und ueb2.txt.

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Anmerkungen und Mitteilungen an

rainer@zwisler.de

Last modified 11-26-98