Mathe & Formeln

Z-Test für einen Anteil berechnen

Geben Sie Stichprobengröße, Zahl der Treffer und den erwarteten Anteil ein. Der Rechner prüft, ob die beobachtete Quote zufällig oder systematisch vom Sollwert abweicht.

Stichprobe und Sollanteil
Zum Beispiel Zustimmungen, Käufe oder fehlerhafte Teile.
Ergebnis

Quoten statistisch absichern

Viele Fragen aus Marketing, Qualitätssicherung und Umfragen drehen sich um Anteile. Liegt die Zustimmung wirklich über 50 Prozent? Ist die Ausschussquote höher als die vereinbarten 2 Prozent? Hat ein neuer Shop-Text die Kaufquote gegenüber dem bisherigen Durchschnitt verändert? Der Z-Test für einen Anteil vergleicht eine beobachtete Quote mit einem festen Vergleichswert.

Unter der Annahme, dass der wahre Anteil dem Sollwert entspricht, schwankt die beobachtete Quote zufällig um diesen Wert. Die Größe dieser Schwankung ist der Standardfehler, der nur vom Sollanteil und der Stichprobengröße abhängt. Der z-Wert zeigt, um wie viele Standardfehler die Beobachtung vom Sollwert entfernt liegt.

Bei ausreichend großen Stichproben ist der z-Wert annähernd standardnormalverteilt. Als Faustregel sollten n mal Sollanteil und n mal Gegenanteil jeweils mindestens 5 betragen, strengere Lehrbücher nennen 10. Der Rechner prüft die einfache Regel und weist darauf hin, wenn die Näherung fraglich ist. Dann ist ein exakter Binomialtest die bessere Wahl.

p̂ = k ÷ n; z = (p̂ − p₀) ÷ √(p₀ · (1 − p₀) ÷ n); Konfidenzintervall = p̂ ± z1−α/2 · √(p̂ · (1 − p̂) ÷ n)

Beispiel: Von 400 Befragten stimmen 220 einem Vorschlag zu, das sind 55 Prozent. Geprüft wird gegen 50 Prozent. Der Standardfehler unter der Nullhypothese beträgt √(0,5 · 0,5 ÷ 400) = 2,5 Prozentpunkte, der z-Wert also 5 ÷ 2,5 = 2,000. Zweiseitig ergibt sich p = 0,0455, bei α = 5 % ist die Mehrheit damit statistisch abgesichert. Das 95-Prozent-Konfidenzintervall reicht von 50,12 bis 59,88 Prozent.

Grenzen und typische Fehler

Der Test setzt eine Zufallsstichprobe voraus, in der jede Beobachtung unabhängig ist. Online-Umfragen mit Selbstauswahl, mehrfach gezählte Personen oder zusammenhängende Teile aus einer Charge verletzen diese Annahme. Dann ist der p-Wert zu optimistisch, egal wie groß die Stichprobe ist.

Das ausgegebene Konfidenzintervall ist das einfache Wald-Intervall. Es ist leicht nachzurechnen, wird aber bei kleinen Stichproben und Anteilen nahe 0 oder 100 Prozent ungenau und kann dann zu schmal ausfallen. In diesen Fällen liefern das Wilson-Intervall oder das exakte Clopper-Pearson-Intervall verlässlichere Grenzen.

Test und Intervall verwenden leicht unterschiedliche Standardfehler: Der Test rechnet mit dem Sollanteil, das Intervall mit dem beobachteten Anteil. In Grenzfällen kann der Test daher knapp signifikant sein, während das Intervall den Sollwert gerade noch berührt oder umgekehrt. Das ist kein Rechenfehler, sondern Folge der Näherung.

Wollen Sie zwei beobachtete Quoten miteinander vergleichen, etwa zwei Varianten eines A/B-Tests, brauchen Sie einen Zweistichproben-Test für Anteile oder einen Chi-Quadrat-Test. Wie viele Befragte für eine bestimmte Genauigkeit nötig sind, berechnet der Stichprobengrößen-Rechner.

Tipps und typische Fehler

Quoten belastbar prüfen.

  • Zufall: Saubere Stichprobe.
  • Faustregel: n·p₀ ab 5.
  • Punkte: Prozentpunkte nennen.
  • Intervall: Genauigkeit zeigen.

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Häufige Fragen

Was ist der Unterschied zum Binomialtest?

Der Binomialtest rechnet exakt mit der Binomialverteilung, der Z-Test nähert sie durch die Normalverteilung an. Bei großen Stichproben sind die Ergebnisse fast gleich.

Warum werden Prozentpunkte angegeben?

Die Abweichung zweier Prozentwerte wird in Prozentpunkten gemessen. 55 statt 50 Prozent sind 5 Prozentpunkte, aber 10 Prozent mehr.

Ab welcher Stichprobengröße ist der Test brauchbar?

Wenn n · p₀ und n · (1 − p₀) jeweils mindestens 5 sind. Bei p₀ = 50 % reichen also 10 Beobachtungen rechnerisch aus.

Wie berechne ich den beobachteten Anteil?

Treffer geteilt durch Stichprobengröße, mal 100 für Prozent.

Was tun bei sehr kleinen Stichproben?

Einen exakten Binomialtest verwenden statt der Normalverteilung.

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