WISSENSARTIKEL / STATISTIK & DATENANALYSE

Interquartilsabstand

Maß für die Streuung in der Statistik

◎ KURZDEFINITION

Interquartilsabstand Der Interquartilsabstand (IQR) ist die Differenz zwischen dem dritten Quartil (Q3) und dem ersten Quartil (Q1) einer Datenreihe und gibt die Breite des mittleren 50 %-Bereichs an.

Eigenständig verständliche Definition
✦

Das Wichtigste auf einen Blick

  • Der Interquartilsabstand misst die Spannweite der mittleren 50 % der Daten.
  • Er wird berechnet als Differenz zwischen dem dritten und ersten Quartil (Q3 - Q1).
  • Der IQR ist robust gegenüber Ausreißern und extremen Werten.
  • Er wird häufig in der explorativen Datenanalyse und bei Boxplots verwendet.
  • Der Interquartilsabstand hilft bei der Erkennung von Ausreißern.
  • Er ergänzt Maße wie Median und Mittelwert zur Beschreibung von Verteilungen.
01

Überblick: Interquartilsabstand

Der Interquartilsabstand ist ein zentrales Maß zur Beschreibung der Variabilität oder Streuung von Daten. Er wird insbesondere in der deskriptiven Statistik verwendet, um die Spannweite der mittleren 50 % der Werte einer Verteilung zu erfassen. Im Gegensatz zur Standardabweichung ist der Interquartilsabstand weniger anfällig für Ausreißer und gibt somit ein robustes Bild der Datenverteilung. Er wird häufig in Boxplots visualisiert und dient als Grundlage für die Identifikation von Ausreißern.

02

Definition des Interquartilsabstands

Der Interquartilsabstand ist die Differenz zwischen dem dritten Quartil (Q3) und dem ersten Quartil (Q1) einer geordneten Datenmenge. Er beschreibt die Spannweite der mittleren 50 % der Daten und ist ein Maß für die Streuung, das weniger empfindlich gegenüber Ausreißern ist als die Standardabweichung.

03

Berechnung des Interquartilsabstands

Um den Interquartilsabstand zu berechnen, werden die Daten zunächst der Größe nach sortiert. Anschließend bestimmt man das erste Quartil (Q1), das 25%-Perzentil, und das dritte Quartil (Q3), das 75%-Perzentil. Die Differenz Q3 - Q1 ergibt den Interquartilsabstand.

04

Beispiel zur Berechnung des Interquartilsabstands

✦

Gegeben sei die Datenreihe: 3, 7, 8, 5, 12, 14, 21, 13, 18. Nach Sortierung: 3, 5, 7, 8, 12, 13, 14, 18, 21. Q1 ist der Median der unteren Hälfte (3,5,7,8) = 6, Q3 ist der Median der oberen Hälfte (13,14,18,21) = 16. Der Interquartilsabstand ist 16 - 6 = 10.

05

Quartile und Interquartilsabstand bei Beispieldaten

DatensatzQ1 (25%-Perzentil)Q3 (75%-Perzentil)Interquartilsabstand (IQR)
Datensatz A61610
Datensatz B102010
Datensatz C51510
06

Anwendung des Interquartilsabstands

Der Interquartilsabstand wird vor allem in der deskriptiven Statistik verwendet, um die Streuung einer Verteilung zu beschreiben. Er ist ein wichtiges Element in Boxplots, wo er die Boxlänge definiert. Zudem dient der IQR zur Identifikation von Ausreißern: Werte, die mehr als 1,5-mal den IQR über Q3 oder unter Q1 liegen, gelten als Ausreißer.

07

Vorteile und Grenzen des Interquartilsabstands

Der Interquartilsabstand ist robust gegenüber Ausreißern und extremen Werten, da er nur die mittleren 50 % der Daten betrachtet. Allerdings liefert er keine Informationen über die Verteilung der Daten außerhalb dieses Bereichs und ist daher kein vollständiges Streuungsmaß. Für umfassendere Analysen werden oft weitere Maße wie Varianz oder Standardabweichung herangezogen.

08

Zusammenhang mit anderen Streuungsmaßen

Neben dem Interquartilsabstand gibt es weitere Streuungsmaße wie die Spannweite, Varianz und Standardabweichung. Während die Spannweite den gesamten Bereich der Daten misst, fokussiert der IQR auf die mittleren 50 %. Varianz und Standardabweichung berücksichtigen alle Werte, sind aber empfindlicher gegenüber Ausreißern.

09

Wichtig:

✦

Der Interquartilsabstand ist besonders nützlich bei schiefen Verteilungen oder bei Vorhandensein von Ausreißern, da er ein robustes Maß für die Streuung darstellt.

◇

Zusatzinformationen

◇

Begriff: Interquartilsabstand (IQR)

Berechnung: IQR = Q3 - Q1

Quartile: Q1 (25%-Perzentil), Q3 (75%-Perzentil)

Anwendung: Maß für Streuung, Ausreißererkennung, Boxplots

Vorteil: Robust gegenüber Ausreißern

Nachteil: Gibt keine Information über Verteilung außerhalb der mittleren 50 %

Aa

Synonyme und alternative Bezeichnungen

?

Häufige Fragen zu Interquartilsabstand

Was ist der Interquartilsabstand?

Der Interquartilsabstand ist die Differenz zwischen dem dritten und ersten Quartil einer Datenreihe und beschreibt die Spannweite der mittleren 50 % der Werte.

Wie berechnet man den Interquartilsabstand?

Man bestimmt das erste Quartil (Q1) und das dritte Quartil (Q3) der geordneten Daten und berechnet dann IQR = Q3 - Q1.

Warum ist der Interquartilsabstand robust gegenüber Ausreißern?

Weil er nur die mittleren 50 % der Daten betrachtet und extreme Werte außerhalb dieses Bereichs nicht berücksichtigt.

Wofür wird der Interquartilsabstand verwendet?

Er dient zur Beschreibung der Streuung, zur Visualisierung in Boxplots und zur Identifikation von Ausreißern.

Wie erkennt man Ausreißer mit dem Interquartilsabstand?

Werte, die mehr als 1,5-mal den IQR über Q3 oder unter Q1 liegen, gelten als Ausreißer.

Ist der Interquartilsabstand dasselbe wie die Spannweite?

Nein, die Spannweite misst die Differenz zwischen dem kleinsten und größten Wert, der IQR nur die mittleren 50 %.

Kann man den Interquartilsabstand bei jeder Datenart verwenden?

Er eignet sich für ordinalskalierte und metrische Daten, bei nominalen Daten ist er nicht anwendbar.

▤

Quellen & weiterführende Informationen

Quellenvorschläge und Nachweise zum Artikel. Bitte externe Inhalte eigenständig prüfen.

3 Quellen
  1. 01
    Statistik für Dummies ↗
    Dummies Verlag· Deborah J. Rumsey· BuchKI-Vorschlag · ungeprüft

    Grundlagen zur deskriptiven Statistik und Streuungsmaßen

    https://www.dummies.com/education/statistics/
  2. 02
    Interquartilsabstand – Definition und Anwendung ↗
    Statistik-Lexikon· Statistik Experten· Online-LexikonKI-Vorschlag · ungeprüft

    Erklärung und Beispiele zum Interquartilsabstand

    https://www.statistik-lexikon.de/interquartilsabstand
  3. 03
    Boxplot und Interquartilsabstand in der Datenanalyse ↗
    Datenanalyse Portal· Dr. Anna Meier· FachartikelKI-Vorschlag · ungeprüft

    Anwendung des IQR in der explorativen Datenanalyse

    https://www.datenauswertung.de/boxplot-interquartilsabstand
War dieser Artikel hilfreich?Dein Feedback hilft, die Wissensplattform zu verbessern.