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Aktuelles / Blog: #wahrscheinlichkeit

Was ist die Likelihood-Ratio-Statistik und wie wird sie verwendet?

10.10.2023 | von Patrick Fischer, M.Sc., Gründer & Data Scientist: FDS

Die Likelihood-Ratio-Statistik (LR-Statistik) ist ein statistisches Maß, das in der Hypothesentestung und Modellauswahl verwendet wird. Sie basiert auf dem Likelihood-Verhältnis, das den relativen Fit zweier konkurrierender statistischer Modelle bewertet.

Um die LR-Statistik zu berechnen, werden zwei Modelle verglichen: das Nullmodell und das Alternative- oder erweiterte Modell. Das Nullmodell stellt die Nullhypothese dar, während das Alternative Modell die alternative Hypothese darstellt. Das Nullmodell ist in der Regel ein vereinfachtes Modell, das von der Annahme ausgeht, dass bestimmte Parameter oder Zusammenhänge nicht vorhanden sind. Das Alternative Modell beinhaltet zusätzliche Parameter oder bietet eine alternative Darstellung der Daten.

Der erste Schritt bei der Berechnung der LR-Statistik besteht darin, die Likelihood-Funktion für jedes Modell zu maximieren. Die Likelihood-Funktion misst die Wahrscheinlichkeit, dass die beobachteten Daten unter den gegebenen Modellannahmen auftreten. Die maximale Likelihood wird erreicht, indem die Parameterwerte gewählt werden, die die größte Wahrscheinlichkeit für die beobachteten Daten liefern.

Die LR-Statistik wird dann berechnet, indem der Logarithmus des Quotienten der maximalen Likelihoods beider Modelle genommen wird. Formal ausgedrückt:

LR-Statistik = 2 * (log-Likelihood des Alternative-Modells - log-Likelihood des Null-Modells)

Die LR-Statistik folgt in der Regel einer Chi-Quadrat-Verteilung, wenn die Stichprobenumfang groß genug ist und bestimmte Annahmen erfüllt sind. Mit der LR-Statistik können Hypothesentests durchgeführt werden, indem kritische Schwellenwerte für die LR-Statistik festgelegt werden. Wenn die berechnete LR-Statistik den kritischen Schwellenwert überschreitet, kann die Nullhypothese verworfen werden, und es gibt Hinweise darauf, dass das Alternative Modell eine bessere Anpassung an die Daten bietet.

Die LR-Statistik wird auch in der Modellauswahl verwendet, um zwischen verschiedenen konkurrierenden Modellen zu entscheiden. In diesem Fall wird das Modell mit der größeren LR-Statistik als das bessere Modell betrachtet, da es eine bessere Anpassung an die Daten bietet.

Es ist wichtig zu beachten, dass die Verwendung der LR-Statistik von bestimmten Annahmen und Voraussetzungen abhängt, insbesondere von der Gültigkeit der asymptotischen Verteilungseigenschaften. Darüber hinaus sollte die LR-Statistik nicht isoliert betrachtet werden, sondern in Verbindung mit anderen Informationen und Überlegungen bei der Interpretation der Ergebnisse.

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Was ist das Konzept der Hazard-Rate-Funktion in der Überlebensanalyse?

03.10.2023 | von Patrick Fischer, M.Sc., Gründer & Data Scientist: FDS

In der Überlebensanalyse, auch als Ereignisanalyse oder Überlebenszeitanalyse bezeichnet, untersucht man die Zeit bis zum Eintritt eines bestimmten Ereignisses, wie zum Beispiel den Tod eines Patienten, das Auftreten einer Krankheit oder das Ausfallen eines Geräts. Die Hazard-Rate-Funktion (auch als Risikofunktion oder Gefährdungsfunktion bezeichnet) ist ein zentrales Konzept in der Überlebensanalyse.

Die Hazard-Rate-Funktion beschreibt die Wahrscheinlichkeit des Eintretens des Ereignisses pro Zeiteinheit, unter der Voraussetzung, dass das Ereignis bis zu einem bestimmten Zeitpunkt noch nicht eingetreten ist. Sie gibt also an, wie "gefährlich" oder riskant es zu einem bestimmten Zeitpunkt ist, das Ereignis zu erleben. Die Hazard-Rate-Funktion kann als eine Art "Instantangeschwindigkeit" des Ereigniseintritts betrachtet werden.

Mathematisch wird die Hazard-Rate-Funktion häufig mit dem Symbol λ(t) oder h(t) dargestellt, wobei t die Zeit ist. Sie ist definiert als der Quotient der bedingten Wahrscheinlichkeit des Ereigniseintritts in einem sehr kleinen Zeitintervall um t, geteilt durch die Länge dieses Intervalls. Formal ausgedrückt:

λ(t) = lim(Δt→0) [P(t ≤ T < t+Δt | T ≥ t) / Δt]

Hierbei ist T die Zufallsvariable, die die Zeit bis zum Ereignis darstellt, und P() bezeichnet die Wahrscheinlichkeit.

Die Hazard-Rate-Funktion kann verschiedene Formen annehmen, je nach dem Verlauf des Risikos im Laufe der Zeit. Eine konstante Hazard-Rate-Funktion (λ(t) = λ) würde bedeuten, dass das Risiko konstant bleibt, unabhängig von der Zeit. Eine ansteigende Hazard-Rate-Funktion würde darauf hindeuten, dass das Risiko im Laufe der Zeit zunimmt, während eine abfallende Hazard-Rate-Funktion darauf hindeutet, dass das Risiko abnimmt.

Die Analyse der Hazard-Rate-Funktion ermöglicht es Forschern, Muster im Zeitverlauf des Ereigniseintritts zu identifizieren, Risikofaktoren zu bestimmen und Vorhersagen über die Wahrscheinlichkeit des Ereigniseintritts zu treffen.

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Was ist das Konzept des p-Wertes und wie wird es interpretiert?

28.09.2023 | von Patrick Fischer, M.Sc., Gründer & Data Scientist: FDS

Das Konzept des p-Wertes ist eine statistische Methode, die in der Hypothesentests verwendet wird, um die Stärke der Evidenz gegen eine Nullhypothese zu bewerten. Der p-Wert gibt an, wie wahrscheinlich die beobachteten Daten oder eine noch extremere Beobachtung unter der Annahme der Nullhypothese sind.

Hier ist der allgemeine Ablauf der Interpretation eines p-Wertes:

Formulierung der Nullhypothese (H₀) und der Alternativhypothese (H₁): Die Nullhypothese ist die Annahme, dass es keinen Effekt oder keine Beziehung zwischen den untersuchten Variablen gibt. Die Alternativhypothese besagt, dass ein Effekt oder eine Beziehung existiert.

Durchführung der statistischen Analyse: Es werden Daten gesammelt und eine geeignete statistische Testmethode angewendet, um den p-Wert zu berechnen.

Interpretation des p-Wertes: Der p-Wert liegt zwischen 0 und 1. Eine typische Schwelle für die Signifikanz ist 0,05. Wenn der p-Wert kleiner als 0,05 ist, wird dies oft als statistisch signifikant angesehen und man lehnt die Nullhypothese zugunsten der Alternativhypothese ab. Ein kleiner p-Wert deutet darauf hin, dass die beobachteten Daten unwahrscheinlich wären, wenn die Nullhypothese wahr wäre.

Vorsicht bei der Interpretation: Ein signifikanter p-Wert bedeutet nicht automatisch, dass ein Effekt praktisch bedeutsam ist. Es bedeutet lediglich, dass die Wahrscheinlichkeit, die beobachteten Daten zu erhalten, wenn die Nullhypothese wahr ist, relativ gering ist. Die praktische Bedeutung des Effekts sollte immer zusammen mit dem p-Wert und anderen statistischen Maßen betrachtet werden.

Es ist wichtig zu beachten, dass der p-Wert allein keine Aussage darüber macht, ob eine Alternative zur Nullhypothese wahr oder falsch ist. Er gibt nur an, wie stark die vorliegenden Daten gegen die Nullhypothese sprechen. Die Interpretation eines p-Wertes erfordert daher ein gewisses statistisches Wissen und Kontextverständnis.

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Was ist das Konfidenzintervall und wie wird es berechnet?

21.09.2023 | von Patrick Fischer, M.Sc., Gründer & Data Scientist: FDS

Ein Konfidenzintervall ist ein statistisches Maß, das verwendet wird, um die Unsicherheit oder Genauigkeit einer Schätzung anzugeben. Es gibt an, in welchem Bereich sich der wahre Wert eines Parameters mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit befindet. Konfidenzintervalle werden häufig verwendet, um Schätzungen basierend auf Stichprobendaten zu machen.

Das Konfidenzintervall wird durch zwei Werte definiert: den Schätzwert und den Fehlerbereich. Der Schätzwert ist der Punkt in der Mitte des Intervalls und repräsentiert die beste Schätzung für den wahren Wert des Parameters. Der Fehlerbereich gibt den maximalen Abstand zwischen dem Schätzwert und dem Rand des Intervalls an.

Die Berechnung eines Konfidenzintervalls hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie zum Beispiel dem gewünschten Konfidenzniveau (oft als 95% oder 99% angegeben), der Verteilung der Daten und der Größe der Stichprobe. Die häufigsten Methoden zur Berechnung von Konfidenzintervallen basieren auf der Normalverteilung oder der t-Verteilung.

Für eine Normalverteilung wird das Konfidenzintervall um den Schätzwert herum symmetrisch konstruiert. Die z-Werte (Standardabweichungen) für das gewünschte Konfidenzniveau werden verwendet, um den Fehlerbereich zu bestimmen. Die Formel für die Berechnung des Konfidenzintervalls lautet:

Konfidenzintervall = Schätzwert ± (z-Wert * Standardabweichung / Wurzel(n))

Hier ist n die Stichprobengröße und die Standardabweichung gibt die Streuung der Daten an.

Für kleine Stichproben oder wenn die Standardabweichung nicht bekannt ist, wird die t-Verteilung verwendet. Die Formel ist ähnlich, jedoch wird anstelle des z-Werts der t-Wert aus der t-Verteilungstabelle verwendet.

Es ist wichtig zu beachten, dass das Konfidenzintervall eine Aussage über die Genauigkeit der Schätzung macht, nicht über die Wahrscheinlichkeit, dass der wahre Wert innerhalb des Intervalls liegt. Es besagt lediglich, dass der Prozentsatz der erzeugten Intervalle, die den wahren Wert enthalten, gleich dem Konfidenzniveau ist.

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Wie kann man ein PR-Netzwerk aufbauen?

18.09.2023 | von Patrick Fischer, M.Sc., Gründer & Data Scientist: FDS

Der Aufbau eines PR-Netzwerks erfordert Zeit, Engagement und strategische Planung. Hier sind einige Schritte, die dir helfen können, ein solches Netzwerk aufzubauen:

Definiere deine Ziele: Überlege dir, welche Ziele du mit deinem PR-Netzwerk erreichen möchtest. Möchtest du deine Marke stärken, neue Kunden gewinnen, Expertenstatus aufbauen oder etwas anderes erreichen? Indem du deine Ziele klar definierst, kannst du deine PR-Bemühungen darauf ausrichten.

Identifiziere deine Zielgruppe: Bestimme, wer deine Zielgruppe ist und welche Medienkanäle sie nutzen. Recherchiere, welche Zeitschriften, Blogs, Zeitungen, Radiosender, Fernsehsender und Online-Plattformen deine Zielgruppe liest, hört oder ansieht.

Baue Beziehungen auf: Suche nach relevanten Journalisten, Redakteuren und Influencern, die in deiner Branche tätig sind. Verfolge ihre Arbeit, kommentiere und teile ihre Beiträge in den sozialen Medien. Gehe auf Veranstaltungen, Konferenzen und Branchenevents, um persönliche Beziehungen aufzubauen. Networking ist ein wesentlicher Bestandteil des Aufbaus eines PR-Netzwerks.

Erstelle hochwertige Inhalte: Investiere Zeit und Mühe in die Erstellung von qualitativ hochwertigen Inhalten, die für deine Zielgruppe relevant und interessant sind. Dies können Blogbeiträge, Fachartikel, Pressemitteilungen, Infografiken, Videos oder Podcasts sein. Je wertvoller deine Inhalte sind, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie von anderen Medien und Influencern aufgegriffen werden.

Sei proaktiv: Stelle sicher, dass du regelmäßig mit relevanten Medienvertretern in Kontakt trittst. Sende ihnen personalisierte Pressemitteilungen, Einladungen zu Veranstaltungen oder Story-Ideen, die für sie interessant sein könnten. Sei proaktiv, um die Aufmerksamkeit der Medien auf dein Unternehmen oder deine Marke zu lenken.

Nutze soziale Medien: Social Media bietet eine hervorragende Möglichkeit, ein PR-Netzwerk aufzubauen und zu erweitern. Teile deine Inhalte auf Plattformen wie Twitter, LinkedIn, Facebook und Instagram. Beteilige dich an relevanten Diskussionen, baue Beziehungen zu anderen Meinungsführern auf und vernetze dich mit Journalisten und Redakteuren über diese Kanäle.

Verfolge und analysiere deine Ergebnisse: Behalte den Überblick über deine PR-Bemühungen und analysiere regelmäßig die Ergebnisse. Verfolge, welche Medien über dich berichten, wie oft und in welcher Weise. Analysiere den Einfluss deiner PR-Aktivitäten auf deine Markenbekanntheit, den Website-Traffic und den Umsatz.

Der Aufbau eines PR-Netzwerks erfordert Zeit, Geduld und Ausdauer. Sei konsequent in deinen Bemühungen, baue langfristige Beziehungen auf und arbeite kontinuierlich daran, deine Marke und deine Inhalte bekannt zu machen.

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