Kurtosis berechnen

Online Rechner zur Berechnung der Wölbung einer Datenreihe


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Eingabeformat

Die Daten können als Zahlenreihe, durch Semikolon oder Leerzeichen getrennt, oder als Liste eingegeben werden. Auch eine Datei kann geladen werden.



Beschreibung

Die Kurtosis (deutsch: Wölbung) ist ein Maß für die "Spitzigkeit" oder "Flachheit" einer Wahrscheinlichkeitsverteilung im Vergleich zur Normalverteilung. Eine hohe Kurtosis bedeutet, dass die Verteilung spitze Gipfel und schwere Ränder (Ausreißer) hat, während eine niedrige Kurtosis auf eine flachere Verteilung hindeutet.


Formeln


Für eine Zahlenreihe \( x_1, x_2, \ldots, x_n \) mit Mittelwert \( \overline{x} \) und Standardabweichung \( s \):

  • Stichproben-Kurtosis (Fisher, mit Bias-Korrektur):
    \[ g_2 = \frac{n(n+1)}{(n-1)(n-2)(n-3)} \sum_{i=1}^n \left( \frac{x_i - \overline{x}}{s} \right)^4 - \frac{3(n-1)^2}{(n-2)(n-3)} \]
  • Kurtosis der Grundgesamtheit (Population, Pearson):
    \[ \text{Kurtosis} = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^n \left( \frac{x_i - \overline{x}}{s} \right)^4 - 3 \]

Legende:

  • \( x_i \): Einzelner Wert
  • \( \overline{x} \): Arithmetisches Mittel
  • \( s \): Standardabweichung
  • \( n \): Anzahl der Werte


Beispiel


Gegeben sind die Zahlen: 2, 5, 8, 7, 4

Schritt 1: Mittelwert und Standardabweichung berechnen

\(\displaystyle \overline{x} = \frac{2+5+8+7+4}{5} = 5.2 \)

\(\displaystyle s = \sqrt{ \frac{(2-5.2)^2 + (5-5.2)^2 + (8-5.2)^2 + (7-5.2)^2 + (4-5.2)^2}{5} } \approx 2.135 \)

Schritt 2: Viertes Moment berechnen
\[ \frac{1}{5} \left( \left( \frac{2-5.2}{2.135} \right)^4 + \left( \frac{5-5.2}{2.135} \right)^4 + \left( \frac{8-5.2}{2.135} \right)^4 + \left( \frac{7-5.2}{2.135} \right)^4 + \left( \frac{4-5.2}{2.135} \right)^4 \right ) \] Das ergibt etwa 1.89.

Schritt 3: Kurtosis berechnen
\[ \text{Kurtosis} = 1.89 - 3 = -1.11 \]

Die Kurtosis dieser Zahlenreihe beträgt also -1,11. Das bedeutet, die Verteilung ist flacher als eine Normalverteilung.