Was sind Zeitreihendiagramme?

Ein Merkmal von Daten, das Sie möglicherweise berücksichtigen möchten, ist das der Zeit. Ein Diagramm, das diese Reihenfolge erkennt und die Änderung der Werte einer Variablen im Verlauf der Zeit anzeigt, wird als Zeitreihendiagramm bezeichnet.

Angenommen, Sie möchten das Klima einer Region einen ganzen Monat lang untersuchen. Jeden Tag mittags notieren Sie die Temperatur und tragen diese in ein Protokoll ein. Mit diesen Daten könnten verschiedene statistische Studien durchgeführt werden. Sie können den Mittelwert oder den Median der Temperatur für den Monat ermitteln. Sie können ein Histogramm erstellen, das die Anzahl der Tage anzeigt, an denen die Temperaturen einen bestimmten Wertebereich erreichen. Bei all diesen Methoden wird jedoch ein Teil der von Ihnen gesammelten Daten ignoriert. 

Da jedes Datum mit dem Temperaturmesswert für den Tag gekoppelt ist, müssen Sie sich die Daten nicht als zufällig vorstellen. Sie können stattdessen die angegebenen Zeiten verwenden, um den Daten eine chronologische Reihenfolge zuzuweisen.

Erstellen eines Zeitreihendiagramms

Um ein Zeitreihendiagramm zu erstellen, müssen Sie beide Teile des gepaarten Datensatzes betrachten. Beginnen Sie mit einem kartesischen Standardkoordinatensystem. Die horizontale Achse wird zum Zeichnen der Datums- oder Zeitinkremente verwendet, und die vertikale Achse wird zum Zeichnen der Variablenwerte verwendet, die Sie messen. Dabei entspricht jeder Punkt in der Grafik einem Datum und einer gemessenen Größe. Die Punkte im Diagramm sind normalerweise durch gerade Linien in der Reihenfolge verbunden, in der sie auftreten.

Verwendung eines Zeitreihendiagramms

Zeitreihendiagramme sind wichtige Werkzeuge in verschiedenen statistischen Anwendungen. Beim Aufzeichnen von Werten derselben Variablen über einen längeren Zeitraum ist es manchmal schwierig, einen Trend oder ein Muster zu erkennen. Sobald jedoch dieselben Datenpunkte grafisch angezeigt werden, springen einige Funktionen heraus. Zeitreihendiagramme machen Trends leicht erkennbar. Diese Trends sind wichtig, um in die Zukunft zu projizieren.

Neben Trends weisen das Wetter, Geschäftsmodelle und sogar Insektenpopulationen zyklische Muster auf. Die untersuchte Variable weist keine kontinuierliche Zunahme oder Abnahme auf, sondern steigt und fällt je nach Jahreszeit. Dieser Zyklus des Erhöhens und Verringerns kann auf unbestimmte Zeit andauern. Diese zyklischen Muster sind auch anhand eines Zeitreihendiagramms leicht zu erkennen.

Ein Beispiel für ein Zeitreihendiagramm

Sie können den Datensatz in der folgenden Tabelle verwenden, um ein Zeitreihendiagramm zu erstellen. Die Daten stammen vom US Census Bureau und geben die US-Wohnbevölkerung von 1900 bis 2000 an. Die horizontale Achse misst die Zeit in Jahren und die vertikale Achse repräsentiert die Anzahl der Menschen in den USA eine gerade Linie. Dann wird die Steigung der Linie während des Baby-Booms steiler.

US-Bevölkerungsdaten 1900-2000

Jahr Population
1900 76094000
1901 77584000
1902 79163000
1903 80632000
1904 82166000
1905 83822000
1906 85450000
1907 87008000
1908 88710000
1909 90490000
1910 92407000
1911 93863000
1912 95335000
1913 97225000
1914 99111000
1915 100546000
1916 101961000
1917 103268000
1918 103208000
1919 104514000
1920 106461000
1921 108538000
1922 110049000
1923 111947000
1924 114109000
1925 115829000
1926 117397000
1927 119035000
1928 120509000
1929 121767000
1930 123077000
1931 12404000
1932 12484000
1933 125579000
1934 126374000
1935 12725000
1936 128053000
1937 128825000
1938 129825000
1939 13088000
1940 131954000
1941 133121000
1942 13392000
1943 134245000
1944 132885000
1945 132481000
1946 140054000
1947 143446000
1948 146093000
1949 148665000
1950 151868000
1951 153982000
1952 156393000
1953 158956000
1954 161884000
1955 165069000
1956 168088000
1957 171187000
1958 174149000
1959 177135000
1960 179979000
1961 182992000
1962 185771000
1963 188483000
1964 191141000
1965 193526000
1966 195576000
1967 197457000
1968 199399000
1969 201385000
1970 203984000
1971 206827000
1972 209284000
1973 211357000
1974 213342000
1975 215465000
1976 217563000
1977 21976000
1978 222095000
1979 224567000
1980 227225000
1981 229466000
1982 231664000
1983 233792000
1984 235825000
1985 237924000
1986 240133000
1987 242289000
1988 244499000
1989 246819000
1990 249623000
1991 252981000
1992 256514000
1993 259919000
1994 263126000
1995 266278000
1996 269394000
1997 272647000
1998 275854000
1999 279040000
2000 282224000