Quartil meint übersetzt "Viertelwert". Quartile zerlegen eine sortierte Datenreihe der Größe n in vier gleich große Abschnitte.
Eigenschaft des ersten Quartils Q1: höchstens ein Viertel der Datenwerte sind kleiner als Q1.
Eigenschaft des zweiten Quartils Q2: höchstens zwei Viertel der Datenwerte sind kleiner als Q2.
Eigenschaft des dritten Quartils Q3: höchstens drei Viertel der Datenwerte sind kleiner als Q3.
Q4 entspricht einfach dem Maximum der Datenreihe.
Je nach Anzahl der Daten n ist eine exakte Einteilung in gleich grosse Abschnitte nicht möglich. Zur Berechnung geht man deshalb wie folgt vor:
- die Datenreihe wird sortiert, mit dem kleinsten Wert beginnend.
- Bestimmung von Q2:
Ist n gerade, zerfällt die Datenreihe in zwei gleich grosse Hälften A1 und A2 der Grösse n/2. Q2 enspricht dann dem Mittelwert aus dem grössten Wert von A1 und dem kleinsten Wert von A2.
Ist n ungerade, fällt die Mitte der beiden Hälften auf einen bestimmten Wert der Datenreihe. Das ist dann Q2.
- Bestimmung von Q1:
genauso vorgehen wie bei Q2, man betrachtet nun lediglich die obige Hälfte A1.
- Bestimmung von Q3:
genauso vorgehen wie für Q2, man betrachtet nun lediglich die obige Hälfte A2.
Beispiel:
Datenreihe: 7,13,9,7,11,16,3,4,8,15,5,13,7,13
Datenreihe sortiert: 3,4,5,7,7,7,8,9,11,13,13,13,15,16
n = Anzahl der Werte = 14
Bestimmung Q2:
Hälfte 1 (n/2 = 7 Werte): 3,4,5,7,7,7,8
Hälfte 2 (n/2 = 7 Werte): 9,11,13,13,13,15,16
Q2 = (8+9)/2 = 8.5
Bestimmung Q1:
Datenreihe sortiert (= Hälfte 1): 3,4,5,7,7,7,8
n = Anzahl der Werte = 7
neue Hälfte 1 (3 Werte): 3,4,5
Wert in der Mitte: 7
neue Hälfte 2 (3 Werte): 7,7,8
Q1 = 7
Bestimmung Q3:
Datenreihe sortiert (= Hälfte 2): 9,11,13,13,13,15,16
n = Anzahl der Werte = 7
neue Hälfte 1 (3 Werte): 9,11,13
Wert in der Mitte: 13
neue Hälfte 2 (3 Werte): 13,15,16
Q3 = 13
Es gibt auch alternative Berechnungen für Q1-Q3, um die jeweiligen Werte direkt der Datenreihe zu entnehmen oder aber aus dem Mittelwert zweier Nachbarn. Ich halte das obige Verfahren für einprägsamer.
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Bei kleinen Datenreihen mit z.B. n<=5 machen die Quartile wenig Sinn. Bei n=2 z.B. könnte man jeden Wert verdoppeln, dann hat man 4 Datenwerte.
Beispiel: 5,9 --> 5,5,9,9
Q2 = (5+9)/2 = 7
Q1 = (5+5)/2 = 5
Q3 = (9+9)/2 = 9
Das kann man theoretisch so machen, hat aber wenig Aussagekraft.