Whisky und Statistik

Statistik mit Excel

Whisky und Statistik

Beitragvon cervesarion » So 18. Dez 2022, 20:07

Hallo zusammen,

der Titel ist tatsächlich kein Click-Bait. Ich bin Brau- und Getränketechnologe und habe für meine Abschlussarbeit die Gärungen einer Whisky Destille untersucht. Ich habe dabei recht interessante Ergebnisse gemacht und würde diese gerne noch mit etwas Statistik unterfüttern. Meine Statistik Vorlesungen sind allerdings schon etwas her und sind im Nebel der Destillationsdämpfe verblasst. Ich wäre also super dankbar für Nachhilfe!

Konkret geht es mir um folgendes:

Ich habe zum einen einen Datensatz indem drei verschiedene Rezepturen, bei zwei unterschiedlichen Temperaturen vergoren wurden. Von jeder Rezpetur und Temperatur gibt es drei Wiederholungen. Bei meinen Analysen habe ich unteranderem den finalen Alkoholwert ermittelt. Ich würde nun gerne überprüfen ob ein signifikanter Zusammenhang zwischen Alkoholausbeute und Gärtemperatur besteht. Ich weiß dass die Datenlage hier nicht besonders umfangreich ist, aber mit der aufwendigen Herstellung und Analyse war nicht mehr möglich.

Zum anderen habe ich einen Datensatz mit Aromaanalysen. Hier wurde die Konzentration von 24 verschiedenen Verbindungen gemessen. Auch hier ist das Experiment für zwei unterschiedliche Temperaturen, dreimal durchgeführt worden. Testen möchte ich den Zusammenhang zwischen Konzentration Aromastoff und Gärtemperatur. Das erfordert dann wahrscheinlich die gleiche Herangehensweise wie im obrigen Fall.

Welche Tests kann ich hier mit Excel durchführen, bzw. ist das überhaupt sinnvoll bei der kleinen Stichprobengröße?

Danke im Vorraus für jede Hilfe!

P.S.: Im Gegenzug beantworte ich jede Frage über Whisky die euch auf dem Herzen liegt :mrgreen:
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Re: Whisky und Statistik

Beitragvon PonderStibbons » Mo 19. Dez 2022, 10:37

Ich würde nun gerne überprüfen ob ein signifikanter Zusammenhang zwischen Alkoholausbeute und Gärtemperatur besteht.

Wissenschaftlich würde einen interessieren, ob ein Zusammenhang interessiert. Inferenzstatistische Signfikanztests sind nur ein Mittel zu Zweck.
Man könnte eine zweifaktorielle Varianzanalyse mit den beiden Faktoren Temperatur (zweistufig) und Rezeptur (dreistufig) rechnen. Ob Excel das
kann, weiß ich nicht. Eventuell gibt es online calculators für zweifaktorielle Varianzanalysen, bei denen die Du Rohdaten eingeben kannst.

Falls die Rezeptur kein unbedingt zu berücksichtigender Faktor ist, könnte man angesichts der kleinen Stichprobengröße auch an einen
Mann-Whitney U-Test denken. Hierbei würden nur die 9 Durchführungen unter Temperatur 1 mit den 9 Durchführungen unter Temperatur 2
verglichen. Der Test betrachtet allerdings keine Mittelwerte, sondern wandelt die Werte zunächst in Rangdaten um.

Mit freundlichen Grüßen

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Re: Whisky und Statistik

Beitragvon bele » Mo 19. Dez 2022, 16:39

Hallo cervesarion,

Alkoholausbeute nach Rezeptur und Temperatur ist mit drei Replikationen pro Kombination in der Tat eine eher knappe Datenlage die nur dann überzeugen kann, wenn die Abhängigkeit von der Temperatur in dem untersuchten Temperaturbereich wirklich groß ist (im Vergleich zum Hintergrundrauschen/dem Stichprobenfehler). Das war nicht Deine Frage, aber ich würde vorrangig meine Kraft in eine gute Visualisierung der Daten stecken. Wenn der Effekt wirklich so groß ist, dass sollte sich das auch visuell erfassen lassen und wenn nicht, würde ich auch ein kleiner p-Wert wahrscheinlich nur schwer überzeugen. Ich verstehe nicht viel von Excel, aber ich könnte mir vorstellen, dass das beim Erstellen von Grafiken vielleicht auch weniger bremst als beim Modellieren(?).

Ob Excel das kann, weiß ich nicht.


Weiß ich auch nicht. Kann man mal nach Googlen. Ansonsten wäre auch denkbar, dass Du die Daten hochlädst und Dir jemand mit einem richtigen Statistikprogramm hilft. Vorher müsstest Du halt klären, wieviel Hilfe Du Dir bei Deiner Abschlussarbeit holst - eine Auswertung gemcaht mit einem Programm das Du nicht bedienen kannst kannst Du nicht als eigene Leistung bezeichnen.

LG,
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Re: Whisky und Statistik

Beitragvon cervesarion » Mo 19. Dez 2022, 16:50

Danke schonmal für die Antworten!

Nach Sichtung meiner Vorlesungsmitschriften habe ich die Excel Idee doch wieder verworfen, die ANOVA ist damit machbar, allerdings habe ich keine Möglichkeit für Posthoc-Tests gefunden.

Ich habe jetzt doch mal R Studio auf die neuste Version gebracht und mir versucht damit mal weiter zu helfen. Ich habe zu nächst die Vorraussetzungen für eine Anova geprüft, sie durch geführt und anschließend mit einem TukeyHSD Test überprüft. Würde sich vielleicht jemand dazu bereit erklären da mal drüber zu schauen ob das alles so seine Richtigkeit hat?
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Re: Whisky und Statistik

Beitragvon bele » Mo 19. Dez 2022, 17:09

Hallo cervesarion,

Du kannst gerne hier alles posten und dann sehen wir, ob jemand was dazu schreibt. Im Hinterkopf habe ich, dass es da eine versteckte "Falle" gibt -- in R gibt es ja mehrere Varianten, eine ANOVA zu rechnen und grundsätzlich bietet sich die Funktion aov() an. Hast Du die auch genutzt? Da findet man immer mal wieder ein Thema im Netz, dass sich ANOVAs aus SPSS und solche mit aov() schlecht vergleichen lassen. Das Thema heißt dann Typ 1 ANOVA versus Typ 3 ANOVA oder Typ 1 und Typ 3 Quadratsummen. Ich habe das nie so richtig tiefgreifend verstanden und kann es daher jetzt auch nicht mehr wiedergeben. Ich weiß nur noch, dass ich mit der aov-Variante unzufrieden war. Ich glaube, es kommt dabei auf die Reihenfolge an, ob Du erst die Temperatur oder erst die Rezeptur angibst, da kommen irgendwie unterschiedliche Ergebnisse heraus. Du solltest danach nochmal googlen und wenn Du auch mit der aov-Variante nicht so glücklih bist, gibt es das Zusatzpaket ezanova mit der Funktion ezANOVA.

Ansonsten empfehle ich, wenn es nicht mehr um die dahinterstehende Statistik, sondern um die Bedienung von R geht, gerne das folgende Forum: forum.r-statistik.de

GLG,
Bernhard
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Re: Whisky und Statistik

Beitragvon cervesarion » Mo 19. Dez 2022, 17:31

bele hat geschrieben:Ich weiß nur noch, dass ich mit der aov-Variante unzufrieden war. Ich glaube, es kommt dabei auf die Reihenfolge an, ob Du erst die Temperatur oder erst die Rezeptur angibst, da kommen irgendwie unterschiedliche Ergebnisse heraus.


Hey Bernhard, vielleicht wurde das Problem mit aov mittlerweile gefixt? Die aov-Funktion war in der Vorlesung auch immer das Mittel zur Wahl und einer kurzer Test mit geänderter Reihenfolge hat die gleichen Ergebnisse gebracht.

In welche Form kann ich das hier am besten posten? Ich kann weder csv-, R-, oder png Dateien hochladen

Beste Grüße
cervesarion
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