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concept#Analyse & Statistik#Daten#Qualitätssicherung#Softwaretechnik

Hypothesentests

Formales statistisches Verfahren zur Überprüfung von Annahmen über Populationen anhand von Stichproben. Es definiert Null- und Alternativhypothesen, Prüfgrößen und Fehlerwahrscheinlichkeiten.

Hypothesentests sind ein statistisches Verfahren zur Bewertung von Annahmen über Populationen anhand von Stichproben.
Etabliert
Mittel

Klassifikation

  • Mittel
  • Geschäftlich
  • Design
  • Fortgeschritten

Technischer Kontext

Analytik-Stacks (z. B. Python, R, SQL)Experiment-Frameworks und Feature-FlagsReporting- und BI-Systeme

Prinzipien & Ziele

Vorab Hypothesen und Analyseregeln festlegen.Power-Analyse zur Bestimmung der Stichprobengröße durchführen.Transparente Berichterstattung von Messgrößen und Unsicherheiten.
Erkundung
Domäne, Team

Use Cases & Szenarien

Kompromisse

  • Fehlinterpretation führt zu falschen Geschäftsentscheidungen.
  • Unterdimensionierte Studien liefern unzuverlässige Ergebnisse.
  • Unangemessene Mehrfachtest-Korrekturen erhöhen Fehlerwahrscheinlichkeiten.
  • Analysen vorab dokumentieren und peeking vermeiden.
  • Bericht sowohl p‑Werte als auch Effektgrößen und Konfidenzintervalle.
  • Mehrfachtests korrekt anpassen und Sensitivitätsanalysen durchführen.

I/O & Ressourcen

  • Rohdaten oder aggregierte Stichprobendaten
  • Hypothesen (Null- und Alternativannahme)
  • Signifikanzniveau und Prüfplan
  • Testentscheidung und p‑Wert
  • Konfidenzintervalle und Effektgrößenschätzungen
  • Empfehlungen für weitere Maßnahmen

Beschreibung

Hypothesentests sind ein statistisches Verfahren zur Bewertung von Annahmen über Populationen anhand von Stichproben. Sie formalisieren Entscheidungen durch Festlegung von Null- und Alternativhypothesen, Prüfgrößen und Fehlerwahrscheinlichkeiten. In Wissenschaft, Produktexperimenten und Qualitätskontrolle sind Versuchsplanung, Stichprobengröße und Interpretation entscheidend, um Fehlinterpretationen zu vermeiden.

  • Strukturierte Entscheidungsgrundlage statt introspektiver Beurteilung.
  • Quantifizierbare Fehlerwahrscheinlichkeiten und Effektgrößen.
  • Übertragbarer Standard für wissenschaftliche und produktbezogene Tests.

  • Abhängigkeit von Modellannahmen (z. B. Verteilungsannahmen).
  • p‑Werte sind keine direkte Wahrscheinlichkeit für eine Hypothese.
  • Empfindlich gegenüber selektiver Berichterstattung und p‑Hacking.

  • p‑Wert

    Wahrscheinlichkeit, unter H0 ein gleiches oder extremeres Ergebnis zu beobachten.

  • Statistische Power

    Wahrscheinlichkeit, einen echten Effekt zu entdecken (1 − Beta).

  • Effektgröße

    Maß für die praktische Relevanz eines Effekts unabhängig von Stichprobengröße.

Klinischer Nachweis der Wirksamkeit eines Medikaments

Randomisierte, kontrollierte Studie mit Hypothesentest zur Bewertung primärer Endpunkte.

A/B-Test einer Landingpage

Vergleich zweier Seitenvarianten zur Prüfung auf signifikante Conversion-Unterschiede.

Kontrolle von Fehlerquoten in der Produktion

Stichprobenbasierte Tests zur Feststellung, ob eine Charge die Qualitätskriterien erfüllt.

1

Ziele und Hypothesen klar definieren, Metriken auswählen.

2

Stichprobengröße per Power-Analyse planen, Testprotokoll erstellen.

3

Daten sammeln, Prüftests durchführen, Ergebnisse robust interpretieren.

⚠️ Technische Schulden & Engpässe

  • Unzureichende Instrumentierung erschwert saubere Tests.
  • Fehlende Standardprotokolle für Experimentdurchführung.
  • Veraltete Analyse-Scripts ohne Tests und Dokumentation.
StichprobengrößeMessfehlerSelektionsverzerrung
  • Mehrere A/B-Tests laufen lassen und nur signifikante Ergebnisse berichten.
  • Kleine Stichprobe als Beweis für Nicht-Wirksamkeit interpretieren.
  • p‑Wert als Wahrscheinlichkeit für H1 angeben.
  • Verwechslung von statistischer mit praktischer Signifikanz.
  • Nichtbeachtung von Verzerrungen durch Selektion oder Ausfälle.
  • Fehlende Adjustierung bei Multiplen Vergleichen.
Grundkenntnisse Statistik (Hypothesen, Verteilungen)Erfahrung mit Experiment-Design und Power-AnalysenFähigkeit zur datengetriebenen Interpretation und Kommunikation
Datenqualität und MessgenauigkeitStatistische Kompetenz und InterpretationVersuchsplanung und Infrastruktur für Experimente
  • Rechtliche und datenschutzrechtliche Einschränkungen bei Datensammlung
  • Zeit- und Budgetbegrenzungen für Stichprobenerhebung
  • Notwendigkeit vorab definierter Analyseprotokolle