Prüfungsvorbereitung · Manager:in für angewandte KI-Transformation (TÜV)

Datenanalyse

Vom Rohdatensatz zur belastbaren Entscheidung.

Datenanalyse ist die Grundlage vieler KI-Projekte. Erst wenn Daten verstanden, bereinigt, visualisiert und richtig interpretiert werden, können daraus sinnvolle Entscheidungen oder KI-Anwendungen entstehen.

Garbage in, garbage out: Schlechte Daten führen zu schlechten Ergebnissen.

01 Grundlage

Warum Datenanalyse für KI wichtig ist

KI-Modelle treffen keine besseren Entscheidungen als die Daten, mit denen sie arbeiten. Datenanalyse ist der Schritt, der aus Rohdaten Verständnis macht — bevor ein einziges Modell trainiert wird.

Modelle sind nur so gut wie die Daten

Jedes KI-Modell lernt aus seiner Datenbasis. Sind die Daten fehlerhaft, verzerrt oder unvollständig, übernimmt das Modell genau diese Schwächen — oft unsichtbar.

Muster, Ausreißer & Zusammenhänge erkennen

Datenanalyse macht sichtbar, was im Rohdatensatz steckt: wiederkehrende Muster, auffällige Ausreißer, Fehler und Zusammenhänge zwischen Variablen.

Prüfen vor dem Modell

Vor jedem KI-Modell sollten Datenqualität, Verteilungen und Zusammenhänge geprüft werden. Diese Prüfung verhindert teure Fehlentscheidungen später im Projekt.

Teil von AI Literacy

Daten lesen, hinterfragen und einordnen zu können, gehört zur KI-Kompetenz im Unternehmen — nicht nur für Data Scientists, sondern für alle Entscheider.

02 Statistik

Statistische Grundbegriffe

Ein paar zentrale Kennzahlen reichen oft schon, um einen Datensatz grob zu verstehen. Wichtig ist zu wissen, wann welche Kennzahl in die Irre führen kann.

Lagemaß

Mittelwert

Durchschnitt aller Werte — Summe geteilt durch Anzahl. Aussagekräftig, aber anfällig für Ausreißer: Ein einzelner Extremwert verschiebt ihn deutlich.

Lagemaß

Median

Der mittlere Wert im sortierten Datensatz. Robust gegenüber Ausreißern — Extremwerte verändern ihn kaum.

Lagemaß

Modus

Der häufigste Wert im Datensatz. Besonders nützlich bei kategorialen Daten, etwa der meistgewählten Produktvariante.

Faustregel

Median statt Mittelwert?

Bei Ausreißern oder schiefen Verteilungen ist der Median ehrlicher — klassisches Beispiel: Gehaltsanalysen, wo wenige Spitzengehälter den Durchschnitt heben.

Streumaß

Varianz

Die durchschnittliche quadratische Abweichung vom Mittelwert. Sie zeigt, wie weit die Werte gestreut sind — allerdings in quadrierter Einheit.

Streumaß

Standardabweichung

Die Wurzel der Varianz — in der gleichen Einheit wie die Daten und dadurch direkt interpretierbar.

03 Verteilung

Streumaße & Verteilung

Lagemaße allein genügen nicht. Erst die Streuung und die Form der Verteilung zeigen, wie verlässlich ein Durchschnitt wirklich ist.

Streuung

Spannweite

Maximum minus Minimum. Einfach zu berechnen, aber anfällig für Ausreißer — ein einzelner Extremwert bläht sie auf.

Streuung

IQR · Interquartilsabstand

Differenz zwischen dem 75. und dem 25. Perzentil. Beschreibt die mittleren 50 % der Daten und ist robuster gegenüber Ausreißern als die Spannweite.

Auffälligkeit

Ausreißer

Ein Wert, der sich deutlich von den anderen unterscheidet. Er kann ein Fehler sein — oder ein echtes, wichtiges Ereignis.

Faustregel

Ausreißer entfernen?

Erst die Ursache verstehen, dann entscheiden. Niemals blind löschen — sonst verschwinden womöglich die interessantesten Erkenntnisse.

Form

Normalverteilung

Die symmetrische Glockenkurve. Mittelwert, Median und Modus liegen ungefähr gleich — viele statistische Verfahren setzen sie voraus.

Form

Schiefe Verteilung

Asymmetrische Verteilung: Ausreißer ziehen den Mittelwert in eine Richtung, während der Median stabiler bleibt.

04 Qualität

Datenqualität

Vier Dimensionen entscheiden, ob ein Datensatz belastbar ist. Schwächt eine davon ab, wird jede nachfolgende Analyse unsicher.

Vollständigkeit

Alle relevanten Felder sind befüllt — keine ungewollten Lücken, die Auswertungen verzerren oder ganze Zeilen unbrauchbar machen.

Aktualität

Die Daten spiegeln den aktuellen Stand wider. Veraltete Werte führen zu Entscheidungen, die an der Realität vorbeigehen.

Konsistenz

Gleiche Sachverhalte werden einheitlich erfasst — immer „Straße" statt wechselnd „Str.", „Strasse", „Straße". Sonst zählt das System dasselbe doppelt.

Korrektheit

Werte sind inhaltlich richtig — keine unmöglichen Angaben wie ein Alter von −5 oder ein Datum in der Zukunft.

Merksatz

Datenqualität ist keine technische Nebensache, sondern die Grundlage jeder belastbaren Analyse.

05 Visualisierung

Diagrammtypen & Einsatz

Das richtige Diagramm beantwortet eine konkrete Frage. Diese Übersicht zeigt, welcher Diagrammtyp wofür gemacht ist.

Diagrammtyp Einsatz Beispiel
Liniendiagramm Zeitreihen und Trends sichtbar machen Umsatzentwicklung über 12 Monate
Balkendiagramm Kategorien miteinander vergleichen Umsatz nach Produkt oder Region
Kreisdiagramm Anteile am Ganzen — max. 5–6 Kategorien, sonst lieber Balken Marktanteile pro Anbieter
Streudiagramm Zusammenhang zweier Variablen, Basis für Korrelationsanalyse Werbebudget vs. Umsatz
Boxplot Median, Quartile und Ausreißer kompakt auf einen Blick Gehaltsverteilung je Abteilung
Histogramm Häufigkeitsverteilung numerischer Daten, Form sichtbar machen Verteilung der Bestellwerte

Auf kleinen Bildschirmen lässt sich die Tabelle seitlich scrollen.

06 Bereinigung

Datenbereinigung

Bevor analysiert oder visualisiert wird, müssen Daten aufgeräumt werden. Diese Schritte sorgen dafür, dass die spätere Auswertung auf einer sauberen Basis steht.

Duplikate entfernen — doppelte Datensätze verfälschen jede Zählung.

Tippfehler korrigieren — falsche Schreibweisen vereinheitlichen.

Formate vereinheitlichen — Datum, Zahlen, Einheiten konsistent halten.

Ausreißer prüfen — Ursache verstehen, dann bewusst entscheiden.

Irrelevante Spalten entfernen — was nichts zum Ziel beiträgt, lenkt ab.

Fehlende Daten behandeln — ersetzen, löschen oder als Kategorie führen.

Erst danach analysieren und visualisieren.

Grundprinzip

Garbage in, garbage out: Schlechte Eingaben führen zu schlechten Ergebnissen.

Die typische Reihenfolge im Überblick:

Sammeln Bereinigen Vorbereiten Analysieren Visualisieren Interpretieren
07 Lücken

Fehlende Daten & Imputation

Fehlende Werte sind Alltag. Entscheidend ist nicht, sie um jeden Preis zu füllen, sondern bewusst zu wählen, wie man mit ihnen umgeht.

Ursachen verstehen

Fehlerhafte Eingabe, technische Ausfälle oder bewusste Datenschutzregelungen — die Ursache bestimmt, wie man reagieren sollte.

Datenimputation

Fehlende Werte durch geschätzte ersetzen — zum Beispiel durch Mittelwert oder Median. Praktisch, kann aber Verteilungen glätten.

Zeilen löschen

Sinnvoll bei wenigen betroffenen Zeilen, aber riskant bei vielen — dann geht zu viel Information verloren.

Fehlend als Kategorie

„Keine Angabe" als eigene Ausprägung behandeln — das Fehlen selbst kann Information tragen.

Keine universelle Methode

Es gibt keinen Ansatz, der immer richtig ist. Die Entscheidung hängt vom Datensatz und vom Analyseziel ab — und sollte begründet dokumentiert werden.

08 Vorbereitung

Datenvorbereitung & Normalisierung

Damit Variablen vergleichbar werden und Modelle fair lernen, müssen Daten oft auf eine gemeinsame Basis gebracht werden.

Skalierung

Normalisierung

Werte auf eine einheitliche Skala bringen, typischerweise 0–1. So dominiert keine Variable allein wegen ihres Wertebereichs.

Skalierung

Standardisierung

Werte so transformieren, dass Mittelwert 0 und Standardabweichung 1 betragen — Grundlage vieler statistischer Verfahren.

Zusammenführen

Datenintegration

Mehrere Quellen zu einem Datensatz verbinden — dabei auf Konsistenz achten und Duplikate vermeiden.

Faustregel

Wann normalisieren?

Wenn Variablen sehr unterschiedliche Wertebereiche haben — etwa Alter (0–100) und Einkommen (0–100.000).

09 EDA

Explorative Datenanalyse

Die EDA ist der offene, neugierige Blick auf den Datensatz, bevor Modelle oder Dashboards gebaut werden — ein gezieltes Erkunden statt blindem Rechnen.

Ziel

Datensatz verstehen

Den Datensatz wirklich kennenlernen: Muster, Ausreißer und Zusammenhänge entdecken, statt nur Kennzahlen zu produzieren.

Schritte

Vorgehen

Kennzahlen berechnen, Verteilungen prüfen, Ausreißer identifizieren und das Ganze visualisieren — mehrfach und iterativ.

Warum zuerst

Vor dem KI-Modell

Datenfehler werden früh erkannt, schlechte Daten gar nicht erst ins Modell getragen — das spart später viel Aufwand.

Werkzeuge

Was hilft

Kennzahlen, Histogramme, Boxplots, Streudiagramme und Korrelationsmatrizen liefern schnell ein Gesamtbild.

Kernidee

EDA ist der Realitätscheck vor Modellierung, Dashboard oder KI-Einsatz.

10 Zusammenhänge

Korrelation & Zusammenhänge

Zusammenhänge zwischen Variablen sind wertvoll — aber leicht zu überinterpretieren. Diese Begriffe helfen, sie sauber einzuordnen.

Grundlage

Korrelation

Ein statistischer Zusammenhang zwischen zwei Variablen — sie verändern sich in erkennbarer Weise gemeinsam.

Warnung

Keine Kausalität

Korrelation ist keine Kausalität: Gemeinsames Auftreten beweist keine Ursache. Oft steckt ein dritter, unbeobachteter Faktor dahinter.

Richtung

Positive Korrelation

Beide Werte steigen gemeinsam — zum Beispiel Werbung und Umsatz.

Richtung

Negative Korrelation

Ein Wert steigt, der andere fällt — zum Beispiel Preis und Nachfrage.

Maß

Kovarianz

Misst die gemeinsame Streuung zweier Variablen. Das Vorzeichen zeigt die Richtung; der Betrag ist schwer zu interpretieren.

Maß

Pearson-Koeffizient

Misst den linearen Zusammenhang auf einer Skala von −1 bis +1 — standardisiert und gut vergleichbar.

Maß

Spearman-Rangkorrelation

Rangbasiert und damit robuster bei Ausreißern und nicht-linearen Zusammenhängen.

11 Praxis

Anwendung im Unternehmen

Datenanalyse ist kein Selbstzweck. Im Unternehmen wird sie zur Grundlage besserer Entscheidungen — wenn sie verantwortungsvoll eingesetzt wird.

AI Literacy

Daten hinterfragen, Visualisierungen lesen und Kennzahlen richtig interpretieren — eine Kernkompetenz für datengetriebene Teams.

Predictive Maintenance

Sensordaten analysieren, Muster erkennen und drohende Ausfälle vorhersagen, bevor eine Maschine tatsächlich stillsteht.

Kundenanalyse

Kaufverhalten verstehen, Kund:innen segmentieren und Abwanderung (Churn) frühzeitig prognostizieren.

Datengetriebene Entscheidungen

Bauchgefühl durch Evidenz ergänzen — nicht ersetzen. Daten liefern die Grundlage, Menschen treffen die Entscheidung.

HR-Analyse

Aggregierte Zusammenhänge wie Betriebszugehörigkeit und Zufriedenheit untersuchen, etwa per Streudiagramm und Korrelationsanalyse — auf Team-, nicht Personenebene.

Verantwortungsvoll — gerade bei HR

Keine automatisierte Bewertung einzelner Personen. Der Fokus liegt auf verantwortungsvoller Analyse, Transparenz und dem Prinzip Human-in-the-loop: Menschen entscheiden, Daten unterstützen.

Von Daten zu Entscheidungen

Datenanalyse hilft, aus Rohdaten belastbare Erkenntnisse zu gewinnen. Für KI-Projekte ist sie kein optionaler Zwischenschritt, sondern die Grundlage für Qualität, Nachvollziehbarkeit und verantwortungsvolle Entscheidungen.

Wer Daten nicht versteht, sollte KI-Ergebnisse nicht blind bewerten.

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