Bartels, J.: Statistik in der Geophysik,
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anwenden, Darüber hinaus sind in den einzelnen Ländern „Schulen“ entstanden,
die sich z. T, ganz verschiedener Ausdrücke für dieselben Dinge bedienen, man
denke an die y? Probe der Engländer. .
Demgegenüber gibt es nur wenige wirklich vorbildliche geophysikalische
Anwendungen, die über die einfachsten Methoden hinausgehen,
Hier hilft folgende Überlegung: Die statistischen Eigenschaften einer
empirischen (ein- oder mehrdimensionalen) Beobachtungsmenge B werden im
allgemeinen so analysiert, daß man sie vergleicht mit denjenigen einer (meist
unendlich gedachten) hypothetischen Modellmenge M. Man wählt M so, daß
sie in bezug auf ausgewählte statistische Parameter (Mittelwert, Streuung, Häufig-
keitsverteilung, Korrelationskoeffizienten usw.) mit B übereinstimmt, und es wird
geprüft, ob außerdem noch weitere statistische Eigenschaften dieser beiden
Mengen übereinstimmen. Falls die Hypothese, die in der Wahl von M liegt,
in bezug auf diese geprüften Eigenschaften für B zulässig erscheint, kann B
dann (soweit die Prüfung sich erstreckt hat) als zufällige Stichprobe von M
angesehen werden. In dem Falle, daß B wirklich eine Stichprobe aus einer
größeren Menge G ist — die wir als Großmenge (engl. parent-population) be-
zeichnen wollen —, so kann G entweder, als größere Stichprobe aus M betrachtet
werden oder, bei genügendem Umfange, selbst als eine Modellmenge. Die Theorie
der Stichproben (theory of sampling) ist besonders von den englisch-amerika-
nischen Statistikern weit entwickelt.
Die Kenntnis einiger Modellmengen ist demnach unerläßlich. Von den ein-
dimensionalen Häufigkeitsverteilungen wird man die binomische Verteilung, das
Gaußsche Fehlergesetz und die Poissonsche Verteilung für seltene Ereignisse
behandeln, vielleicht auch noch ihre Verallgemeinerungen, also die Brunssche
Reihe (Charliers A-Reihe) und Charliers B-Reihe, wenn auch bisher vernünftige
geophysikalische Anwendungen dieser allgemeinen Reihen recht selten sind, ferner
vielleicht noch die Pearsonschen Typen. Bei den zweidimensionalen Verteilungen
wird man mindestens die normale Korrelation behandeln müssen, Die Auswahl
vergleichbarer geophysikalischer Beobachtungsmengen macht einige Schwierig-
keiten, jedenfalls findet sich in der riesigen Literatur wenig Brauchbares,
Unter allen Umständen müßten auch solche Beobachtungsmengen besprochen
werden, deren Häufigkeitsverteilungen stark von den Modellmengen abweichen,
wie die Bewölkungsstufen, oder die Niederschlagsmengen an einzelnen Tagen,
5. Während die Erhaltungsneigung in den üblichen Lehrbüchern der Statistik
auf Andeutungen in den letzten Kapiteln verwiesen wird, muß sie in der Geo-
physik bereits am Anfang eingeführt werden. In mehreren Arbeiten (e, 7) habe
ich dafür ein anschauliches Verfahren entwickelt, das für die Betrachtung ein-
dimensionaler Beobachtungsmengen ebenso brauchbar ist wie für solche mehr-
dimensionalen Mengen wie die zweidimensionalen Punktwolken in der Perioden-
Uhr oder allgemein die Durchschnittszeilen bei der Synchronisierung (diese
Bezeichnung charakterisiert dieses von C. Chree eingeführte Verfahren besser
als der farblose Ausdruck „n-Methode“). Da das Fehlerfortpflanzungsgesetz den
Ausgangspunkt bildet, kann man, um die Betrachtungsweise schlagwortartig zu
charakterisieren, vom „Fehlerfortpflanzungsgesetz bei Nachwirkung“ sprechen
oder, um die anschauliche Grundlage hervorzuheben, von „Irrfahrten“ mit ver-
schiedenen Vorschriften (auf Summen bezogen) oder vom „Schrumpfen von
Punktwolken“ (auf Durchschnitte bezogen). Die für die Geophysik wesentliche,
verallgemeinerte Form des Fehlerfortpflanzungsgesetzes lautet; Aus der Streuung
von Einzelwerten m =: m (1) berechnet sich die Streuung m (h) von Durchschnitten
von je h Werten nach der Formel m (h) = m (1)/Vh/w (h); dabei ist @(h) die
äquivalente Wiederholungszahl (für unabhängige Zufallsfolgen gleich 1), und
n (h) = h/w (h) die effektive Anzahl unabhängiger Werte. In geophysikalischen
Zeitreihen strebt w(h) oft mit h— co gegen einen endlichen Grenzwert @ (co),
Diese Betrachtungen wurden zunächst (6) für die zwei- oder mehrdimen-
sionalen Perioden-Uhren entwickelt und führten dabei zu der grundlegenden
Unterscheidung von Persistenz und Quasi-Persistenz in periodischen Erscheinungen.