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Statistisch signifikant, auch statistisch bedeutsam, wird das Ergebnis einer Untersuchung genannt, wenn die statistische Auswertung der Daten ergibt, dass die Wahrscheinlichkeit für die Annahme, die festgestellten Unterschiede zwischen Messgrößen oder Variablen seien durch Zufall derart zustande gekommen, einen zuvor als Signifikanzniveau festgelegten Schwellenwert nicht überschreitet. Ein einfaches Beispiel: Es könnte bezweifelt werden, dass die Münzwürfe eines Schiedsrichters während der EM korrekt waren, da er bei zwanzig ausgeführten Würfen nur 5 mal Kopf, aber 15 mal Zahl präsentiert hat. Durch Zufall kommt bei fairer Münze ein solcher oder noch größerer Unterschied zustande mit einer Wahrscheinlichkeit von etwa 4 % (p = 0,041). Wurde das Signifikanzniveau auf 5 % festgelegt, ist der festgestellte Unterschied also statistisch signifikant, hat man die Schwelle jedoch niedriger angesetzt mit 1 %, ist er es nicht. Die in der Statistik als signifikant bezeichneten Unterschiede werden bedeutsam, indem sie als Hinweis auf einen womöglich ursächlichen Zusammenhang aufgefasst werden. Um die interessanten Fragen zu klären, ob tatsächlich ein solcher Zusammenhang besteht, unter welchen Bedingungen ein Effekt auftreten kann, wie stark der jeweils wäre, und ab welcher Stärke dem in theoretischen oder praktischen Zusammenhängen dann besondere Bedeutung zukommt, sind allerdings oft weitere Untersuchungen und Überlegungen notwendig. Für die Interpretation von Studienergebnissen ist nicht allein die statistische Signifikanz bedeutsam bzw. die Höhe des Signifikanzniveaus, sondern neben den angewandten mathematischen Verfahren und den Bedingungen der Datenerhebung nicht zuletzt auch die für die Untersuchung formulierte Fragestellung.
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