Stichprobenplanung - Diagnostik at Universität Osnabrück

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Nicht-Zufallsstichproben (non-probability samples): Fallstudie (case study)

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Coverage Fehler

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Verzerrungen in der Stichprobe

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Zufallsstrichprobe (random samples)

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Geschichtete Zufallsstichprobe (stratified sample)

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Klumpenstichprobe (cluster sample)

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Vollerhebung vs. Teilerhebung

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Poststratifizierung

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Bestimmung der optimalen Stichprobengröße abhängig von: 

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A priori Poweranalyse:

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kleine Stichproben

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 Nicht-Zufallsstichprobe vs. Zufallsstichproben

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Exemplary flashcards for Stichprobenplanung - Diagnostik at the Universität Osnabrück on StudySmarter:

Stichprobenplanung - Diagnostik

Nicht-Zufallsstichproben (non-probability samples): Fallstudie (case study)

• Bewusste Auswahl (purposive sampling): Personen werden aus bestimmten Gründen ausgewählt (typische oder ungewöhnliche Fälle)
- z.B. seltene Erkrankung, erfolgreiche Führungskräfte
- Vgl. Foliensatz zu qualitativen und mixed methods Studien
• Bsp. Stigmatisierung bei Personen mit psych. Störungen (Dinos et al., 2004)

Stichprobenplanung - Diagnostik

Coverage Fehler

Liste mit allen Elementen der Zielpopulation vorliegend -> Vollerhebung oder Zufallsstichprobe möglich

  • Coverage-Fehler = Abdeckungsfehler - nicht alle Elemente der Zielpopulation in der Liste


  • Undercoverage (Unterabdeckung) = nicht alle Elemente der Zielpopulation in der Liste
  • Overcoverage (Überabdeckung) = Liste auch mit Elementen, die nicht zur Zielpopulation gehören


Auch Kombination beider Fehler innerhalb einer Untersuchung möglich

Stichprobenplanung - Diagnostik

Verzerrungen in der Stichprobe

Verzerrungen: Stichprobenziehung zwar weniger aufwendig als eine Vollerhebung, aber anfälliger für systematisch verzerrte Ergebnisse

  • ! auch bei Vollerhebungen sind Verzerrungen möglich (durch unreliable Instrumente etc.)


Systematische vs. Unsystematische Verzerrung

  • Systematisch: Ergebnisse bei (fast) jeder Durchführung in eine bestimmte Richtung verzerrt (IQ von Psychologiestudenten)
  • Unsystematisch: Ausmaß und Richtung variiert zwischen den einzelnen Durchführungen (unterschiedliche Stichproben mit unterschiedlichen Ergebnissen)


  • Vergrößerung der Stichprobe – hilft nur bei unsystematischen Fehlern (Abweichungen durch systematische Fehler nicht durch n beeinflussbar)

Stichprobenplanung - Diagnostik

Zufallsstrichprobe (random samples)

Liste aller Elemente der Zielpopulation muss verfügbar sein!  - Nötig zur Ziehung der Zufallsstichprobe


  • einfache Zufallsstichprobe 
  • geschichtete Zufallsstichprobe
  • Klumpenstichprobe (cluster sample)
  • mehrstufige Zufallsstichprobe (multistage sample)

Stichprobenplanung - Diagnostik

Geschichtete Zufallsstichprobe (stratified sample)

Zielpopulation anhand eines Merkmals oder mehrere Merkmale in Schichten aufgeteilt

  • Zufallsstichproben für einzelne Schichten/ Zellen gezogen
  • Wichtig: Schichtvariablen müssen relevant für das untersuchte Merkmal sein
  • Ideal: homogen innerhalb der Schichten, heterogen zwischen den Schichten - Schätzung wird präziser; redundante Schichtungsvariablen vermeiden

Proportionale Schichtung vs. Disproportionale Schichtung

  • Disproportional:
    1. bewusste Unterrepräsentation großer Schichten (undersampling)
    2. Überrepräsentation kleiner Schichten (oversampling)
  • Gewichtung der Ergebnisse notwendig!

Stichprobenplanung - Diagnostik

Klumpenstichprobe (cluster sample)

  • Zufällige Auswahl von Klumpen (Firmen, Schule etc.) - alle Elemente der Klumpen berücksichtigt (= Vollerhebung)
  • Vorteil: nur Klumpen und nicht alle Elemente innerhalb der Klumpen müssen bekannt sein (zunächst)
  • Problem: Klumpen meist homogener als die Zielgruppe (Einstellungen, Überzeugungen etc.) - Generalisierung problematisch
    1. Möglichst viele Klumpen berücksichtigen!
    2. Heterogenität innerhalb und Homogenität zwischen den Klumpen gewünscht!

Stichprobenplanung - Diagnostik

Vollerhebung vs. Teilerhebung

Können alle Elemente der Zielpopulation untersuchen?


Vollerhebung: alle Elemente der Zielpopulation untersuchen (kleine Aufträge und kleine Zielpopulation)

  • Erhebungsstichprobe = Zielstichprobe


Teilerhebung: Stichprobenziehung (sampeling) notwendig

  • Generalisierung auf alle anderen Elemente der Zielpopulation
  • Prävalenzen von Störungen etc.

Stichprobenplanung - Diagnostik

Poststratifizierung

  • Erhöhung der Plausibilität der Generalisierbarkeit (bei beiden Stichprobenarten)
  • Schichtung nach der Erhebung - Erfassung bestimmter Variablen (Alter, Geschlecht etc.)
  • durchschnittliche Ausprägung der AV wird für alle Kombinationen von Schichten geschätzt
  • Aggregieren über alle Kombinationen hinweg, um die Populationswerte zu schätzen
  • Gewichtung der Ergebnisse anhand der Populationsanteile (Populationsanteile der Schichten müssen bekannt sein; Statistisches Bundesamt etc.)

Auswirkung:

  • Externe Validität wird erhöht
    1. Ersetzt aber NICHT die Suche nach adäquaten Stichproben
    2. Falls bestimmte Gruppen nicht untersucht wurden, dann ist eine Generalisierung nicht möglich

Stichprobenplanung - Diagnostik

Bestimmung der optimalen Stichprobengröße abhängig von: 

  • Vorgaben/ Empfehlungen der Auftraggeber
  • Frühere bzw. ähnliche Untersuchungen
  • Daumenregeln
  • A priori Poweranalysen
  • Theoretische Sättigung
  • Qualitativer Stichprobenplan
  • Non-Response

Stichprobenplanung - Diagnostik

A priori Poweranalyse:

  • Problem: Underpowered study vs. Overpowered study à Problematisch wenn verschiedene Analyseverfahren mit einer Stichprobe berechnet werden soll
    1. Underpowered = (fast) alles nicht signifikant
    2. Overpowered = (fast) alles signifikant
  • Bei komplexen Analysen schwierig:
    1. Viele Prädiktoren
    2. Voraussetzungsverletzungen
    3. Viele Interaktionen
    4. Mehrebenenmodelle
  • Annahmen der erwarteten Effekte häufig zu optimistisch
    1. Meist wird ein mittelgroßer Effekt erwartet à obwohl es in den meisten Untersuchungen nur kleine Effekte sind
      • Underpowered study als Folge
    2. Vermutlich meist größere Stichproben als berechnet notwendig (dann overpowered?)
    3. Erhöhung der Power durch
      • Messwiederholung
      • Stärkere Manipulation
      • Überpräsentation leicht erreichbarer Gruppen (z.B. Kontrollgruppe)
    4. Zur Vermeidung optimistischer Effektannahmen: kleinste relevante Effekte spezifizieren
      • Mindestanforderungen bei anerkannten Interventionen
      • Koste-Nutzen Rechnung
      • Veranschaulichung möglich

Stichprobenplanung - Diagnostik

kleine Stichproben

  • Manchmal ist nur eine kleine Stichprobe nötig um eine gute Power zu erreichen

Vorteile von kleinen Stichproben:

  • Vermeidung von Ressourcenverschwendung (Zeit, Entlohnung)
  • Vermeidung von overpowered studies

Potentielle Probleme:

  • Fehlende Werte und Dropout können die Stichprobe stark beeinflussen
  • Unreliable Instrumente + kleines N = instabile Schätzung der Effekte
  • Nicht-Zufallsstichprobe + kleines N = enorme Verzerrungsgefahr
  • Bedeutsame unsystematische Verzerrungen bei kleinem N möglich

àDaher sollte das angestrebte N größer als das Ergebnis der Poweranalyse sein

  • Overpowered nicht möglich, wenn man Bayessche Statistik statt p-Werte verwendet
  • Wenn Bayssche Statistik nicht verwendbar berücksichtigen: Effekt praktisch bedeutsam?
  • Diagnostische und evaluative Entscheidungen sollen nicht ausschließlich auf p-Werten, sondern auf Kosten-Nutzen-Überlegungen
    1. Psychische, körperliche und monetäre Aspekte
    2. Beabsichtige und unbeabsichtigte Effekte (incl. Nebenwirkungen)

Stichprobenplanung - Diagnostik

 Nicht-Zufallsstichprobe vs. Zufallsstichproben

Nicht-Zufallsstichproben

  • Generalisierung der Ergebnisse auf andere Elemente der Zielpopulation nicht möglich (oft)
  • Bei Quotenstichproben wir manchmal von lokaler Repräsentativität gesprochen
    1. Stichprobe sei im Hinblick auf die Quotierungsvariable repräsentativ
    2. Wichtige Variablen vllt nicht berücksichtigt? - Generalisierung problematisch
    3. Kleiner Zielpopulation wählen um die Plausiblität der Generalisierbarkeit zu erhöhen


Zufallsstichprobe 

  • Generalisierung meist möglich
  • Nachteile:
    1. Aufwand
    2. Kosten
    3. Liste mit allen Elementen der Zielpopulation muss vorhanden sein
      • Außer bei Klumpenauswahl o. mehrstufigen Zufallsauswahl (nur Liste der oberen Elemente) - meist größere Ergebnisverzerrung als bei anderen Zufallsstichproben

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