Informacje spoza próby w badaniach statystycznych

Opis

Informacje spoza próby w badaniach statystycznych

Autorzy: Arkadiusz Kozłowski, Mirosław Szreder

Wydawnictwo Uniwersytetu Gdańskiego

Badania statystyczne, które w problematyce ekonomicznej i społecznej coraz częściej są badaniami próbkowymi (niewyczerpującymi), wykorzystują nie tylko informacje o cechach jednostek w próbie, ale także wiele innych zasobów informacji związanych z przedmiotem badania. Postępowanie takie z jednej strony jest konieczne ze względu na rosnące znaczenie błędów nielosowych, w tym przede wszystkim tych spowodowanych brakami odpowiedzi. Z drugiej zaś jest to naturalne wykorzystanie możliwości, jakie daje dostęp do coraz większej ilości informacji o wielu populacjach.

W książce tej autorzy uzasadniają potrzebę korzystania we współczesnych badaniach próbkowych z kombinacji różnych źródeł danych statystycznych oraz prezentują sposoby uwzględnienia informacji spoza próby na różnych etapach badania. Szczegółowo przedstawiają źródła i rodzaje danych wykorzystywanych w najbardziej popularnych technikach próbkowania losowego i nielosowego. Omawiają i oceniają także różne metody imputacji wartości brakujących. Ponadto dużo miejsca poświęcają technikom ważenia i kalibracji, których właściwe wykorzystanie może poprawić strukturę próby, a ostatecznie przyczynić się do poprawy jakości wnioskowania. Prezentowane rozwiązania zostały zilustrowane przykładami liczbowymi, które powinny ułatwić Czytelnikom ich zrozumienie.

Spis Treści

Wprowadzenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Rozdział 1. Badania statystyczne pełne i próbkowe . . . . . . . . . . . . . 9

1.1. Badania wyczerpujące (pełne) i ich zastosowania . . . . . . . . 9

1.2. Specyfika badań próbkowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.2.1. Określenie celów badawczych . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

1.2.2. Zdefiniowanie populacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 14

1.2.3. Sporządzenie operatu losowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.2.4. Wybór techniki pobierania próby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

1.3. Źródła i rodzaje informacji spoza próby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

1.4. Klasyfikacja błędów w badaniach statystycznych . . . . . . . . . . . . . . . 26

1.5. Big data – szanse i wyzwania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Rozdział 2. Rola dodatkowej informacji w próbkowaniu nieprobabilistycznym .. 35

2.1. Przesłanki i konsekwencje stosowania próbkowania nielosowego . . 35

2.2. Wygodny dobór próby (wybór przypadkowy) . . . . . . . . . .  . . . 38

2.3. Próba celowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

2.4. Próba kwotowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

2.5. Wybór próby metodą kuli śnieżnej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

Załącznik. Prawdopodobieństwo i jego interpretacje . . . . . . . . . . . . . . . 48

Rozdział 3. Rola informacji spoza próby w badaniach reprezentacyjnych . . . . 57

3.1. Znaczenie losowego wyboru próby badawczej . . . . . . . . . . . . . . . . 57

3.2. Losowanie proste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

3.3. Losowanie systematyczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

3.4. Losowania warstwowe i zrównoważone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

3.5. Losowanie zespołowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

Rozdział 4. Braki odpowiedzi i skuteczność technik imputacji . . . . . . . . . . . . . . 75

4.1. Rodzaje i przyczyny powstawania braków odpowiedzi . . . . . . . . . . . 75

4.2. Zapobieganie brakom odpowiedzi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

4.3. Wpływ braków odpowiedzi na wnioskowanie z próby . . . . . . . . . . . . 81

4.4. Imputacja danych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

4.4.1. Metody imputacji jednokrotnej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

4.4.2. Imputacja wielokrotna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

Rozdział 5. Zastosowania technik ważenia danych i kalibracji wag .. 105

5.1. Rodzaje technik ważenia danych i ich wykorzystanie . . . . . . . 105

5.1.1. Ogólna idea ważenia danych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

5.1.2. Wagi wynikające z planu losowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

5.1.3. Korekty ze względu na błędy pokrycia . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

5.1.4. Korekty ze względu na braki odpowiedzi . . . . . . . . . . . . . . . 116

5.1.5. Korekty z wykorzystaniem informacji spoza próby . . . . . . . . . 122

5.2. Podejście kalibracyjne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

5.2.1. Pojęcie kalibracji wag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

5.2.2. Wyznaczanie wag kalibracyjnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

5.2.3. Estymacja regresyjna i szczególne przypadki kalibracji .  . 133

5.2.4. Kalibracja w sytuacji braków odpowiedzi . . . . . . .. . . . 138

5.2.5. Obciążenie i wariancja estymatora kalibracyjnego . . .  . 140

Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . 145

Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . 147

Oznaczenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

Indeks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155