Gewinnung von experimentellen Daten

• Eine andere Methode der Datengewinnung beruht auf der Durchführung von Experimenten im Rahmen von Labor- bzw. Feldversuchen:
  • Beobachtet, d.h. registriert werden dabei die interessierenden Merkmale/Kenngrößen/Variablen der Versuchsergebnisse.
  • Typische Beispiele sind biologische, physikalische bzw. chemische Experimente, die in Forschungslabors durchgeführt werden.
  • Bei wirtschaftswissenschaftlichen Studien werden die Experimente vorwiegend als Feldversuche durchgeführt, wobei wesentlich umfangreichere Stichproben (beispielsweise von potentiellen Kunden) als bei Laborversuchen betrachtet werden.
  • Das Ziel solcher Studien können zum Beispiel Marktanalysen sein, bei denen die Nachfrage nach (neu entwickelten) Produkten untersucht wird.
  • Experimentelle medizinische Studien von (zufällig ausgewählten) Patientengruppen können sowohl als klinische Studie (d.h. als Laborversuch) bzw. als Feldstudie durchgeführt werden.
  • Diese Studien können beispielsweise das Ziel haben, die Wirkung von neu entwickelten Medikamenten bzw. Therapien zu beurteilen.
• Naturwissenschaftliche Experimente weisen wesentliche Unterschiede im Vergleich zu wirtschaftswissenschaftlichen bzw. medizinischen Experimenten auf:
  • Während bei naturwissenschaftlichen Experimenten unter gleichbleibenden Bedingungen kontrolliert Daten gesammelt werden können, ist dies bei wirtschaftswissenschaftlichen und medizinischen Untersuchungen oftmals nicht möglich.
  • Ein Grund hierfür ist, dass wirtschaftswissenschaftliche und medizinische Untersuchungen teilweise auf Personenbefragungen beruhen, wodurch die Kontrollierbarkeit der Versuchsbedingungen nur in einem geringerem Maße als bei naturwissenschaftlichen Experimenten gewährleistet ist.

Die Erzeugung von Daten im Zusammenhang mit der Durchführung von Experimenten muss sorgfältig vorbereitet werden. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von Versuchsplanung. Dabei sind insbesondere die folgenden Punkte zu beachten.

1. Ziele der Untersuchungen
   • Zunächst müssen die Ziele der Untersuchungen abgesteckt werden.
   • Wesentlich für die Effizienz und den Erfolg der Untersuchungen ist, dass sämtliche Arbeiten bereits in diesem frühen Stadium in enger Abstimmung zwischen dem Statistiker und seinen Kooperationspartnern erfolgen.
   • Insbesondere müssen zunächst die relevanten Merkmale/Kenngrößen/Variablen der ínteressierenden Sachverhalte/Objekte/Vorgänge spezifiziert werden.
   • Eine anschließende Literatur-Recherche (beispielsweise per Internet) kann Informationen darüber liefern, ob ähnliche Fragestellungen bereits in anderen Projekten untersucht worden sind.
   • Im Ergebnis hiervon können schon vorhandene Modellierungs- und Lösungsanätze mit in die eigenen Untersuchungen einbezogen werden.
   • Die Literatur-Recherche kann jedoch auch dazu führen, dass die ursprünglich festgelegten Ziele der Untersuchungen präzisiert bzw. korrigiert werden müssen.
2. Planung der Experimente
   • Nachdem die Ziele der Untersuchungen festgelegt worden sind, sollte eine sorgfältige Planung der Experimente folgen.
   • Dabei hängt die Planung der Rahmenbedingungen, des Umfanges bzw. der Zeitdauer, die für die Durchführung der Experimente veranschlagt werden, natürlich von den vorhandenen finanziellen und technischen Ressourcen ab.
   • Bei wirtschaftswissenschaftlichen und medizinischen Untersuchungen, die auf Personenbefragungen beruhen, ist zunächst das Vorgehen bei der Auswahl der Probanden festzulegen.
   • In diesem Zusammenhang ist die Randomisierung der Stichprobe ein wichtiges Prinzip, um Verfälschungen (beispielsweise durch die bewusste Auswahl von besonders geeigneten Personen) zu vermeiden und somit eine repräsentative Stichprobe von Probanden zu erhalten.
   • Bei medizinischen Studien wird, zusätzlich zu der eigentlichen Gruppe der behandelten Probanden, oftmals noch eine Placebo- bzw. Kontrollgruppe betrachtet, um eine möglichst objektive Beurteilung der Versuchsergebnisse zu ermöglichen.
   • Bei der Planung der Experimente müssen auch bereits erste Vorstellungen darüber entwickelt werden,
     • welche relevanten Merkmale/Kenngrößen/Variablen der ínteressierenden Sachverhalte/Objekte/ Vorgänge auf welche Weise untersucht werden sollen,
     • welche Merkmale/Kenngrößen/Variablen als (einstellbare) Ausgangsgrößen und welche Merkmale/ Kenngrößen/Variablen als (beobachtbare) Zielgrößen aufgefasst werden,
     • wie die gewonnenen Daten dargestellt und statistisch verarbeitet werden sollen.
   • Um mehr Planungssicherheit für umfangreiche Feldversuche zu erlangen, ist es manchmal sinnvoll, zunächst eine Pilotstudie durchzuführen. Die Ergebnisse solcher Pilotstudien können dann zur Planung der eigentlichen Experimente verwendet werden.
3. Erfassung/Protokollierung der Daten
   • Die Protokollierung der Daten beginnt mit der Darlegung der Ziele der Untersuchungen und der Dokumentation der Versuchsplanung.
   • Das Protokoll sollte außerdem Angaben über die verwendeten Methoden zur Darstellung und statistischen Verarbeitung der Daten enthalten.
   • Die gewonnenen Daten, die aus den Einstellungen bzw. Messungen sämtlicher Einfluss- bzw. Zielgrößen resultieren, sollten möglichst detailliert erfasst und protokolliert werden.
   • Das Aggregieren bzw. Komprimieren von Rohdaten, das bei umfangreichen Feldversuchen aus Kapazitätsgründen geboten sein kann, führt stets zu Informationsverlusten und sollte deshalb nur bei begründeter Notwendigkeit erfolgen.
   • Bei wirtschaftswissenschaftlichen und medizinischen Untersuchungen, die auf Personenbefragungen beruhen, sollten sämtliche relevanten Daten über die Probanden im Protokoll erfasst werden (auch über diejenigen Probanden, die im Verlauf der Experimente aus der Studie austreten).