Dokument: Multinomial randomized response models

Titel:Multinomial randomized response models
Weiterer Titel:Multinomiale Randomized Response Modelle
URL für Lesezeichen:https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=8235
URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20080716-102357-3
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Englisch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Moshagen, Morten [Autor]
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Dateien vom 15.07.2008 / geändert 15.07.2008
Beitragende:Prof. Dr. Musch, Jochen [Gutachter]
Prof. Dr. Buchner, Axel [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:100 Philosophie und Psychologie » 150 Psychologie
Beschreibungen:Although interviews and questionnaires are widely used in behavioral research, the validity of self-reports of sensitive attitudes and behaviors suffers from the tendency of individuals to distort their responses towards their perception of what is socially acceptable. As a consequence, studies self-report measures consistently underestimate the prevalence of undesirable attitudes or behaviors and overestimate the prevalence of desirable attitudes or behaviors. The randomized response technique (RRT) was developed as a means to overcome this problem by adding random noise to the responses such that there is no direct link between the response an individual provides and his or her true status. Owing to the randomization, the RRT guarantees the confidentiality of responses and encourages more honest responding. Although the superiority of the RRT over more traditional data collection techniques has been repeatedly demonstrated, the RRT is rarely used in substantive research on sensitive issues. Reasons for this dearth of RRT applications include the susceptibility of the RRT to respondents that fail to comply with the instructions, practical problems when assessing multiple attributes in a single study, and the lack of a freely available and easy to use software program implementing randomized response models. The present thesis addressed these problems by extending and validating a cheating detection modification (CDM) of the RRT, showing how to assess multiple attributes with just a single randomization process, and developing a software program tailored for the needs of a wider audience wishing to use RRT models in practice. In Study I, a multinomial reformulation of the CDM was utilized to obtain information about dental hygiene habits among male and female Chinese college students. The results showed that the RRT can substantially improve the validity of prevalence estimates of sensitive behaviors as compared to a traditional direct questioning format. In Study II, computer simulations were performed in order to examine the statistical efficiency, the statistical power, and the robustness to violations of assumptions of the CDM. It was demonstrated that violations of the assumptions underlying the model lead to biased parameter estimates. Given that the CDM is just-identified and will fit the data perfectly irrespective of violations of assumptions, an extension of the CDM that has the capability to detect violations of assumptions was proposed and examined. The simulation studies further called attention to the importance of choosing diverging randomization probabilities to improve statistical efficiency and power. Study III addressed the problem of assessing multiple attributes in a single study. Using the RRT with multiple attributes seems to either require multiple initializations of the randomization device rendering the administration of the RRT tedious and complicated, or effectively cancels the privacy protection feature of the RRT. To overcome this problem, a particular distribution scheme of the outcomes of the randomization device was developed, which simultaneously avoids the need for multiple randomization processes and maintains privacy protection. Study IV was concerned with the shortcoming of the CDM that it is not able to distinguish whether cheating participants have or do not have a critical attribute. To overcome this problem, an extension of Mangat's (1994) variant of the RRT was proposed. This extension is able to estimate the extent of untruthful responding of those participants who unequivocally carry the sensitive attribute. In Study V, thirteen variants of the RRT are reviewed and it is shown how a common multinomial modeling framework can be adopted for these models. Based on the multinomial reformulation of the models, a software program was developed that allows for the analysis of all of the RRT models in single and multiple groups. Additionally, the program includes an option to perform a-priori and post hoc power analyses. Taken together, the present thesis tackled a series of concerns precluding a wider use of models suitable to gain more valid estimates of the prevalence of sensitive attitudes and behaviors.

In vielen sozialwissenschaftlichen Fragestellungen ist der Selbstbericht eine unverzichtbare und oftmals die einzig praktikable Datenquelle. Gleichwohl ist bekannt, dass auf Selbstauskünften beruhende Daten zu sozial erwünschten oder unerwünschten Merkmalen eine fragliche Validität aufweisen. Zwar existieren verschiedene Vorschläge, die Validität von Selbstauskünften bei sensiblen Themen zu erhöhen, etwa die Bogus-Pipeline Technik, implizite Einstellungsmessung, psychophysiologische Lügendetektion sowie der Einsatz von sozialen Erwünschtheitsskalen. Jedoch sind diese Verfahren nur mit großem Aufwand zu betreiben, mit ethischen oder rechtlichen Problemen verbunden, oder erlauben nur eine bedingte Kontrolle sozial erwünschter Antworttendenzen. Sie sind deshalb kaum für die Schätzung von Prävalenzen sensibler Merkmale an großen Stichproben geeignet.
Ein vielversprechender und vergleichsweise einfach zu realisierender Ansatz besteht hingegen in der Herstellung von Anonymität. Um die Anonymität über das in direkten Befragungen realisierbare Maß hinaus zu gewährleisten, wurde von Warner (1965) die Randomized Response Technik (RRT) eingeführt. Die zugrundeliegende Idee besteht darin, unter Zuhilfenahme eines Zufallsgenerators die Antworten der Teilnehmer dahingehend zu verschlüsseln, dass die gegebene Antwort nicht mehr direkt mit dem wahren Merkmalsstatus korrespondiert. In der forced-response Variante der RRT entscheidet ein Zufallsgenerator, ob der Befragte gebeten wird die Frage wahrheitsgemäß zu beantworten, oder ob er aufgefordert wird das Vorhandensein des sensiblen Merkmals inhaltsunabhängig zu bejahen. Da eine „Ja“-Antwort somit nicht mehr eindeutig mit dem sensiblen Merkmal assoziiert ist, fördert dieses Verfahren die Bereitschaft der Befragten, das Vorhandensein sensibler Merkmale einzugestehen. Bei bekannter Verteilung des Zufallsgenerators ist auf Gruppenebene die Schätzung der Prävalenz bei gleichzeitiger Wahrung der Vertraulichkeit der Befragung möglich.
Obgleich in einer Reihe von Validierungsstudien die Überlegenheit der RRT gegenüber traditionellen direkten Befragungsarten wie Fragebögen und Interviews belegt werden konnte, wird die RRT eher selten in der substanzwissenschaftlichen Forschung angewendet. Dafür scheint es mehrere Gründe zu geben. Zum einen besteht in traditionellen Randomized-Response-Befragungen das Problem, dass sich ein unbekannter Anteil der Teilnehmer eventuell nicht an die Instruktionen hält (z.B. Campbell, 1987), mit der Folge, dass die RRT die wahre Prävalenz von sozial erwünschten Merkmalen unterschätzt. Zum anderen entstehen praktische Probleme, wenn es die Forschungsfragestellung erfordert, in einer Studie mehrere sensible Merkmale gleichzeitig zu erfassen. Darüber hinaus gibt es derzeit keine frei verfügbare und einfach zu bedienende Software, welche die Analyse gängiger Randomized-Response-Modelle ermöglicht.
Die vorliegende Dissertation ist diesen Problemen gewidmet; sie hat das Ziel, die Randomized-Response-Technik einem breiteren Anwenderkreis zugänglich zu machen. In Studie I wird dazu ein multinomiales Modell einer Verweigererdetektionsvariante der RRT zur Bestimmung der Prävalenz von ungenügender Zahnhygiene bei Studenten und Studentinnen einer Pekinger Universität eingesetzt. Es kann gezeigt werden, dass mit Hilfe der Verweigererdetektionsvariante signifikant höhere und mutmaßlich validere Prävalenzschätzungen als in einer direkten Befragung erzielt werden können. In Studie II wird mit Hilfe von Computersimulationen die Robustheit des Verweigererdetektionsmodells gegenüber Verletzungen der ihm zugrunde liegenden Modellannahmen überprüft. Die Ergebnisse zeigen, dass Verletzungen der Modellannahmen substantielle Verzerrungen in den Parameterschätzungen zufolge haben können. Daher wird eine empirisch testbare Erweiterung der Verweigererdetektionsvariante vorgeschlagen, deren Power, Verletzungen der Modellannahmen aufzudecken, ebenfalls bestimmt wird. Studie III behandelt das praktische Problem, mehrere sensible Merkmale in einer einzigen Studie zu erfassen. Damit die Anonymität der Befragten aufrechterhalten wird, scheint die Erfassung mehrerer sensibler Merkmale multiple Randomisierungsprozesse zu erfordern. In Studie III wird jedoch gezeigt, dass ein geeignet gewähltes Befragungsschema die Durchführung wiederholter Zufallsziehungen bei der Erfassung der Antworten auf mehrere sensible Fragen zu vermeiden erlaubt und dabei gleichwohl die Vertraulichkeit der Angaben der Befragten vollständig zu wahren ermöglicht. Studie IV behandelt das Problem, dass in der Verweigererdetektionsvariante der RRT keine Aussage über den wahren Merkmalsstatus von Befragten, die sich nicht an die Instruktion halten, getroffen werden kann. Vorgeschlagen wird eine Erweiterung von Mangats (1994) Variante der RRT, welche es ermöglicht, den Anteil der unehrlich antwortenden Merkmalsträger zu bestimmen. In Studie V wird gezeigt, dass die meisten Randomized Response Modelle als Spezialfall der allgemeineren Klasse der multinomialen Verarbeitungsbaummodelle aufgefasst werden können. Basierend auf dieser multinomialen Reformulierung der Modelle wird ein Programm entwickelt, welches die Analyse von dreizehn verschiedenen Randomized-Response-Modellen in einzelnen und mehreren Gruppen ermöglicht und überdies in der Lage ist, a priori und post-hoc Poweranalysen durchzuführen. Zusammengefasst werden im Rahmen der vorliegenden Dissertation eine Reihe von Problemen gelöst, die einer breiteren Anwendung der RRT bislang entgegenstanden. Der Umfrageforschung wird somit ein wirksames und verbessertes Instrument zur Kontrolle von Antwortverzerrungen bei Selbstauskünften zur Verfügung gestellt.
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Fachbereich / Einrichtung:Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Psychologie » Diagnostik und Differentielle Psychologie
Dokument erstellt am:15.07.2008
Dateien geändert am:15.07.2008
Promotionsantrag am:16.06.0008
Datum der Promotion:04.07.0008
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