Statistik und Wissenschaft - Eine gemeinsame Aufgabe im Informationszeitalter

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1 Statistik und Wissenschaft - Eine gemeinsame Aufgabe im Informationszeitalter Albert-Ludwigs-Universität Freiburg 15. Januar 2009 Dr. Markus Zwick Statistisches Bundesamt

2 Was ist Wissenschaft? Wissenschaft als Erwerb von neuem Wissen durch Forschung Forschung als methodische und systematische Suche nach neuen Erkenntnissen im hiesigen Kontext: empirische Sozial- und Wirtschaftswissenschaft

3 Was ist Statistik? abgeleitet vom lateinischen statisticum den Staat betreffend von der Staatskunde zur Zustandswissenschaft Geschichte als fortlaufende Statistik und Statistik als stillstehende Geschichte Methode zur zahlenmäßigen Untersuchung von Massenerscheinungen Alle Zitate aus Die Statistik in Deutschland nach ihrem heutigen Stande, Festschrift für Georg von Mayr, Hrsg. von F. Zahn (1911) und Festschrift für F. Zahn, Hrsg. von F. Burgdörfer (1940)

4 Was ist Statistik? Die Statistik für Bundeszwecke (Bundesstatistik) hat im föderativ gegliederten Gesamtsystem der amtlichen Statistik die Aufgabe, laufend Daten über Massenerscheinungen zu erheben, zu sammeln, aufzubereiten, darzustellen und zu analysieren. 1 Satz 1 Gesetz über die Statistik für Bundeszwecke (BStatG)

5 Was ist Statistik? Drei Wurzeln: -amtliche Statistik - Arithmetik und Wahrscheinlichkeitsrechnung - Universitätsstatistik (Staatswissenschaften) nach P. Flaskämper, Allgemeine Statistik (1949)

6 Statistik als Methodik - deskriptive Statistik - induktive Statistik -Ökonometrie - Clusteranalyse - Faktorenanalyse

7 Statistik als Datenproduktion Methodik der Datenerhebung - Adäquationsproblem - Stichprobentheorie - Preisstatistik, Indextheorie - Haushaltsstatistiken - Wirtschaftsstatistiken - Volkswirtschaftliche Gesamtrechnung

8 Der statistische Produktionsprozess Reality Definition of population, units and items Construction of the population frame Selection of survey units (if any) Contacting the units Measurement process Data entry, coding, editing, Specification discrepancy Coverage errors Sampling errors Non-response errors Measurement errors Processing errors Interpretation Interpretation discrepancy Statistical measurement

9 Statistik als wissenschaftliche Datenanalyse - Sachverständigenrat zur Begutachtung der gesamtwirtschaftlichen Entwicklung - Armuts- und Reichtumsbericht der Bundesregierung - Nationaler Bildungsbericht - Steuerschätzung -

10 Amtliche Statistik und Wissenschaft in Deutschland - ausgelöste versus nichtausgelöste Statistik - Trennung von Datenproduktion und analyse - Hochschul- und Institutsforschung

11 Mikrodaten Mikrodaten bzw. Einzeldaten enthalten für einen einzelnen Merkmalsträger, die an ihm beobachteten oder gemessenen Merkmalsausprägungen der untersuchten Merkmale Maximale Information einer Statistik (Statistikrohstoff)

12 einiges zur Historie - Orcut A New Type of Socio-Economic System Review of Economics (1957) - Sozialpolitisches Entscheidungs- und Indikatorensystem für die Bundesrepublik Deutschland (SPES) - Mikroanalytische Grundlagen der Gesellschaftspolitik Sonderforschungsbereich 3 der DFG - Bundesstatistikgesetz Bundesstatistikgesetz erstes Scientific Use File des Mikrozensus 1993

13 einiges zur Historie - Memorandum zur Lage der empirischen Wirtschaftsforschung in Deutschland (1998) Richard Hauser, Gert G. Wagner und Klaus F. Zimmermann - Symposium "Kooperation zwischen Wissenschaft und amtlicher Statistik - Praxis und Perspektiven" (1999) - Gutachten der Kommission zur Verbesserung der informationellen Infrastruktur zwischen Wissenschaft und Statistik - Rat für Sozial- und Wirtschaftsdaten

14 Die Forschungsdatenzentren der amtlichen Datenproduzenten - Schnittstelle zwischen Datenproduzenten und den empirisch arbeitenden Nutzern - Beratungs- und Serviceangebot bei der Nutzung amtlicher Einzeldaten - Ort des geregelten Zugangs zu amtlichen Einzeldaten

15 Forschungsdatenzentren amtlicher Datenproduzenten Forschungsdatenzentren der Statistischen Ämter des Bundes und der Länder Forschungsdatenzentrum der Bundesagentur für Arbeit (BA) im Institut für Arbeitsmarkt- und Berufsforschung (IAB) Forschungsdatenzentrum des Verbandes der deutschen Rentenversicherungsträger (VDR)

16 Servicezentren Servicezentrum für Mikrodaten der GESIS bei ZUMA GML: German Microdata Lab Institut zur Zukunft der Arbeit (IZA) IdZA Data Service Center

17 Anonymisierte Einzeldaten (Mikrodaten) - formal anonymisierte Einzeldaten vertrauliche Einzeldaten - absolut anonymisierte Einzeldaten (Public Use Files) - faktisch anonymisierte Einzeldaten (Scientific Use Files) - pseudonymisierte Einzeldaten

18 Grad der Anonymisierung Grad der Anonymisierung Löschen der direkten Identifikatoren Anonymisierungsmethoden weitere Anonymisierungsmethoden vollständiges Mikrodatenfile formal anonymisiertes Mikrodatenfile faktisch anonymes Mikrodatenfile absolut anonymisiertes Mikrodatenfile Grad des Analysepotentials

19 Zielkonflikt mit Verfassungsrang Informationelle Selbstbestimmung Wissenschaftsfreiheit

20 Anonymisierungsverfahren traditionelle Verfahren datenverändernde Verfahren Variablenunterdrückung Indexbildung Unterdrückung von Objekten oder Werten aussortierte Verfahren Tests für Paneldaten geeignete Verfahren ohne Ersatzinformation Variablenkonstruktion Beziehungsu.Verhältniszahlen Stichprobenziehung local suppression Einschränk. der Grundgesamtheit Abschneideverfahren Informationsreduktion für Objekte Gruppierung stetige Merkmale diskrete Merkmale Rundung Censoring / Replacement Klonen Zerlegung eindimensional nach einer Variable nach mehreren Variablen unabhängig je Variable Imputationen SAFE additiv LHS multiplikativ diskrete Merkmale Rank- Swapping Zufallsvertauschung feste Gruppengröße variable Gruppengröße mehrdimensional Mikroaggregation Zufallsüberlagerung Simulationsverfahren Data- Swapping

21 Formen des Mikrodatenzugangs - Nutzung von Scientific Use Files am eigenen Arbeitsplatz Off-Site Nutzung von faktisch anonymisierten Mikrodaten - Nutzung von Scientific Use Files an Gastarbeitsplätzen On-Site Nutzung von faktisch anonymisierten Mikrodaten - Nutzung von Public Use Files - Kontrollierte Datenfernverarbeitung

22 Wirtschaftsstatistische Paneldaten und faktische Anonymisierung (FAWE-Panel) Nachfolger des Projektes Faktische Anonymisierung wirtschaftsstatistischer Einzeldaten (FAWE) Verknüpfung wirtschaftsstatistischer Daten über die Zeit Monatsbericht im Verarbeitenden Gewerbe, Kostenstrukturerhebung, Umsatzsteuerstatistik angereichert mit Angaben aus dem Unternehmensregister

23 Amtliche Firmendaten für Deutschland (AFiD) Verknüpfung wirtschafts- und umweltstatistischer Mikrodaten im Längs- sowie im Querschnitt über das Unternehmensregister Rechtliche Grundlage 13a Bundesstatistikgesetz Entwicklung eines Datenhaltungskonzeptes, das beliebige Zusammenführungen zeitnah und flexibel erlaubt

24 Kombinierte Firmendaten für Deutschland (KombiFiD) Verknüpfung von wirtschaftsstatistischen Daten über die Grenze des einzelnen Datenproduzenten Projektkooperation der Statistischen Ämter, dem Institut für Arbeitsmarkt und Berufsforschung der Bundesagentur für Arbeit und der Deutschen Bundesbank Befragung von über Unternehmen Auftaktworkshop Februar 2009 in Berlin

25 Rat für Sozial- und Wirtschaftsdaten Wesentliches Anliegen des Rates für Sozial- und Wirtschaftsdaten ist es, die Dateninfrastruktur in Deutschland für die empirisch arbeitenden Sozial- und Wirtschaftswissenschaften beratend zu gestalten.

26 Deutsche Statistische Gesellschaft gegründet - Allgemeines Statistisches Archiv Wirtschafts- uns Sozialstatistisches Archiv - Statistische Woche - Pfingsttagung - jährliches Kolloquium mit dem Statistischen Bundesamt

27 Forschung und Lehre im Statistischen Bundesamt - Institut für Forschung und Entwicklung in der Bundesstatistik - Reihe Statistik und Wissenschaft - Ringvorlesung des Statistischen Bundesamt - CAMPUS-Files - Promotion im Statistischen Bundesamt -- Gerhard Fürst Preis - ESS Methodology Directors' Group

28 CAMPUS-Files als Spezialform eines Public Use Files Zielrichtung: Einsatz in der Lehre Vermittlung des Arbeitens mit Mikrodaten in der Ausbildung bei gleichzeitiger Ausbildung an einer Analysesoftware Konzeption: geringer Stichprobenumfang und Merkmalskanon primär nicht für die wissenschaftliche Arbeit vorgesehen

29 CAMPUS-Files als Spezialform eines Public Use Files Mikrodatenfiles mit umfangreichen Metadaten zum kostenlosen Download im Internet

30 bisher ungelöste Probleme - deutliche Informationsreduktion bei Scientific Use Files zur Off-Site Nutzung - datenverfälschende Verfahren werden überwiegend abgelehnt - Korrekturverfahren bisher eingeschränkt verwendbar - klarer Trend zur Nutzung der On-Site Files und der kontrollierten Datenfernverarbeitung - Angebote der FDZ bisher nur eingeschränkt für diese deutliche Verlagerung der Nachfrage ausgerichtet

31 Forschungsfelder - Integration verschiedener Datenbestände - Statistische Analyse der Datenqualität - Neukonzeption der Haushaltsstatistiken - Remote Execution und Remote Access - Metadaten - Wissenstransfer

32 Lösungsansätze - Entwicklung anonymer Datenstrukturfiles die semantisch verwertbar sind und es ermöglichen, syntaktisch und inhaltlich fehlerfreie Auswertungsprogramme zu schreiben - Entwicklung und Bewertung von Verfahren der standardisierten und vollständig automatisierten Ergebniskontrolle. - Simultane Betrachtung der Anonymisierung von Mikrodaten und der Ergebniskontrolle. Ziel: Remote Access

33 Eine informationelle Infrastruktur für das E-Science Age (infinite) Verbesserung der Angebote der kontrollierten Datenfernverarbeitung durch Datenstrukturfiles und automatisierte Ergebniskontrolle

34 EUROSTAT Einzeldaten der Gemeinschaftsstatistiken: - Haushaltspanel der Europäischen Gemeinschaft (ECHP) - Statistik der Europäischen Union über Einkommen und Lebensbedingungen (EU-SILC) - Arbeitskräfteerhebung (AKE) - Innovationserhebung der Gemeinschaft (CIS) - Erhebung über die betriebliche Weiterbildung (CVTS) - Lohn- und Gehaltsstrukturstatistiken (SES)

35 ESSnet project "Decentralised Access to EU Microdata Sets" Partner Federal Statistical Office Destatis Germany Statistics Netherlands CBS Netherlands Istituto Nazionale di Statistica IStat Italy Hungarian Central Statistical Office HCSO Hungary Office for National Statistics ONS United Kingdom German federal state NRW, Germany

36 Vision klassische Grenzen zwischen Datenproduktion und analyse sind aufgelöst - Mikrodaten der verschiedenen Datenproduzenten sind umfassend verknüpft - Zugriff vom Arbeitsplatz des Wissenschaftlers auf die Mikro- wie Metadaten 24/365 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit