RIFOSS – Research Innovation for Official and Survey Statistics

Das Forschungsprojekt, gefördert durch das Statistische Bundesamt, bezweckt die Erforschung anwendungsbezogener stichprobenmethodischer Verfahren im Kontext des neuen Systems der Haushaltserhebungen. Geplant ist sowohl die Weiterentwicklung der derzeit angewandten Methoden, eine Erweiterung um modellunterstützte Verfahren, als auch die Entwicklung innovativer mathematisch-statistischer Verfahren. Ein besonderes Augenmerk des Forschungsprojektes liegt auf der Überprüfung der Methoden auf Effizienz und Praktikabilität im Sinne von Anwendungen in der amtlichen Statistik. Somit sind für alle weiterentwickelten, sowie innovativen Methoden die getroffenen Annahmen, sowie Modellspezifikationen auf deren Gültigkeit zu prüfen. Durch die wissenschaftliche Erforschung komplexer stichprobenmethodischer Fragestellungen, sowie der gleichzeitigen Prüfung der praktischen Anwendbarkeit, wird eine enge Kooperation der universitären Forschung mit der amtlichen Statistik weiter gefördert.

ProjektbezeichnungRIFOSS – Research Innovation for Official and Survey Statistics
Dauer5 Jahre + 2 Jahre Verlängerung mit Start 1. Juli 2014
ProjektgeberStatistisches Bundesamt
ProjektleitungProf. Dr. Ralf Münnich, Dr. habil. Jan Pablo Burgard, Dr. Anne Konrad

Projektziele und Forschungsmethoden

Das Projekt unterteilt sich in sieben inhaltliche Module. Diese werden stets bezüglich Stichprobendesigns, moderner Schätzmethoden sowie der Integration neuer Datenquellen untersucht. Während sich Modul 1 auf die Erforschung der optimalen Implementierung des neuen Systems der Haushaltsbefragungen bezieht, zielt Modul 2 zukunftsgerichtet auf die Einführung alternativer Methoden ab. In Modul 1 ist zunächst ein neues Hochrechnungskonzept (AP II) zu entwickeln, unter Einhaltung des zuvor erwähnten Grundsatzes, das besondere Informationspotential des integrierten Charakters des Gesamtsystems auszunutzen. Anschließend wird auf Basis des neuen Designs und der Hochrechnung eine geeignete Präzisionsmessung (AP III) ausgearbeitet. Neben der Anwendung der designbasierten Stichprobentheorie ist die Anwendbarkeit von modellunterstützten Verfahren zu prüfen (Modul 2), welche unter Einbindung von Hilfsinformationen selbst bei kleinen Stichprobenumfängen valide Schätzergebnisse liefern. So können beispielsweise durch Anwendung von Small Area Verfahren (AP I) bzw. Statistical Matching Methoden (AP II) der Erhebungsaufwand und die Belastung der Befragten deutlich reduziert bzw. die Effizienz spürbar erhöht werden. Darüber hinaus kann die Einbindung von Hilfsinformationen die Qualität von Schätzergebnissen signifikant verbessern.

Neben den Haushaltserhebungen plant das Statistische Bundesamt auch die Erhebungen für die Wirtschaftsrechnung neu zu konzipieren. Aus diesem Grund fokussiert sich Modul 3 des Forschungsvorhabens auf ein Konzept der Stichprobenrotation und -kumulation für eben diese Erhebungen. Dabei wird unter anderem die Integrierbarkeit der neuen Zufallsstichprobe in das Gesamtsystem der Haushaltsstichproben untersucht. Modul 4 beschäftigt sich mit einem Konzept zur optimalen Allokation für Unternehmenserhebungen, unter der Prämisse, alle verfügbaren Informationen zu nutzen. Hierbei gilt es, ein neues mathematisches Verfahren zu entwickeln, das es erlaubt gleichzeitig nach mehreren Richtgrößen unter Berücksichtigung von Schichtgruppen und Schichten zu optimieren.

In Modul 5 ist ein Paradigmenwechsel in der Erhebung des Gesamtsystems durch eine Stichprobenplanung auf Basis vorgesehener Bevölkerungsregister zu diskutieren, wie es beim Zensus 2011 erfolgreich implementiert wurde. Modul 6 beschäftigt sich mit verschiedenen Thema rund um den Zensus 2021. So sollen im Rahmen der gesetzlichen Möglichkeiten  geeignete Parametersätze weiterentwickelt und konkret quantifiziert werden. Weiter wird sich das Projektteam mit der Auswertung von sehr kleinen Subgruppen und der Präzisionsschätzung beschäftigen.

Mit Unternehmensstatistiken beschäftigt sich Zusatzmodul 7. Gegenstand dieses Moduls ist die Erneuerung der Stichprobenmethodik nach FRIBS (Framework Regulation Integrating Business Statistics). Ziel ist es, die zusätzlichen Erfordernisse der EU einzuhalten und gleichzeitig, durch eine geänderte Stichproben- und Schätzmethodik, den Stichprobenanteil, konstant zu halten oder wenn möglich, verringern zu können.

Zusätzlich zu der Theorie wird in dem Forschungsvorhaben auch die Algorithmik untersucht, um optimierte Stichproben- und Schätzmethoden zu erhalten. Die Algorithmen werden in R umgesetzt und als Open Source zur Verfügung gestellt. Zusätzlich sind als Output für jedes Modul bzw. Arbeitspaket eingängige Dokumentationen der R-Pakete geplant. Ziel ist es auch, die Forschungsgemeinde in die Weiterentwicklung einzubinden. Es liegt im Selbstverständnis der Forschung, dass die Praktikabilität eine wichtige Voraussetzung für die Relevanz der Theorie darstellt. So ist für das Testen von Algorithmen und Methoden eine enge Interaktion mit dem Statistischen Bundesamt geplant. Darunter fallen die ständige Kommunikation, Kolloquien sowie Vorträge beispielsweise im Rahmen des Arbeitskreises „Fragen der mathematischen Methodik“ während der gesamten Projektlaufzeit. Eine enge Verzahnung von Theorie und Anwendung ist damit gesichert.

Projektteam

Jan Pablo Burgard, Patricia Dörr, Katharina Kahl, Anne Konrad, Joscha Krause, Julia Manecke, Felix Willems, Anna-Lena Wölwer

Assoziierte: Lisa Borsi, Hariolf Merkle

Ehemalige: Michael Englert, Martin Rupp, Florian Volk, Julian Wagner, Thomas Zimmermann

Qualifizierungsarbeiten

„Wirtschaftsrechnungen im internationalen Vergleich“, Bachelorarbeit von Christopher Caratiola, Fertigstellung 2015

„Erzeugung konsistenter und kohärenter synthetischer Grundgesamtheiten“, Masterarbeit von Hariolf Merkle, Fertigstellung 2016

“Optimization for Multivariate and Multi-domain Methods in Survey Statistics”, Dissertation von Martin Rupp, Fertigstellung 2018

“Consistent Estimation in Household Surveys”, Dissertation von Anne Konrad, Fertigstellung 2019

"Design and Estimation in Business Surveys", Dissertation von Patricia Dörr, in Bearbeitung

„Statistical Matching im neuen System der deutschen Haushaltserhebungen“, Dissertation von Katharina Kahl, in Bearbeitung

“Regularization Methods for Statistical Modelling in Small Area Estimation”, Dissertation von Joscha Krause, in Bearbeitung

„Reduction of Frame-Related Survey Errors”, Dissertation von Julia Manecke, in Bearbeitung

"Design Optimization in Business Statistics", Dissertation von Felix Willems, in Bearbeitung

„Modelling, generation and estimation of intertemporal employment status in chosen settings”, Dissertation von Anna-Lena Wölwer, in Bearbeitung