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p.specht

Sozialforscher versuchen Thesen wie "Angehörige bildungsferner Schichten oder aus Gebieten mit geringer Kaufkraft werden selten Generaldirektor" statistisch zu belegen. Damit moderne Clusterungs- und Korrelationsverfahren aber funktionieren, müssen erst die Umfrageskalen (Was bedeutet bildungsfern, was kaufkraftarm) miteinander wertmäßig vergleichbar gemacht werden. Als Verfahren hierzu wird gerne die Z-Spaltennormierung herangezogen, die ich testhalber Schritt per Schritt samt Probe zum besseren Nachvollziehen dargestellt habe.

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Windowtitle "Spaltenweise z-Normierung zur Skalen-Vergleichbarmachung der [n,m]-Erfassungsmatrix einer Umfrage"
'(Copyleft) 2015-04 by P. Specht, Wien. Ohne jede Gewähr!
Windowstyle 24:font 2
Window 0,0-%maxx,%maxy
' Dimension der gewünschten Testmatrix:
Var n&=5:var m&=5
Declare M![n&-1,m&-1],sum!,s![m&-1],Xm![m&-1],D![n&-1,m&-1],txt$
Declare Q![n&-1,m&-1],qs![m&-1],v![m&-1],sigma![m&-1],i&,j&,Z_sp![n&-1,m&-1]
Declare p![m&-1],pz![m&-1],ps![m&-1]'Probevektoren
txt$="     ["+str$(n&)+","+str$(m&)+"]-Testmatrix M, mit Zufallswerten belegt"
Randomize

whileloop 0,n&-1:i&=&Loop

    whileloop 0,m&-1:j&=&Loop

        M![i&,j&]=rnd(10000)'rnd()*10^(rnd(53)-18)

    endwhile

endwhile

Probe2:
print:print txt$;

whileloop 0,n&-1:i&=&Loop

    whileloop 0,m&-1:j&=&Loop

        print tab(j&*27);format$("%g",M![i&,j&]),

    endwhile

endwhile

print
waitinput
txt$="     Zeilenvektor s[] der Spaltensummen von M[,]"

whileloop 0,m&-1:j&=&Loop

    sum!=0

    whileloop 0,n&-1:i&=&Loop

        sum!=sum!+M![i&,j&]

    endwhile

    s![j&]=sum!

endwhile

print:print txt$;

whileloop 0,m&-1:j&=&Loop

    print tab(j&*27);format$("%g",S![j&]),

endwhile

print
waitinput
txt$="     Zeilenvektor Xm[] der Spaltenmittelwerte"

whileloop 0,m&-1:j&=&Loop

    xm![j&]=S![j&]/n&

endwhile

print:print txt$;

whileloop 0,m&-1:j&=&Loop

    print tab(j&*27);format$("%g",xm![j&]),

endwhile

print
waitinput
txt$="     Matrix D[,] der auf Spaltenmitten zentrierten Spalten"

whileloop 0,m&-1:j&=&Loop

    whileloop 0,n&-1:i&=&Loop

        D![i&,j&]=M![i&,j&]-xm![j&]

    endwhile

endwhile

print:print txt$;

whileloop 0,n&-1:i&=&Loop

    whileloop 0,m&-1:j&=&Loop

        print tab(j&*27);format$("%g",D![i&,j&]),

    endwhile

endwhile

print
waitinput
txt$="      Probe: Summe der Zentrierten Werte muss fast 0 sein!"

whileloop 0,m&-1:j&=&Loop

    sum!=0

    whileloop 0,n&-1:i&=&Loop

        sum!=sum!+D![i&,j&]

    endwhile

    p![j&]=sum!

endwhile

print:print txt$;

whileloop 0,m&-1:j&=&Loop

    print tab(j&*27);format$("%g",p![j&]),

endwhile

print
waitinput
txt$="     Matrix Q der Quadrate der (Spaltenmittelwert-zentrierten) Werte D"

Whileloop 0,m&-1:j&=&Loop

    whileloop 0,n&-1:i&=&Loop

        Q![i&,j&]=sqr(D![i&,j&])

    endwhile

endwhile

print:print txt$;

whileloop 0,n&-1:i&=&Loop

    whileloop 0,m&-1:j&=&Loop

        print tab(j&*27);format$("%g",Q![i&,j&]),

    endwhile

endwhile

print
waitinput
txt$="     Zeilenvektor qs[] der Spaltensummen von Q[,]"

whileloop 0,m&-1:j&=&Loop

    sum!=0

    whileloop 0,n&-1:i&=&Loop

        sum!=sum!+Q![i&,j&]

    endwhile

    qs![j&]=sum!

endwhile

print:print txt$;

whileloop 0,m&-1:j&=&Loop

    print tab(j&*27);format$("%g",qs![j&]),

endwhile

print
waitinput
txt$="     Zeilenvektor v[] der Spaltenvarianzen von D[,]"

whileloop 0,m&-1:j&=&Loop

    v![j&]=qs![j&]/n&

endwhile

print:print txt$;

whileloop 0,m&-1:j&=&Loop

    print tab(j&*27);format$("%g",v![j&]),

endwhile

print
waitinput
txt$="     Zeilenvektor sigma[] der Spalten-Standardabweichungen von D[,]"

whileloop 0,m&-1:j&=&Loop

    'case sigma![j&]<>0
    sigma![j&]=sqrt(v![j&])

endwhile

print:print txt$;

whileloop 0,m&-1:j&=&Loop

    print tab(j&*27);format$("%g",sigma![j&]),

endwhile

print
waitinput
txt$="     Ergebnismatrix Z_sp der spaltenweise z-normierten Werte der Originalmatrix M"

Whileloop 0,m&-1:j&=&Loop

    whileloop 0,n&-1:i&=&Loop

        if sigma![j&]<>0

            Z_sp![i&,j&]=D![i&,j&]/Sigma![j&]
            'else
            '  print "********** Sigma[";str$(j&);"]=0 ignored! ***************":beep:waitinput
            '  Z_sp![i&,j&]=D![i&,j&]

        endif

    endwhile

endwhile

:::::::::::::::::::cls
print:print txt$;

whileloop 0,n&-1:i&=&Loop

    whileloop 0,m&-1:j&=&Loop

        print tab(j&*27);format$("%g",Z_sp![i&,j&]),

    endwhile

endwhile

print
waitinput
txt$="      Probe 1: Summe der Z-normierten Spaltenwerte muss nahe 0 sein!"

whileloop 0,m&-1:j&=&Loop

    sum!=0

    whileloop 0,n&-1:i&=&Loop

        sum!=sum!+Z_sp![i&,j&]

    endwhile

    pz![j&]=sum!

endwhile

print:print txt$;

whileloop 0,m&-1:j&=&Loop

    print tab(j&*27);format$("%g",pz![j&]),

endwhile

print
waitinput
print
print "     Probe 2: Die Standardabweichung der Spaltenwerte von Z_sp[,] muss 1 ergeben."
print "     Dazu wird Z_sp in M geladen und das Programm nochmals gestartet!            "
waitinput

whileloop 0,m&-1:j&=&Loop

    whileloop 0,n&-1:i&=&Loop

        M![i&,j&]=Z_sp![i&,j&]

    endwhile

endwhile

txt$="     Die ["+str$(n&)+","+str$(m&)+"]-Testmatrix M ist nun mit den Z-normierten Werten belegt."
cls
GOTO "Probe2"
END