Kvantitatiivinen tutkimus 1 Harjoituksia Tehtävä 1. Käytä hyväksesi oppimateriaalissa olevia linkkejä, oheiskirjallisuutta tai muita lähteitä ja laadi lyhyt kuvaus siitä mikä erottaa puhtaan matematiikan ja tilastollisen päättelyn toisistaan. Tehtävä 2. Etsi ihan sanomalehdestä, aikakauslehdestä tms. artikkeli jossa käytetään jutun osana tilastollista kuvailua (taulukko/kuvio/tunnuslukuja tms.). Tee lyhyt tiivistelmä siitä miten aineisto on kerätty (poiminta ja muuttujat) ja tarkastele, tukevatko tilastolliset kuvailut artikkelissa esitettyjä johtopäätöksiä. Tehtävä 3. Pohdi seuraavien väittämien paikkansapitävyyttä ja niihin liittyviä virhemahdollisuuksia: a) Paikallisradion suorittamien puhelinhaastattelujen perusteella suuri enemmistö maaseudulla asuvista ihmisistä kannattaa valtion tukia heikosti menestyville maatiloille. b) Tilastot osoittavat, että 30 % koulunsa keskeyttävistä oppilaista menestyy keskitasoa heikommin lukemisessa ja kirjoittamisessa. c) Nuorisotyöttömyys on yli 12 %, joten yli 12 % 15 24 -vuotiaista on työttömiä. d) Ympäristöjärjestön väittämän mukaan Kanadan maa-alueiden pinta-alasta 3 % on metsää. Metsäteollisuuden mukaan todellinen luku on 6 %. Tehtävä 4. Olet ryhtymässä tekemään opinnäytetyötä, johon liittyy kyselylomakkeen laatiminen. Kysely suoritetaan nettikyselynä (kyselylomakkeen www-osoite lähetetään sähköpostilla potentiaalisille vastaajille). Pohdi ja kirjaa, mitä erilaisia systemaattisia tai satunnaisia virhemahdollisuuksia tutkimukseen voi liittyä. Miten virheisiin voi varautua tai miten niiltä voi välttyä? Tehtävä 5. a) Minkä mitta-asteikon muuttujia ovat (Huom! Perustele vastaus; eli pohdi koodausta) a. tietokoneiden lukumäärä/oppilas koulussa b. oppilaan syntymävuosi c. vanhempien sosioekonominen tausta d. oppilaan isän/äidin ammatti e. koulun sijoitus valtakunnallisessa matematiikkakilpailussa b) Teet tutkimusta joensuulaisista kouluista havaintoyksikkönä on siis kokonainen koulu, ei yksittäinen oppilas tai opettaja. Keksi yksi mitattava muuttuja jokaiselta neljältä mitta-asteikolta. Tehtävä 6. Tehtävän lopussa on liitteenä 50 opiskelijan vastaukset kasvatustieteen tilastomenetelmät 1 alussa esitettyihin kahteen väittämään tilastotieteestä on hyötyä opinnoissani ja tilastotieteestä on hyötyä arkielämässä. Kirjoita lyhyt raportin pätkä opiskelijoiden suhtautumisesta näihin väittämiin ja liitä raporttiisi tarvittavat taulukot ja/tai kuviot. (Huom! vastausvaihtoehdot -3 = täysin väärin, -2 = jokseenkin väärin, -1 = hieman väärän suuntainen, 0 = neutraali, 1 = oikean suuntainen, 2 = jokseenkin oikein, 3 = täysin oikein. Liite Opinn. Arki
2,00 3,00,00,00-1,00-1,00 2,00-1,00 3,00 1,00 3,00 3,00 1,00,00 2,00,00-1,00-2,00,00 1,00,00,00 1,00 2,00 2,00,00-3,00-3,00 1,00,00,00,00-2,00-2,00-2,00-3,00-2,00-2,00 1,00-1,00 1,00 2,00 1,00 2,00 2,00 2,00-2,00-3,00 2,00,00 Tehtävä 7. Jatketaan tehtävää 6 (opiskelijoiden suhtautuminen tilastotieteeseen). Kuvaile sopivilla tunnusluvuilla sitä, kokevatko opiskelijat tilastotieteen tarpeen erilaisena opinnoissaan kuin arkielämässä. Jatka edellisten harjoitusten raportin pätkää näillä tiedoilla.
Tehtävä 8. Liitteessä on 25 vuonna 1995 opintonsa aloittanee opiskelijan koulutusala sekä suoritetut opintoviikot 4.5 vuoden opiskelun jälkeen. Määritä suoritettujen opintoviikkojen mediaani ja keskiarvo. Vertaile kasvatustieteellisen tieteenalan opiskelijoiden opintoviikkokertymää muihin tieteenaloihin (yhdistä muut tieteenalat). Onko eroja havaittavissa? Liite Koulala Opintoviikot 1,00 170,00 1,00 42,50 2,00 174,00 4,00 67,00 1,00 157,00 2,00 65,00 4,00 111,00 1,00 190,00 4,00 44,00 4,00 137,00 2,00 136,00 1,00 118,60 1,00 199,00 4,00 97,50 4,00 127,50 1,00 131,00 1,00 183,00 1,00 152,50 2,00 100,50 3,00 39,00 4,00 35,00 1,00 145,00 1,00 147,00 1,00 182,50 1,00 140,00 Koulutusala: 1= kasvatustieteellinen, 2 = humanistinen, 3 = yhteiskuntatieteellinen, 4 = luonnontieteellinen. Tehtävä 9. Määritä suoritettujen opintoviikkojen keskihajonta ja laadi kuvio, jossa määrität jokaisen opiskelijan sijainnin keskiarvon suhteen. Onko opiskelijoiden joukosta löydettävissä erikoisia tapauksia? Perustele!! Tehtävä 10. Laadi tehtävien 8. ja 9. perusteella lyhyt raportinpätkä opintoviikkokertymistä. Tehtävä 11.
Jatketaan tehtäviä 8. ja 9. (opintoviikkokertymät). Piirrä opintoviikkokertymien box-plot (kasvatustieteellinen vs. muut yhdistettynä) ja selitä mitä eroja/samankaltaisuuksia eri ryhmien opintoviikkokertymässä on. Tehtävä 12. Tutki opintoviikkokertymää molemmissa ryhmissä ja määrittele mahdolliset poikkeavat havainnot (outlierit) eri ryhmissä käyttäen hyväksi a) keskiarvoa ja hajontaa b) mediaania ja kvartiileja Tehtävä 13. Opiskelija haki sivuaineen opintojen suoritusmerkintää seuraavien kurssien perusteella: Opintov. Arvostelu (1-5) Puheen havaitseminen ja tuottaminen 4.0 5 Akustiikan perusteet 2.0 3 Kommunikaatioakustiikka 3.0 4 Puheenkäsittely 3.0 4 Luonnollisen kielen käsittely 3.0 5 Fonetiikan perusteet kieliteknologeille 1.0 4 Fonetiikan harjoituksia 1.0 hyv Kieliteknologian johdantokurssi 2.0 5 Yleisen kielitieteen peruskurssi 1.0 2 Opintoviikot yhteensä 20.0 Kanslisti ilmoitti sivuaineen suoritusten keskiarvoksi 4.00 (arviona erittäin hyvä). Kiitettävän suorituksen rajaksi oli määritelty 4.25. Onko opiskelijan arviointi mennyt kohdalleen? Tehtävä 14. Tehtävässä 6. oli aineisto opiskelijoiden suhtautumisesta tilastotieteeseen opinnoissa ja arkielämässä. Laadi kuvio, jolla hahmotat näiden kahden muuttujan välistä riippuvuutta (asiayhteyttä). Onko riippuvuutta havaittavissa laatimasi kuvion perusteella. Tehtävä 15. Rodun merkityksestä amerikkalaisessa tuomioistuimessa keskustellaan aina silloin tällöin. Seuraava aineisto on artikkelista Racial characteristics and imposition of the death penalty (M. Radlet 1981) Valkoinen syytetty Musta syytetty Kuolematuomio Kuolematuomio Kyllä Ei Kyllä Ei Valkoinen uhri 19 132 Valkoinen uhri 11 52 Musta uhri 0 9 Musta uhri 6 97 Tarkastele ensin taulukoita erikseen ja pohdi prosenttijakaumien avulla rodun ja kuolematuomion välistä riippuvuutta. Tehtävä 16.
Laadi edellisen tehtävän taulukoista yhdistetty taulukko (rotu kuolemantuomio) ja tarkastele prosenttijakaumia. Pohdi tehtävien 3. ja 4. perusteella mitä Simpsonin paradoksi tässä aineistossa merkitsee ja kerro asia ihan selvällä suomella. Tehtävä 17. Kaupunkipalvelututkimus 2001 kartoitti kuntien asukkaiden mielipiteitä mm. kuntapalveluista ja kunnan hallinnosta. Otos poimittiin Suomen kaupunkien 18-70-vuotiaasta väestöstä. Liitteen tulostuksessa on tarkasteltu vastaajien koulutuksen ja asunnon tyypin välistä asiayhteyttä. Tulkitse liitteen tiedot niin täydellisesti kuin pystyt ja kirjoita lyhyt kuvaus millainen asiayhteys on, jos sellaista on havaittavissa. Perustele mihin tunnuslukuihin väittämäsi perustat. Sijoita myös muutama luku malliksi peruskaavoihin, eli hahmota itsellesi miten tulostuksen tunnuslukuihin on päästy. [k07] * [k05] Crosstabulation [k07] Asunnon tyyppi Total Omistusasunto Asumisoikeus- tai osaomistusasunto Vuokra-asunto Muu [k05] Ylioppilastu tkinto tai ammatilline Korkeakoulutai ammattikorke Perus-, keski- tai kansakoulu n koulutus akoulututkinto Total 654 986 586 2226 29,4% 44,3% 26,3% 100,0% 62,3% 53,2% 63,6% 58,2% 1,8-2,8 2,1 18 50 24 92 19,6% 54,3% 26,1% 100,0% 1,7% 2,7% 2,6% 2,4% -1,4,8,4 357 796 301 1454 24,6% 54,7% 20,7% 100,0% 34,0% 43,0% 32,6% 38,0% -2,1 3,4-2,6 20 21 11 52 38,5% 40,4% 21,2% 100,0% 1,9% 1,1% 1,2% 1,4% 1,5 -,8 -,4 1049 1853 922 3824 27,4% 48,5% 24,1% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0%
Pearson Chi-Square Likelihood Ratio Linear-by-Linear Association Chi-Square Tests Asymp. Sig. Value df (2-sided) 44,911 a 6,000 44,978 6,000,409 1,522 N of Valid Cases 3824 a. 0 cells (,0%) have expected count less than 5. The minimum expected count is 12,54. Tehtävä 18. Vuonna 1995 opintonsa Joensuun yliopistossa aloittaneilta opiskelijoilta kysyttiin vuoden opintojen jälkeen heidän varmuuttaan oikean alan valinnasta. Valinnan varmuutta haluttiin tutkia koulutusaloittain. Alla on hieman kesken jäänyt ristiintaulukointi. Tee tarvittavat jatkotoimenpiteet, jotta voit päätellä onko koulutusalan ja alan valinnan välillä asiayhteyttä, ja jos on niin minkälaista. koulutusala jalleen uudesti koodattu * oikea ala/uudell.kood (96) Crosstabulation koulutusala jalleen uudesti koodattu Total kasvatustieteellinen humanistinen yhteiskuntatieteellinen luonnontieteellinen Expected Expected Expected Expected Expected oikea ala/uudell.kood (96) epavarma/en osaa sanoa melko varma ainoa oikea Total 14 127 78 219 24,0 132,2 62,8 219,0 22 89 30 141 15,4 85,1 40,5 141,0 9 42 17 68 7,5 41,0 19,5 68,0 18 89 40 147 16,1 88,7 42,2 147,0 63 347 165 575 63,0 347,0 165,0 575,0 Kirjoita selkeällä suomella kuvaus muuttujien välisestä riippuvuudesta. Tehtävä 19. Seuraaviin lausahduksiin on tullut kömmähdyksiä. Mitähän ne mahtavat olla ja kuinka ne voitaisiin korjata? a) Sosiaalialalla on sukupuolen ja palkkauksen välillä voimakas korrelaatio b) Matematiikan ja fysiikan testien välinen korrelaatio on 0.85 pistettä. c) Preppauskurssimme ovat tehokkaita. Kurssimme lopputestin ja yliopiston pääsykokeiden välinen korrelaatio (1.09) todistaa sen. Tehtävä 20 Britannian hallitus suorittaa säännöllisesti tutkimuksia kotitalouksien kulutustottumuksista. Seuraavassa aineistossa on kotitalouksien keskimääräiset menot Englannin puntina alkoholiin ja tupakkatuotteisiin 11 alueella (Family Expenditure Survey).
Alue Alkoholi Tupakka North 6.47 4.03 Yorkshire 6.13 3.76 Northeast 6.19 3.77 East Midlands 4.89 3.34 West Midlands 5.63 3.47 East Angelia 4.52 2.92 Southeast 5.89 3.20 Southwest 4.79 2.71 Wales 5.27 3.53 Scotland 6.08 4.51 Northern Ireland 4.02 4.56 Piirrä hajontakuvio alkoholiin ja tupakkatuotteisiin kulutettujen rahamäärien välisestä riippuvuudesta. Mitä voit päätellä riippuvuuden muodosta, voimakkuudesta, poikkeavista havainnoista jne. Laske korrelaatiokerroin ja selityskerroin. Miten voimakasta riippuvuus on? Vertaile Spearmanin järjestyskorrelaatiokertoimen ja Pearsonin korrelaatiokertoimien antamia tuloksia. Määrää korrelaatiokerroin (Pearson!!) jättämällä Pohjois-Irlanti pois. Mikä on korrelaatiokertoimen arvo nyt ja mikä selittää eron? Laadi lyhyt raportinpätkä edellisten tietojen perusteella (eli kuvaile selvällä suomella millaista riippuvuus on jos sitä yleensäkään on).