Quantitative Forschung

Quantitative Forschung ist eine Forschungsstrategie, die sich auf die Quantifizierung der Datenerhebung und -analyse konzentriert. ^{[ 1 ]} Sie basiert auf einem deduktiven Ansatz, bei dem der Schwerpunkt auf der Überprüfung von Theorien liegt und der von empiristischen und positivistischen Philosophien geprägt ist. ^{[ 1 ]}

Diese Forschungsstrategie, die in den Natur- , angewandten , formalen und Sozialwissenschaften Anwendung findet, fördert die objektive empirische Untersuchung beobachtbarer Phänomene , um Zusammenhänge zu prüfen und zu verstehen. Dies geschieht mithilfe einer Reihe quantitativer Methoden und Techniken, was ihre breite Anwendung als Forschungsstrategie in verschiedenen akademischen Disziplinen widerspiegelt . ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

Ziel quantitativer Forschung ist die Entwicklung und Anwendung mathematischer Modelle , Theorien und Hypothesen zu Phänomenen. Der Messprozess ist zentral für quantitative Forschung, da er die grundlegende Verbindung zwischen empirischer Beobachtung und mathematischer Beschreibung quantitativer Zusammenhänge herstellt.

Quantitative Daten sind alle Daten in numerischer Form, wie Statistiken, Prozentsätze usw. ^{[ 4 ].} Die Forschenden analysieren die Daten mithilfe statistischer Verfahren und hoffen, dass die Zahlen ein unverzerrtes Ergebnis liefern , das auf eine größere Population verallgemeinert werden kann. Qualitative Forschung hingegen untersucht eingehend spezifische Erfahrungen mit dem Ziel, Bedeutungen durch text-, narrative oder visuelle Daten zu beschreiben und zu erforschen, indem sie Themen entwickelt, die für diese Gruppe von Teilnehmenden spezifisch sind. ^{[ 5 ]}

Quantitative Forschung findet breite Anwendung in Psychologie , Wirtschaftswissenschaften , Demografie , Soziologie , Marketing , Gesundheitsforschung, Entwicklungspsychologie, Gender Studies und Politikwissenschaft ; seltener in Anthropologie und Geschichte . Auch Forschung in mathematischen Wissenschaften wie der Physik ist per Definition „quantitativ“, wobei der Begriff je nach Kontext unterschiedlich verwendet wird. In den Sozialwissenschaften bezeichnet der Begriff empirische Methoden, die ihren Ursprung im philosophischen Positivismus und der Geschichte der Statistik haben , im Gegensatz zu qualitativen Forschungsmethoden .

Qualitative Forschung liefert lediglich Informationen zu den untersuchten Einzelfällen; allgemeinere Schlussfolgerungen bleiben Hypothesen. Quantitative Methoden können eingesetzt werden, um die Richtigkeit dieser Hypothesen zu überprüfen. Eine umfassende Analyse von 1274 Artikeln, die zwischen 1935 und 2005 in den beiden führenden amerikanischen Soziologiezeitschriften erschienen sind, ergab, dass etwa zwei Drittel dieser Artikel quantitative Methoden anwendeten . ^{[ 6 ]}

Quantitative Forschung ist im Allgemeinen eng mit Ideen der „ wissenschaftlichen Methode “ verbunden, zu denen Folgendes gehören kann:

• Die Generierung von Modellen, Theorien und Hypothesen
• Die Entwicklung von Instrumenten und Methoden zur Messung
• Experimentelle Kontrolle und Manipulation von Variablen
• Sammlung empirischer Daten
• Modellierung und Analyse von Daten

Quantitative Forschung wird häufig der qualitativen Forschung gegenübergestellt , die sich vorgibt, sich stärker auf die Entdeckung zugrundeliegender Bedeutungen und Beziehungsmuster zu konzentrieren, einschließlich der Klassifizierung von Phänomenen und Entitäten, und zwar ohne mathematische Modelle. ^{[ 7 ]} Ansätze der quantitativen Psychologie wurden erstmals von Gustav Fechner in seiner Psychophysik nach dem Vorbild quantitativer Ansätze in den Naturwissenschaften entwickelt , die auf den Arbeiten von Ernst Heinrich Weber aufbauten . Obwohl üblicherweise zwischen qualitativen und quantitativen Aspekten wissenschaftlicher Forschung unterschieden wird, wird argumentiert, dass beide eng miteinander verbunden sind. So schlussfolgert Kuhn beispielsweise auf Grundlage einer Analyse der Wissenschaftsgeschichte, dass „umfangreiche qualitative Arbeit in der Regel Voraussetzung für eine erfolgreiche Quantifizierung in den Naturwissenschaften war“. ^{[ 8 ]} Qualitative Forschung dient oft dazu, ein allgemeines Verständnis von Phänomenen zu gewinnen und Theorien zu entwickeln, die anschließend mithilfe weiterer quantitativer Forschung überprüft werden können. In den Sozialwissenschaften werden beispielsweise qualitative Forschungsmethoden häufig eingesetzt, um ein besseres Verständnis von Dingen wie Intentionalität (aus der Sprachreaktion des Forschungsteilnehmers) und Bedeutung (warum hat diese Person/Gruppe etwas gesagt und was bedeutete es für sie?) zu erlangen (Kieron Yeoman).

Obwohl die quantitative Erforschung der Welt seit den Anfängen der menschlichen Aufzeichnung von Ereignissen oder gezählten Objekten existiert, wurzelt das moderne Verständnis quantitativer Prozesse im positivistischen Ansatz Auguste Comtes . [ ^{9 ] Der} Positivismus betonte die Anwendung der wissenschaftlichen Methode durch Beobachtung, um Hypothesen empirisch zu überprüfen, die erklären und vorhersagen, was, wo, warum, wie und wann Phänomene auftreten. Positivistische Gelehrte wie Comte glaubten, dass nur wissenschaftliche Methoden, und nicht die bisherigen spirituellen Erklärungen für menschliches Verhalten, Fortschritte ermöglichen könnten.

Quantitative Methoden sind ein integraler Bestandteil der fünf Analysewinkel, die durch die Datenperkolationsmethodik gefördert werden ^{[ 10 ]} , welche auch qualitative Methoden, Literaturrecherchen (einschließlich wissenschaftlicher Literatur), Experteninterviews und Computersimulationen umfasst und eine Erweiterung der Datentriangulation darstellt.

Quantitative Methoden haben ihre Grenzen. Diese Studien liefern keine Begründungen für die Antworten der Teilnehmer, erreichen oft unterrepräsentierte Bevölkerungsgruppen nicht und können sich über lange Zeiträume erstrecken, um die Daten zu erheben. ^{[ 11 ]}

Statistik ist der am weitesten verbreitete Zweig der Mathematik in der quantitativen Forschung außerhalb der Naturwissenschaften und findet auch innerhalb der Naturwissenschaften Anwendung, beispielsweise in der statistischen Mechanik . Statistische Methoden werden in Bereichen wie Wirtschaftswissenschaften, Sozialwissenschaften und Biologie umfassend eingesetzt. Quantitative Forschung mit statistischen Methoden beginnt mit der Datenerhebung auf Grundlage der Hypothese oder Theorie. Üblicherweise wird eine große Datenmenge erhoben – dies erfordert Überprüfung, Validierung und Dokumentation, bevor die Analyse erfolgen kann. Softwarepakete wie SPSS und R werden typischerweise für diesen Zweck verwendet. Kausalzusammenhänge werden untersucht, indem Faktoren, die das interessierende Phänomen beeinflussen, manipuliert werden, während andere Variablen, die für die experimentellen Ergebnisse relevant sind, kontrolliert werden. Im Gesundheitswesen könnten Forscher beispielsweise den Zusammenhang zwischen Nahrungsaufnahme und messbaren physiologischen Effekten wie Gewichtsverlust messen und untersuchen und dabei andere wichtige Variablen wie Bewegung berücksichtigen. Quantitativ basierte Meinungsumfragen werden häufig in den Medien eingesetzt, wobei Statistiken wie der Anteil der Befragten, die eine bestimmte Position befürworten, häufig berichtet werden. In Meinungsumfragen werden den Befragten strukturierte Fragen gestellt, und ihre Antworten werden tabellarisch erfasst. Im Bereich der Klimawissenschaft sammeln und vergleichen Forscher Statistiken wie Temperaturdaten oder atmosphärische Kohlendioxidkonzentrationen.

Empirische Beziehungen und Zusammenhänge werden häufig mithilfe allgemeiner linearer Modelle , verallgemeinerter linearer Modelle , nichtlinearer Modelle oder Faktorenanalysen untersucht . Ein Grundprinzip quantitativer Forschung besagt, dass Korrelation nicht Kausalität impliziert , obwohl einige Forscher, wie beispielsweise Clive Granger, argumentieren, dass eine Reihe von Korrelationen einen gewissen Grad an Kausalität implizieren kann . Dieses Prinzip beruht auf der Tatsache, dass zwischen Variablen, zwischen denen eine gewisse Kovarianz besteht, stets eine Scheinkorrelation vorliegen kann . Zusammenhänge zwischen beliebigen Kombinationen von stetigen und kategorialen Variablen lassen sich mithilfe statistischer Methoden untersuchen. Weitere datenanalytische Ansätze zur Untersuchung kausaler Beziehungen sind die Analyse notwendiger Bedingungen ( Necessary Condition Analysis , NCA), die die zwingenden Bedingungen für das Auftreten der untersuchten Zielvariable definiert.

Die Ansichten zur Rolle von Messungen in der quantitativen Forschung gehen auseinander. Messungen werden oft lediglich als Mittel zur numerischen Erfassung von Beobachtungen betrachtet, um Kausalzusammenhänge oder Assoziationen zu untersuchen. Es wurde jedoch argumentiert, dass Messungen in der quantitativen Forschung häufig eine wichtigere Rolle spielen. ^{[ 12 ]} Kuhn beispielsweise argumentierte, dass die Ergebnisse quantitativer Forschung mitunter überraschend sein können. Dies liegt daran, dass die Akzeptanz einer Theorie auf Basis quantitativer Daten ein natürliches Phänomen darstellen kann. Er argumentierte, dass solche Anomalien interessant sind, wenn sie während des Datenerhebungsprozesses auftreten, wie im Folgenden gezeigt wird:

Wenn Messungen von der Theorie abweichen, liefern sie meist nur Zahlen, deren Neutralität sie als Grundlage für Lösungsvorschläge besonders ungeeignet macht. Doch Zahlen erfassen die Abweichung von der Theorie mit einer Autorität und Finesse, die keine qualitative Methode erreichen kann, und diese Abweichung genügt oft, um eine Suche anzustoßen (Kuhn, 1961, S. 180).

In der klassischen Physik sind die Theorien und Definitionen, die Messungen zugrunde liegen, im Allgemeinen deterministischer Natur. Im Gegensatz dazu werden in den Sozialwissenschaften üblicherweise probabilistische Messmodelle wie das Rasch-Modell und Modelle der Item-Response-Theorie verwendet. Die Psychometrie ist das Forschungsgebiet, das sich mit der Theorie und den Methoden zur Messung sozialer und psychologischer Merkmale und Phänomene befasst. Dieses Gebiet ist zentral für viele quantitative Forschungsarbeiten in den Sozialwissenschaften.

Quantitative Forschung kann die Verwendung von Proxys als Ersatz für andere, nicht direkt messbare Größen beinhalten. Die Baumringbreite gilt beispielsweise als zuverlässiger Indikator für Umweltbedingungen wie die Wärme der Vegetationsperioden oder die Niederschlagsmenge. Obwohl Wissenschaftler die Temperatur vergangener Jahre nicht direkt messen können, wurden die Baumringbreite und andere Klimaproxys verwendet, um eine semiquantitative Aufzeichnung der Durchschnittstemperatur auf der Nordhalbkugel bis zurück ins Jahr 1000 n. Chr. zu erstellen . Bei dieser Verwendung rekonstruiert der Proxy-Datensatz (z. B. die Baumringbreite) nur einen Teil der Varianz der ursprünglichen Daten. Der Proxy kann kalibriert werden (z. B. während des Zeitraums der instrumentellen Aufzeichnungen), um zu bestimmen, wie viel Variation erfasst wird und ob sowohl kurz- als auch langfristige Variationen sichtbar werden. Im Fall der Baumringbreite können verschiedene Baumarten an verschiedenen Standorten unterschiedlich empfindlich auf beispielsweise Niederschlag oder Temperatur reagieren: Bei der Rekonstruktion einer Temperaturaufzeichnung ist daher die Auswahl von Proxys, die gut mit der gewünschten Variablen korrelieren, von großem Geschick geprägt. ^{[ 13 ]}

In den meisten physikalischen und biologischen Wissenschaften ist die Verwendung quantitativer oder qualitativer Methoden unstrittig, und beide werden je nach Bedarf eingesetzt. In den Sozialwissenschaften, insbesondere in Soziologie , Sozialanthropologie und Psychologie , kann die Wahl der Methode kontrovers und sogar ideologisch geprägt sein, da innerhalb jeder Disziplin bestimmte Denkschulen die eine Methode bevorzugen und die andere ablehnen. Die überwiegende Tendenz in der Geschichte der Sozialwissenschaften geht jedoch dahin, eklektische Ansätze zu verfolgen – also beide Methoden zu kombinieren. Qualitative Methoden können eingesetzt werden, um die Bedeutung der mit quantitativen Methoden gewonnenen Erkenntnisse zu verstehen. Mithilfe quantitativer Methoden lassen sich qualitative Ideen präzise und überprüfbar ausdrücken. Diese Kombination aus quantitativer und qualitativer Datenerhebung wird häufig als Mixed-Methods-Forschung bezeichnet . ^{[ 14 ]}

• Forschung, die die prozentualen Anteile aller Elemente umfasst, aus denen die Erdatmosphäre besteht.
• Eine Studie kommt zu dem Schluss, dass Patienten im Durchschnitt zwei Stunden im Wartezimmer eines bestimmten Arztes warten müssen, bevor sie aufgerufen werden.
• In einem Experiment erhielt Gruppe X täglich zwei Aspirintabletten, Gruppe Y hingegen zwei Placebotabletten. Die Teilnehmer wurden per Zufall einer der beiden Gruppen zugeteilt. Numerische Faktoren wie die Anzahl der Tabletten, der prozentuale Anteil der Elemente und die Wartezeit ermöglichen eine quantitative Erfassung der Situation und der Ergebnisse.
• In der Wirtschaftswissenschaft wird die quantitative Forschung genutzt, um Wirtschaftsunternehmen und die Faktoren zu analysieren, die zur Vielfalt der Organisationsstrukturen und den Beziehungen der Unternehmen zu Arbeits-, Kapital- und Produktmärkten beitragen. ^{[ 15 ]}