Comelio GmbH Befragungen mit Ontologien Umfragesoftware Ontologie Befragungssysteme Wuppertal Düsseldorf Bonn Essen Hamburg Frankfurt Bochum Berlin Dortmund Münster Köln Duisburg

Die Comelio GmbH hat in den letzten Jahren für eine Reihe von Unternehmen verschiedener Größe Software erstellt, die Fragebögen anzeigten, verwalteten und konstruierten und auch entsprechende statistische Auswertungen auf Basis der gesammelten Daten durchführten. Als Ausgabeformate sind hier die gängigen Formate wie Online-Ausgabe in HTML genauso zu nennen wie das PDF-/Word-Druckformat oder auch weiter verarbeitbare Formate wie MS Excel-/CSV-Daten und sogar MS Powerpoint-Daten und entsprechende Diagramme für die Verwendung der Ergebnisse in anderen Dokumenten oder Besprechungen und Gesprächen. Die Gebiete, in denen diese individuellen Softwareprodukte erstellt und oftmals über mehrere Versionen hinweg gepflegt wurden, betreffen im Wesentlichen die Bereiche Konsumenten-/Kundenbefragungen (Qualitätssicherung, Panel-/Warenkorbuntersuchungen) und Mitarbeiterbefragungen. Die Auftraggeber sind hier kleinere sehr spezialisierte Beratungsunternehmen wie auch große Marktforschungsinstitute mit einem breiten Spektrum an Auswertungsanforderungen und differenzierten Themenbereichen innerhalb des Gebiets Markt- und Meinungsforschung. Ab und an hat die Comelio GmbH auch Softwareprojekte, die aufgrund von mangelhafter Ausführung oder Planung in schlechtes Fahrwasser geraten waren, übernommen und insbesondere im Hinblick auf Flexibilität und Dynamik korrigiert und zu Ende gebracht.

Vorgehen

Durch diese Projekterfahrungen konnten relativ gute Eindrücke in die Arbeit anderer mittelständischer Softwareunternehmen in diesem Bereich gesammelt werden. Hier zeigte sich sowohl auf Kunden- wie auch auf Entwicklerseite das Problem, dass Software und Datenmodell oftmals zu sehr an eine bestimmte Befragungsart orientiert waren und gerade keine wirklich flexible Nutzung möglich war. Als typische Probleme kann man hier nennen: begrenzte Anzahl an Fragearten, Reduktion auf eine oder nur sehr wenige Skalen, geringe Orientierung an sozialwissenschaftlichen Aspekten bei der Gestaltung des Fragebogens, zu starke Fokussierung von Formatierung statt Abbildung von Beziehungsstrukturen zwischen Fragen, Auswertungen und Berichtsgestaltung zu sehr an bestimmten Fragetypen orientiert.

Die Comelio GmbH hat in den vergangenen Jahren ein relativ allgemeines relationales Datenmodell entwickelt und in verschiedenen Projekten angewandt und leicht variiert auf unterschiedliche Befragungsarten und insbesondere Fragetypen angepasst. So konnte man Software, Auswertungsalgorithmen und Fragebogenkonstruktionen ermöglichen, die auch bei veränderter Nutzung teilweise nur wenige Änderungen erfordern. Allerdings sind diese Beziehungen rein relational durch die Datenbank geprägt und in Algorithmen hinterlegt. Es fehlt ein Metamodell für Befragungen und ihren Datenstrukturen, die mit den konkreten Fragen und ihren Eigenschaften und wechselseitigen Beziehungen in Einklang gebracht werden. Dies soll durch eine Ontologie erreicht werden, die als Metamodell für eine Regelmaschine bei der Festlegung von Fragebögen, Fragen und Durchführungsstrategien zum Einsatz kommen soll.

Die nachfolgende Abbildung enthält für die zentrale Ontologie des geplanten Forschungsvorhabens einige charakteristische Objekte und ihre möglichen Beziehungen.

Zielsetzung

Ziel der geplanten Forschungsarbeit ist es, zusammen mit der Hochschule für Philosophie diese Ontologie für den Weltausschnitt „Fragebogen“ zu erarbeiten und in einer möglichst universell einsetzbaren Befragungssoftware für eine Regelmaschine zu nutzen. Dabei sollen Möglichkeiten und Grenzen herausgearbeitet werden, tatsächlich eine allgemein einsetzbare Befragungssoftware mit konfigurierbaren Skalen, Skalentransformationen und vor allen Dingen wechselseitigen Fragebeziehungen als Prototyp zu entwickeln. Man kann davon ausgehen, dass die geplante Ontologie und die damit errichtete Software für die oben schon genannten Befragungsarten genutzt werden kann. Weitere Nutzungsarten können bei der Entwicklung der Algorithmen und der Revision der Ontologie geprüft werden.

Eine noch offene Fragestellung ist die Auswertung der Fragen. Hier ist es möglich, in einer weiteren Ontologie Fragetypen und Skalen mit gängigen Auswertungsverfahren, Berechnungen, Transformationen und Darstellungen (Tabellen, Diagrammen) zu entwickeln. Hierbei hat sich auf der einen Seite gezeigt, dass Kunden auf der einen Seite immer wieder eine Reihe von typischen Auswertungen bevorzugen, die gut klassifiziert werden können. Auf der anderen Seite hat sich aber auch insbesondere herauskristallisiert, dass im Markt Differenzierungsmöglichkeiten bestehen, was die Gestaltung von speziellen Diagrammen anbetrifft. Es wäre sehr attraktiv, wenigstens die häufigsten oder für bestimmte Skalen typischen Berechnungsmöglichkeiten ontologisch abzubilden und mit entsprechenden Formeln oder Abfragen zu hinterlegen und auch einige typische Diagrammarten abzubilden. Dies ist allerdings sicherlich nur in Form eines Prototyps zu realisieren, weil die unterschiedlichen Aspekte und Zielsetzungen, die gerade mit der grafischen Ausgabe von Auswertungen (Dateiformate, Formatierungen, Anzeigearten) einher gehen, sicherlich schlecht so in einer Ontologie verallgemeinert und in einem Software-Framework abgebildet werden können, dass sie für eine sehr hohe Anzahl an Datenauswertungen auch tragbar sind.

In der Abbildung ist diese gerade erwähnte sehr umfassende Form mit zwei Ontologien enthalten. Ob möglicherweise sowohl die Metadaten für die Fragestrukturen wie auch die Auswertungsvarianten, Berechnungen etc. in einer Ontologie zusammengefasst werden können, ist ein Teil der vorbereitenden Forschungen. Selbstverständlich sind zwischen beiden Ontologien Wechselbeziehungen vorhanden, die durch die Fragen/Antworten eingerichtet werden.

Grundprinzip

Im Zentrum einer Umfragesoftware stehen die beiden Objekte Frage und Antwort. Softwaretechnisch lassen sich entsprechende Systeme bereits sehr spezialisiert für ein einzelnes Gebiet hin entwickeln oder man versucht, möglichst flexibel und dynamisch Fragearten, Skalen und mögliche sowie konkrete Antworten abzubilden. Es ist eine Reihe von Anbietern am Markt vorhanden, die explizit damit werben, ihre Software-Lösung eigne sich für einen speziellen Befragungsbereich. Dennoch ist zwischen den verschiedenen Produkten im Bereich der Ausgaben (Diagrammarten, statistische Berechnungsverfahren, Dateiformat) und im Bereich der Fragearten immer auch ein gewisser Anteil an Gemeinsamkeiten zu finden. Im Rahmen des Forschungsprojekts soll nun gerade davon ausgegangen werden, gerade nicht eine statisch strukturierte Software zu entwickeln, die explizit nur für Kundenumfragen oder Befragungen von Mitarbeitern zum Einsatz kommen kann. Stattdessen soll die Flexibilität, die sich schon bei intelligenter relationaler Modellierung, die allerdings noch ohne tatsächliche und eigenständige Ontologie auskommt, ergibt, noch umfassend erweitert werden. Als oberstes Ziel ist dabei an eine Lösung zu denken, die universell einsetzbar ist, was im Wesentlichen durch die Ontologie-Orientierung gelöst werden soll.

Es ist sehr anspruchsvoll, eine flexible Software-Architektur und entsprechende Algorithmen und Verfahren zu entwerfen, die es ermöglichen, nahezu beliebige Frage-Antwort-Strukturen für Fragebögen abzubilden und entsprechend auch auszuwerten. Es gibt zwar eine Reihe von Standard-Anwendungen, die teilweise sogar Open Source-Produkte sind, welche allerdings viele Anforderungen hinsichtlich Dynamik und Flexibilität nicht erfüllen und daher nur für sehr wenige und sehr spezialisierte Befragungsprojekte einsetzbar sind. Aus dieser Differenzierung erwächst allerdings kein besonderer Vorteil. Stattdessen lässt sich im Falle von Projektübernahmen immer wieder feststellen, dass gerade bei der Modellierung der Datenstrukturen und der zugehörigen Algorithmen zu spezialisiert für einen Themenbereich gearbeitet wurde und dass daher häufig Hindernisse bei der erfolgreichen Projektdurchführung entstehen.

Durch die Erfahrungen der letzten Jahre hat die Comelio GmbH eine Reihe von Techniken entwickelt, um Software zwar thematisch orientiert zu entwickeln, aber dennoch für Veränderungen und Erweiterungen für komplexe Fragestrukturen und auch Beziehungen zwischen Fragen sowie Auswertungstechniken offen zu sein. Es fehlten allerdings bis jetzt die notwendigen personellen und gerade auch finanziellen Mittel, intensiv daran zu arbeiten, über eine Ontologie die allgemeinen Strukturen, die einer Befragungssoftware zu Grunde liegen, als Kern der Datenstrukturen vorzugeben und die tatsächlichen Fragen, Antwortmöglichkeiten und insbesondere die Beziehungen zwischen Fragen abzubilden. Das Ziel soll eine Software mit Ontologie und Regelmaschine sein, die möglichst universell einsetzbar ist. Ob es definitiv möglich ist, eine für alle möglichen Befragungsstrukturen und –techniken einsetzbare Software zu entwickeln, ist grundsätzlich offen, doch für die bisher umgesetzten Projekte ist es wiederum sehr wahrscheinlich. Typische Einsatzbereiche wären dann auch hier Konsumenten- und Kundenbefragungen als typische Meinungsbefragungen und vergleichende Umfragen als reine Datenerhebung mit offenen Themenbereichen.

Aufgaben

In einem ersten Teil des Forschungsprojekts soll eine allgemeine Ontologie erarbeitet werden, welche das Weltmodell für die Strukturen von Fragen und Antworten abbildet. Dies soll neutral und möglichst allgemein erfolgen, um die Software für eine große Anzahl an konkreten Befragungs- und Auswertungsprojekten einsetzen zu können. Wesentlich ist hier also, die Fragebogentheorie für sozialwissenschaftliche empirische Erhebungen ontologisch zu erfassen. Dies führt zu einem Metamodell, welches für konkrete Befragungsvorgänge/-projekte genutzt wird, um vorhandene Fragen, Fragengruppen, Skalen und Antworten sowie vor allen Dingen die Beziehungen zwischen den Objekten zuzuordnen. Diese Zuordnung erlaubt es dann, für die Konstruktion und Anzeige der Fragebögen, die Flusskontrolle und Validierung sowie für die spätere Auswertung herangezogen und verarbeitet zu werden.

In einem weiteren Teil könnte dann zusätzlich eine Ontologie entwickelt werden, um auch den Bereich der Datenauswertung zu modellieren. Dies betrifft dann solche Objekte wie Berechnungen, Formeln, Vergleichsmöglichkeiten in Hierarchien und nach Merkmalen aus dem Codebuch. Es kann sogar soweit reichen, dass man versucht, mögliche Ausgabearten in Form von exemplarisch ausgewählten Diagrammarten abzubilden, sinnvoll zuzuordnen und für den wesentlichen Anspruch der Datenauswertung zu nutzen. Dies stellt nach aktueller Einschätzung ein besonders innovatives Vorgehen dar.

Es sind verschiedene Umfragesysteme erhältlich, die speziell für bestimmte Themenbereiche oder Branchen feste relationale Strukturen in einer Datenbank anbieten und entsprechend auch darauf aufbauende Verarbeitungsmechanismen besitzen. Durch die Ontologie wird es allerdings möglich sein, Fragen und ihre Beziehungen untereinander so abzubilden, dass die Bedeutung der Frage der Software und der die Ontologie verarbeitende Regelmaschine bekannt ist. So ist es möglich, auch komplexe Befragungsstrukturen in einer Oberfläche abzubilden bzw. eine Software-Komponente zu entwickeln, die aus dem Weltmodell in der Ontologie die benötigen Daten aus der Datenbank für die einzelnen Objekte abruft und verfügbar macht. Dies betrifft sowohl die Fragen und möglichen Antworten als auch solche Bereiche wie Hierarchien, Reihenfolgen und Gruppen, Skalen oder Bedingungen, die für die Auswahl oder Anzeige von Fragen gelten.

In einer traditionellen Software gibt es einen festgelegten Fragebogen, der über ein Konfigurationsmenü festgelegt wird und dessen Daten in einer XML-Struktur oder in einer relationalen Datenbank hinterlegt sind. In einer ontologisch basierten Vorgehensweise kann man zwar auch weiterhin einen Fragebogen gestalten, doch die für Auswertungen und die Fragebogenkonstruktion notwendigen Bedeutungsinformationen sind zusätzlich auch noch hinterlegt. So erreicht man es, dass unterschiedliche Fragearten mit den gleichen Algorithmen über die Ontologie verarbeitet werden können.

Architektur der ontologiebasierte Befragungssoftware

Architektur der ontologiebasierte Befragungssoftware

Die Software besteht nach aktuellen Planungen grob aus vier Teil-Modulen, wobei im Wesentlichen eine komplex aufgebaute Regelmaschine gemeint ist, die Abfragen auf dem Metamodell und den Zuordnungen in der relationalen Datenbasis ausführt und für die typischen Anwendungsfälle einer Befragungssoftware Verarbeiten ausführt. Im Einzelnen sind dies:

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