DA00
Umfragesysteme auf Basis mobiler Endgeräte -
Untersuchung der Mehrwerte gegenüber papierbasierten und
Online Fragebögen auf stationären Geräten
- Diplomarbeit -
Vorgelegt dem Fachbereich Wirtschaftswissenschaften
der Goethe-Universität Frankfurt
Institut für Wirtschaftsinformatik
Professur für M-Business and Multilateral Security
von: This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Betreuer: Dipl.-Wirt.-Inf. Markus Tschersich
Gutachter: Prof. Dr. Kai Rannenberg
Abstrakt (DE)
Mobile Endgeräte werden seit langem für Befragungen als Alternative zu Papier- und Online-Fragebögen genutzt. Eine geringe Verbreitung und die komplizierte Bedienung schränkten die Rolle dieser Geräte hauptsächlich auf die Unterstützung Interviewer-geführter Befragungen ein. Mit wachsenden Marktanteilen der aktuellen mobilen Generation (z.B. Android-Smartphones) muss die Tauglichkeit für selbstadministrierte Befragungen geprüft werden, zumal die integrierten Sensoren einen zusätzlichen Mehrwert darstellen könnten. Nach einer Gegenüberstellung verschiedener Aspekte von Umfragesystemen werden die Grundlagen empirischer Befragungen in dieser Diplomarbeit skizziert. Anschließend wird aus den erarbeiteten Informationen und den technischen Möglichkeiten aktueller Smartphones ein XML-Schema zur Beschreibung komplexer Fragebögen für mobile Endgeräte entwickelt. Die Umsetzung in die Praxis zeigt einen auf das Schema aufbauenden Prototypen, der in einem Feldversuch den Vergleich mit Papier- und Online-Fragebogen antreten musste. Die aus den Umfragen gewonnenen Daten zeigten trotz einiger Nachteile eine Bereitschaft der Probanden an weiteren Befragungen auf mobilen Endgeräten teilzunehmen. Auch wenn das grundlegende Problem der kleinen Anzeigefläche und einem höheren Zeitbedarf im Vergleich zu den etablierten Befragungsformen vorhanden ist, sollten aktuelle Mobilgeräte den Vergleich nicht scheuen. Eine selbst für Ungeübte intuitive Bedienung und die zeit- und ortsunabhängige Verwendung bewirkt eine höhere Motivation zur Teilnahme. Außerdem können diese Geräte Befragungen mit zusätzlichen Daten, wie Fotos, Position oder Helligkeit anreichern. Insbesondere eine Kombination der Sensordaten kann trotz der eingeschränkten Genauigkeit ein Lagebild im Augenblick der Befragung festhalten. Aber auch sensitive Informationen des Probanden können leicht ausgespäht werden, weshalb vertrauensbildende Maßnahmen geschaffen werden müssen - schließlich ist in Zukunft mit einem verstärkten Einsatz mobiler Umfragesysteme zu rechnen.
Abstract (EN)
Mobile devices have been used for questionnaires as an alternative to paper-and-pencil surveys and online questionnaires for a long time. A limited distribution and the relatively complicated operation of these devices restricted their usage primary to a supporting role for interviewer-guided surveys. A growing market share of current-generation mobile devices (eg Android smartphones) must be tested concerning their suitability for self-administered surveys. Especially the integrated sensors might bear an added value. The investigation of survey systems on current mobile devices in this thesis starts with a comparison of various aspects of survey systems followed by outlining the fundamentals of empirical studies. Acquired information in combination with the technical capabilities of current smartphones is then used to develop a XML schema describing complex questionnaires on mobile devices. Based on that schema a prototype application is built, which is field-tested afterwards by comparing it with paper and online questionnaires. The findings of the survey showed, despite some disadvantages, that survey systems for mobile devices are well accepted by the participants. Even if the fundamental problem of a small display and higher time requirement per survey in comparison to the established survey forms exists, mobile systems will be highly competitive. A higher motivation for participation is due to an intuitive control concept - even for inexperienced users - and the possibility using such a system regardless of time and place. Additionally, these devices are able to augment surveys adding supplementary data, such as photos, position, brightness and temperature. In particular, a combination of sensor data may deliver indications of the situation during the survey. But also sensitive information of the subject can be extracted easily, so confidence-building measures need to be established - after all an increase in mobile survey systems can be expected in the future.
Inhaltsverzeichnis
1.3 Zielsetzung und Lösungsansatz
2.1 Befragungsformen und Kommunikationsmedien
2.2 Überblick über Umfragesysteme
3 Grundlagen der empirischen Befragung
3.1 Quantitative und qualitative Methoden
3.5 Qualität und Gütekriterien
3.7 Datenschutz, Anonymität und Vertraulichkeit
4 Fragebogen-Schema für mobile Umfragesysteme
4.1.2 Regeln zur Wohlgeformtheit
4.1.3 Dokumententypdefinition (DTD)
4.2 Vorhandene XML-Schemata für Umfragen
4.3 XML-Schema für mobile Umfragesysteme
4.4 Zusätzliche Fragetypen zur Sensornutzung
4.4.2 Positionsbestimmung: <location>
4.4.4 Kommunikationsverbindungen: <connectivity>
5.3 Konzept und Kurzvorstellung
5.3.1 Kernbestandteile des Prototypen
5.3.4 Transparenz und Datenschutz
6 Erprobung und Ergebnisse des Prototypen
6.1.2 Datenschutz und Privatsphäre
6.3 Zusammensetzung der Stichprobe
6.4.2 Motivation zur Teilnahme an Befragungen
6.4.3 Unterscheidung nach Fragetypen
6.4.4 Sensordaten des mobilen Endgerätes
6.4.5 Datenpreisgabe und Vertrauen
6.4.6 Datenschutz und Privatsphäre
6.5 Resümee: Ergebnisse und Erkenntnisse
7.1 XML-Schema für Fragebögen auf mobilen Endgeräten
7.3 Mehrwert, Einschränkungen und Einsatzszenarien
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Grafische Übersicht über die Struktur der Arbeit
Abbildung 2: Kommunikationsformen von Befragungen mit Einordnung computergestützter Verfahren
Abbildung 3: Quantitative Umfrageformen im zeitlichen Verlauf
Abbildung 4: Beispiel eines XML-Schemas (XSD)
Abbildung 5: Grafische Darstellung eines XML-Schemas
Abbildung 6: Einordung von Fragen innerhalb des strukturellen Aufbaus eines queXML-Dokuments
Abbildung 7: Struktur der Zusatzdaten
Abbildung 8: Strukturelle Einordnung von Fragen
Abbildung 9: Schema und Beispiel für freien Text
Abbildung 10: Schema und Beispiel für feste Auswahl
Abbildung 11: Schema und Beispiel für Skalen
Abbildung 12: Beispiel der Transformation einer Frage des Typs „Feste Auswahl“ zum Typ „Skala“
Abbildung 13: Ausschnitt des XML-Schemas zur Kameranutzung
Abbildung 14: Ausschnitt des XML-Schemas zur Ortsbestimmung
Abbildung 15: Ausschnitt des XML-Schemas zur Sensornutzung
Abbildung 16: Struktur des Sensorlogs
Abbildung 17: Struktur und Beispiel für eine Helligkeitsmessung
Abbildung 18: Struktur und Codebeispiel zur Temperaturmessung
Abbildung 19: Struktur- und Koordinatendarstellung zum Lagesensor
Abbildung 20: Struktur- und Koordinatendarstellung zum Magnetfeldsensor
Abbildung 21: Schema der Daten aus einer Luftdruckmessung
Abbildung 22: Strukturelle Darstellung der Lautstärkenmessung
Abbildung 23: Übersicht über die Informationen der Kommunikationsgeräte des Mobiltelefons
Abbildung 24: Verbindungsinformationen
Abbildung 25: Struktur der Informationen aus dem Mobilfunkmodul
Abbildung 26: Struktur der Informationen zu umgebenden Funknetzwerken
Abbildung 27: Prototyp und Fragebogenarten im LimeSurvey-Ökosystem
Abbildung 28: Startbildschirm und Fragebogenauswahl
Abbildung 29: Fragenkopf mit Informationen zum Fortschritt der Befragung
Abbildung 30: Fragetyp freier Text, rechts mit eingeblendeter numerischer Tastatur
Abbildung 31: Fragetyp feste Auswahl - links Mehrfachauswahl, rechts einfache Auswahl
Abbildung 32: Fragetyp Skala - links mit Unterfragen, Mitte Einzelfrage, rechts im Querformat
Abbildung 33: Beispiel für aufgezeichnete Sensordaten
Abbildung 34: Fragetyp Ortsbestimmung vor und nach Benutzerinteraktion
Abbildung 35: Ansicht der Foto- bzw. Audiokommentar-Funktion
Abbildung 36: Informationen für den Befragten zu den erhobenen Daten
Abbildung 37: Evaluation des Prototyps
Abbildung 38: Kuchendiagramm der drei Gruppenverteilung für die Auswertung
Abbildung 39: Übersicht über die Bewertung der drei Varianten als Boxplots
Abbildung 40: Boxplots der gruppenweisen Vergleiche der Einstellung zur Sensornutzung
Abbildung 42: Regression zwischen Batterietemperatur und extern gemessener Temperatur
Abbildung 43: Regression zwischen gefühlter und gemessener Temperatur
Abbildung 45: Aufklärung und Interesse zur Datenerhebung des Prototypen
Abbildung 46: Beispiel für aufgezeichnete Sensordaten (--> Anhang H)
Abbildung 47: Gerätevielfalt – kleines und großes Smartphone, sowie Tablet
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Gegenüberstellung selbst-administrierter Fragebögen
(Papier / Online / Mobil)
Tabelle 2: Vergleich zwischen Anwendung und Webseite auf mobilen Endgeräten
Tabelle 3: Vergleich von qualitativen und quantitativen Methoden
Abkürzungsverzeichnis
API Application Programming Interface
BDSG Bundesdatenschutzgesetz
CAPI Computer Assisted Personal Interview
CATI Computer Assisted Telephone Interview
CSAQ Computer Self-Administered Questionnaire
CDATA Character Data
DOM Document Object Modell
GPS Global Positioning System
HTML HyperText Markup Language
ID Identifikator
MAC Media Access Control
MDA Mobile Digital Assistant
MID Mobile Internet Device ("Tablet")
MMS Multimedia Messaging Service
MSL Main Sea Level ~ Normal Null
OS Operating System
PC Personal Computer
PDA Personal Digital Assistant
PDF Portable Document Format
QNH Aktueller Luftdruck über MSL in Millibar
SAX Simple API for XML
SDK Software Development Kit
SGML Standard Generalized Markup Language
SMS Short Message Service
SSID Service Set Identifier
VM Virtuelle Maschine
W3C World Wide Web Consortium
WAP Wireless Application Protocol
XML eXtensible Markup Language
Im Rahmen der statistischen Auswertungen werden folgende Abkürzungen verwendet:
(… % ± …) Mittelwert % ± Standardabweichung
? Männlich
? Weiblich
A Gruppe "Alt" (vor 1970 geboren)
J Gruppe "Jung" (nach 1970 geboren)
K Kein Smartphone
M Mobil-Version
O Online-Version
P Papier-Version
S Smartphone-Besitzer