Internet Publikation für Allgemeine und Integrative Psychotherapie
    (ISSN 1430-6972)
    IP-GIPT DAS=23.01.2004 Internet-Erstausgabe, letzte Änderung: 19.01.20
    Impressum: Diplom-PsychologInnen Irmgard Rathsmann-Sponsel und Dr. phil. Rudolf Sponsel
    Stubenlohstr. 20     D-91052 Erlangen * Mail: sekretariat@sgipt.org

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    Willkommen in der Abteilung Wissenschaft, Methodologie, Meßproblematik, Statistik und Wissenschaftstheorie besonders in Psychologie, Psychotherapie und Psychotherapieforschung  unserer Internet-Publikation IP-GIPT 1)

    Multivariate und numerische Studien zum IST 70

    Vollständige 501 partielle Korrelationsanalysen am Beispiel IST 70

    Einführung und Ergebnisse der Untersuchung.

    von Rudolf Sponsel, Erlangen

      Inhaltsübersicht
    • Einführung
    • Die Originalmatrix des IST 70
    • Abstract / Zusammenfassung Ergebnisse
    • Übersicht und Fundstellen der Auspartialisierung nach lexikographischer Ordnung
      • Auspartialisierung von 1,2,3 Variablen nach lexikographischer Ordnung 1-789
      • Auspartialisierung von 4 Variablen nach lexikographischer Ordnung 1234-6789
      • Auspartialisierung von 5 Variablen nach lexikographischer Ordnung 12345-56789
      • Auspartialisierung von 6 und 7 Variablen nach lexikographischer Ordnung 123456-345678.
    • Querverweise und Überblick multivariate und numerische Studien zum IST 70.
    Einführung: Im folgenden werden sämtliche 501 partiellen Korrelationsanalysen mit insgesamt 4572 Korrelationskoeffizienten, die der Intelligenztest IST 70 hergibt, berechnet und dargestellt. Eine ausführliche statistische Analyse wird mit den 126 partiellen Korrelationskoeffizienten zur  Korrelation zwischen Variable 1 und 2, Satzergänzung und Wortauswahl, durchgeführt. Damit wird an einem praktischen Beispiel demonstriert, daß der Korrelationskoeffizient keine inhaltlich verläßliche Aussagebedeutung hat, weil, wie man sieht, es ganz darauf ankommt, welche Variable und wie ihr Einfluß mit in die Untersuchung einbezogen wird. Neben diesem methodischen Hauptergebnis werden aber auch zahlreiche interessante Zusammenhänge dargestellt, die es gerade beim IST 70 gibt. Hierzu gehört zweifellos das Ergebnis, daß die 9 Dimensionen des IST 70 nach vollständiger Partialisierung weitgehend unkorreliert sind, was ich in diesem Fall der vollständigen Partialisierung als weitgehend voneinander unabhängig interpretiere, wie es dem Ideal eines n-dimensionalen Testes entspricht: jede Dimension soll optimal informativ sein. Das ist genau dann der Fall, wenn die echten Korrelationen um 0 herum liegen. Diese Deutung ist nur deshalb möglich und zulässig, weil die vollständig partialisierte Matrix positiv ist. Das ist nicht selbstverständlich, hat doch Dr. Bernhard Hain 1994 gezeigt, daß die vollständige Partialisierung einer Korrelationsmatrix nicht notwendig positiv definit ist, also vielfach entgleisen kann. Deshalb ist es in solchen Fällen natürlich wichtig, die vollständig partialisierte Korrelations-Matrix einer Analyse auf ihre Positive Definitheit zu unterziehen (Ergebnisse dieser Analyse hier). Doch nicht nur hier. Ganz allgemein sollte jede Korrelationsmatrix auf ihre positive Definitheit untersucht werden (elementare multivariate Qualitätssicherung). Tut man dies nicht, kann man böse Überraschungen erleben, wie am Beispiel des IST 70 unter Einbeziehung des Gesamttestwertes gezeigt wird. Hier wird demonstriert, welche extrem pathologischen Wirkungen auch scheinbar geringe numerische Instabilität und Kollinearität haben kann. Bezieht man nämlich zu Demonstrationszwecken den Gesamttestwert im IST 70 in die Korrleationsmatrix mit ein, wird die Matrix scheinbar geringfügig indefinit und produziert einen negativen Eigenwert von -.02949 (und hier eine negative Determinante = -.0043049445). Obwohl die Werte "harmlos" erscheinen, führen sie durch zu einer völlig psychotischen Entgleisung multivariater Rechnung: So errechnet sich für den multiplen Korrelationskoeffizienten r(6.rest) der absolut abenteuerliche Wert von 6.610466476 (!!!). Dies sollte allen eine Warnung sein, das Phänomen der numerischen (In-) Stabilität und Kollinearität ernst zu nehmen.
     
    Korrelationskoeffizienten können Werte zwischen -1 und +1 annehmen: -1 <= r <= +1. Eine negative Korrelation bedeutet einen gegenläufigen Zusammenhang zwischen z.B. a und b: steigt a, fällt b und umgekehrt. Eine positive Korrelation bedeutet einen gleichsinnigen Zusammenhang zwischen a und b. Steigt a, steigt b, fällt a, fällt auch b und umgekehrt. Eine Korrelation um 0 zeigt keinen Zusammenhang zwischen a und b und den mit ihnen verbundenen Variablen. Das kann sich schnell ändern, wenn auspartialisiert wird. Partialisieren ist der korrelationsrechnerische Ausdruck für "Einfluß ausschalten durch konstant halten". Man untersucht also die Zusammenhänge zwischen a und b und hält die bekannten Einflüsse von c,d,e, ... konstant. Partielle Korrelationen werden wie folgt gekennzeichnet und gelesen: rXY.ABC... , d.h. es wird die Korrelation zwischen X und Y betrachtet wobei die Einflüsse von ABC ... ausgeschaltet = konstant gehalten werden. 
    Info Korrelation  *  Info partielle Korrelation * Info Beweis in der Statistik * Info Statistik IP-GIPT * 

    Der IST 70 ist ein Intelligenz-Struktur-Test, daher das Kürzel IST, der von Rudolf Amthauer zuerst 1953 und in einer Überarbeitung 1970 mit vielen Auflagen und Übersetzungen veröffentlicht wurde. Die Normierung beruht auf über 30.000 Fällen. Der IST umfaßt 8 reguläre und eine Zusatzskala mit folgenden Bedeutungen:
     

    1 =: SE =: Satzergänzung
    2 =: WA =: Wortauswahl
    3 =: AN =: Analogien
    4 =: GE =: Gemeinsamkeiten
    5 =: RA =: Rechenaufgaben
    6 =: ZR =: Zahlenreihen
    7 =: FA =: Figurenauswahl
    8 =: WÜ =: Würfelaufgaben
    9 =: ME =: Merkaufgaben

    Die folgende partielle Korrelationsanalyse mit allen, also 501 Partialisierungen geht von der Korrelationsmatrix aus von: Amthauer, Rudolf (1973, 4.u.A.). Intelligenz-Struktur-Test IST 70. Handanweisung für die Durchführung und Auswertung. Göttingen: Hogrefe.



    Original-Korrelationsmatrix IST 70 S. 32, N=799.

    Die Korrelation "Ges.", Gesamtwert, wurde hier weggelassen, weil sie per definitionem kollinear zu den anderen Werten ist. Hierdurch würden von vornherein numerische Instabilitäten angelegt, die zu korrelativen Absurditäten und numerischen Entgleisungen führen könnten, die die Korrelationsmatrix mit negativen Eigenwerten "psychotisch" werden lassen könnte.

    Korrelationskoeffizienten von File C:\OMI\NUMERIK\MATRIX\KK\ODOD\IST709.K09
    in File C:\OMI\NUMERIK\MATRIX\KK\ODOD\IST709.PKA
    11/23/02 19:38:08

    Korrelationskoeffizienten in Promill, d.h. z.B. 337 = 0,337

    Original-Korrelationen der  9 Items in Promille
     
    1=:SE=:Satzergänzung  4=:GE=:Gemeinsamkeiten 7=:FA=:Figurenauswahl
    2=:WA=:Wortauswahl 5=:RA=:Rechenaufgaben 8=:WÜ=:Würfelaufgaben
    3=:AN=:Analogien 6=:ZR=:Zahlenreihen 9=:ME=:Merkaufgaben
      2     3     4     5     6     7     8     9
     337   425   388   330   363   316   227   165  1
           406   427   218   413   304   256   300 2
                 391   251   395   380   299   322  3
                       206   254   253   226   156 4
                             169   309    27    89  5
                                   576   353   315  6
                                         322   278  7
                                               436  8
    Ablesebeispiel Zeile 1, Spalte 7
    Die Korrelation zwischen Satzergänzung und Figurenauswahl beträgt r17 = 0.316
    Ablesebeispiel Zeile 5, Spalte 8: Die Korrelation zwischen Rechen- und Würfelaufgaben beträgt r58 =0,027
    Anmerkung: Zwischen Rechen- und Würfelaufgaben und den mit ihnen verbundenen Variablen gibt es also so gut wie keine Korrelation. Würde diese Korrelation auch über die Partialisierungen durchgehalten, bedeutete dies, daß hier zwei echt verschiedene Intelligenzkomponenten vorliegen. Mit anderen Worten: die arithmetischen und geometrischen Fähigkeiten haben "nichts" miteinander zu tun. Dies wird möglicherweise etwas eingeschränkt, wenn man sich die vollständig partialisierte Korrleation zwischen den Variabe 6 (Zahlrenreihen) und 7 (Figurenauswahl) ansieht. Die gemeinsame "Brücke" zwischen beiden könnte Gesetzmäßigkeiten erkennen sein, einmal mehr arithmetisch (6 - Zahlenreihen), zum andern mehr geometrisch (7 - Figurenauswahl). 

    Insgesamt sind die Korrelationen zwischen den Untertestest und der mit ihnen verbundenen Variablen (Dimensionen) wünschenswert mäßig, allerdings weiß man an dieser Stelle noch nicht, was geschieht, wenn partialisiert wird.


    Abstract / Zusammenfassung Ergebnisse

    Die 126 partiellen Korrelationskoeffizienten zur Korrelation zwischen 1 und 2

    Betrachtet man die Korrelation zwischen den ersten beiden Variablen, also zwischen Satzergänzung und Wortauswahl, so gibt es folgende Möglichkeiten:
     
    0 auspartialisiert:
    000   r12 =  .337
    _
    1 auspartialisiert 7: 
    r12 = .337
    Min: r12.3 = .199
    Max: r12.9 = .306
    SW:  .107
    001    r12.3 = .199
    002    r12.4 = .206 
    003    r12.5 = .288
    004    r12.6 = .220
    005    r12.7 = .267
    006    r12.8 = .296
    007    r12.9 = .306
    _
    2 auspartialisiert: 21 r12 = .337
    Min: r12.46 = .114
    Max: r12.89 = .288
    SW= .174
    008    r12.34 = .125
    009    r12.35 = .172
    010    r12.36 = .138
    011    r12.37 = .172
    012    r12.38 = .184
    013    r12.39 = .196
    014    r12.45 = .173
    015    r12.46 = .114
    016    r12.47 = .160
    017    r12.48 = .183
    018    r12.49 = .183
    019    r12.56 = .183
    020    r12.57 = .242
    021    r12.58 = .243
    022    r12.59 = .260
    023    r12.67 = .211
    024    r12.68 = .209
    025    r12.69 = .214
    026    r12.78 = .248
    027    r12.79 = .255
    028    r12.89 = .288
    _
    3 auspartialisiert: 35 
    r12 = .337
    Min: r12.346 = .070
    Max: r12.789 = .246
    SW: .239
    _
    029    r12.345 = .105
    030    r12.346 = .070
    031    r12.347 = .104
    032    r12.348 = .115
    033    r12.349 = .122
    034    r12.356 = .115
    035    r12.357 = .156
    036    r12.358 = .154
    037    r12.359 = .170
    038    r12.367 = .136
    039    r12.368 = .134
    040    r12.369 = .142
    041    r12.378 = .164
    042    r12.379 = .174
    043    r12.389 = .188
    044    r12.456 = .089
    045    r12.457 = .143
    046    r12.458 = .147
    047    r12.459 = .153
    048    r12.467 = .111
    049    r12.468 = .109
    050    r12.469 = .110
    051    r12.478 = .150
    052    r12.479 = .151
    053    r12.489 = .175
    054    r12.567 = .180
    055    r12.568 = .168
    056    r12.569 = .177
    057    r12.578 = .217
    058    r12.579 = .228 
    059    r12.589 = .238 
    060    r12.678 = .202
    061    r12.679 = .207
    062    r12.689 = .209
    063    r12.789 = .246
    _
    _
    4 auspartialisiert: 35 
    r12 = .337
    Min: r12.3456 = .052 
    Max: r12.5789 = .216
    SW: .164
    _
    064    r12.3456 = .052 
    065    r12.3457 = .092
    066    r12.3458 = .093
    067    r12.3459 = .102
    068    r12.3467 = .069
    069    r12.3468 = .068 
    070    r12.3469 = .073
    071    r12.3478 = .099
    072    r12.3479 = .106
    073    r12.3489 = .118
    074    r12.3567 = .115
    075    r12.3568 = .109
    076    r12.3569 = .119
    077    r12.3578 = .144
    078    r12.3579 = .157
    079    r12.3589 = .159
    080    r12.3678 = .133
    081    r12.3679 = .141
    082    r12.3689 = .140
    083    r12.3789 = .170
    084    r12.4567 = .089
    085    r12.4568 = .082
    086    r12.4569 = .086
    087    r12.4578 = .129
    088    r12.4579 = .133
    089    r12.4589 = .143
    090    r12.4678 = .107
    091    r12.4679 = .109
    092    r12.4689 = .109
    093    r12.4789 = .148
    094    r12.5678 = .167
    095    r12.5679 = .176
    096    r12.5689 = .170
    097    r12.5789 = .216
    098    r12.6789 = .203
    _
    _
    5 auspartialisiert: 21 
    r12 = .337
    Min:   r12.34568 = .049
    Max:  r12.35789 = .150
    SW:  .101
    099    r12.34567 = .052 
    100    r12.34568 = .049
    101    r12.34569 = .056
    102    r12.34578 = .085
    103    r12.34579 = .093
    104    r12.34589 = .097
    105    r12.34678 = .068 
    106    r12.34679 = .074
    106    r12.34689 = .073
    107    r12.34789 = .104
    108    r12.35678 = .109 
    109    r12.35679 = .119
    110    r12.35689 = .115
    111    r12.35789 = .150
    112    r12.36789 = .140
    113    r12.45678 = .082
    114    r12.45679 = .086
    115    r12.45689 = .084
    116    r12.45789 = .128
    117    r12.46789 = .108
    118    r12.56789 = .169
    _
    6 auspartialisiert:  7 
    r12 = .337
    Min:   r12.345678 = .049
    Max:  r12.356789 = .115
    SW: .066
    119    r12.345678 = .049
    120    r12.345679 = .056
    121    r12.345689 = .055
    122    r12.345789 = .090
    123    r12.346789 = .074
    124    r12.356789 = .115
    125    r12.456789 = .084
    _
    7 auspartialisiert: 
    r12 = .337
    126    r12.3456789 = .055 

    7 auspartialisiert - Achtung: Hier werden alle restlichen gegenüber dem Paar 12 auspartialisiert. Diese Matrix ist nach den Hain'schen Untersuchungen nicht notwendig positiv definit, es könnten also unsinnige Korrelationskoeffzienten resultieren. Bei der Interpretation ist allgemein die größte Vorsicht geboten. In diesem speziellen Fall kann jedoch gezeigt werden, daß die vollständige Partialisierung die Qualität und Robustheit der Matrix nicht beeinträchtigt.


     



    4572 Korrelationskoeffizienten.
    Es sind 9 Variablen (Unterteste). Wird jeweils eine auspartialisiert, verbleiben 8. Aus 8 Variablen können nach der Formel  (n/2(n-1) 28 Paare gebildet werden. Also gibt es für den ersten Fall, eine aus 9 Variablen auspartialisieren, 28 * 9 = 252 partielle Korrelationskoeffizienten.
        Werden aus 9 zwei auspartialisiert, verbleiben 7 Variable. Aus 7 Variablen können 21 Paare gebildet werden. Und aus 9 Variablen können nach der Formen (n über i) insgesamt 36 Partialisierungskombinationen gebildet werden (1: 12, 2: 13, 3: 14, 4: 15, 5: 16, 6: 17, 7: 18, 8: 19, 9: 23, 10: 24, 11: 25, 12: 26, 13: 27, 14: 28, 15: 29, 16: 34, 17: 35, 18: 36, 19: 37, 20: 38,  21: 39, 22: 45, 23: 46, 24: 47, 25: 48, 26: 49, 27: 56, 28: 57, 29: 58, 30: 59, 31: 67, 32: 68, 33: 69, 34: 78, 35: 79, 36: 89).
        Werden aus 9 drei auspartialisiert, verbleiben 6 Variable. Aus 6 Variablen können 15 Paare gebildet werden. Und aus 9 Variablen können nach (n über i) 84 verschiedenen 3-er-Partialisierungskombinationen gebildet werden, so daß sich insgesamt 15 * 84 = 1260 verschiedene partielle Korrelationskoeffizienten ergeben.
        Fährt man so fort, ergibt sich als Gesamtrechnung: 252 + 756 + 1260 + 1260 + 756 + 252 + 36  = 4572 partielle Korrelationskoeffzienten für den Typ IST 70 mit 9 Variablen (das ist dann für alle Korrelationsmatrizen mit 9 Variablen so).
    ___
    welche Variable. Neben den test-internen Variablen (Untertests, "Dimensionen") gibt es natürlich noch viele andere, die auf das Testergebnis - auch erheblichen - Einfluß nehmen können: Alter, Bildung, Kulturkreis, (Leistungs-) Motivation, Erfahrung, Begabung, Übung und Routine, Befindlichkeit und Verfassung (müde, wach, ausgeruht, gesund, krank), Anspannung u.a.m.
    ___
    Sponsel, Rudolf & Hain, Bernhard (1994). Numerisch instabile Matrizen und Kollinearität in der Psychologie. Diagnose, Relevanz & Utilität, Frequenz, Ätiologie, Therapie.  Ill-Conditioned Matrices and Collinearity in Psychology. Deutsch-Englisch. Übersetzt von Agnes Mehl. Kapitel 6 von Dr. Bernhard Hain: Bemerkungen über Korrelationsmatrizen. Erlangen: IEC-Verlag [ISSN-0944-5072  ISBN 3-923389-03-5] Aktueller Preis: https://ww.iec-verlag.de.



    Änderungen
    30.04.01    Linkfehler beseitigt: Danke an Gottfried Helms: Vollständige Faktorenanalysen zum IST 70 mit Rückrechnung und Residualanalysen aus 1,2,3,4,5,6,7,8 und allen 9 Faktoren.
    23.01.04    Kleine Fehlerkorrekturen, letzte ca. 21.40: Falsch: "der IST 90". Richtig: des IST 70. 21.50: Ergänzung welche Variable.


    Querverweise
       
      Multivariate und numerische Studien zum IST 70 (Intelligenz-Struktur-Test):
    • Dokumentation der 501 vollständigen partiellen Korrelationsanalysen zum IST 70:
      • Sie sind jetzt hier: Einführung und Ergebnisse der Untersuchung
      • Die ersten 129 partiellen Korrelationsanalysen mit auspartialisieren 1,2 und 3 Variablen
      • Die zweiten 126 partiellen Korrelationsanalysen mit auspartialisieren 4 Variabler.
      • Die dritten 126 partiellen Korrelationsanalysen mit auspartialisieren 5 Variabler.
      • Die letzten 120 partiellen Korrelationsanalysen mit auspartialisieren 6 und 7 Variabler.
    • Analyse der Korrelationsmatrix des Intelligenz-Struktur-Test IST 70 von Amthauer.
    • Standard Matrix Analyse der Korrelationsmatrix des Intelligenz-Struktur-Test IST 70 von Amthauer mit Gesamtwert nur zum Zwecke der Kollinaritäts-Demonstration und ihrer extremen Auswirkungen.
    • Analyse der vollständig partialisierten Korrelationsmatrix des Intelligenz-Struktur-Test IST 70 von Amthauer.
    • Vollständige Faktorenanalysen zum IST 70 mit Rückrechnung und Residualanalysen aus 1,2,3,4,5,6,7,8 und allen 9 Faktoren.
    ***
    • Extern: Kollinearität bei Wikipedia
    • Für NichtmethodikerInnen: worauf kommt es an bei Korrelationsmatrizen.
    • Für professionell Interessierte: Abkürzungen, Definition, Erklärung und Bedeutung zur Standard- (Korrelations)- Matrix- Analyse (SMA)
    • Gesamtzusammenfassung: "Numerisch instabile Matrizen und Kollinearität in der Psychologie".
    • Hintergrund und Entstehungsgeschichte der Arbeit "Numerisch instabile Matrizen und Kollinearität in der Psychologie".
    • Einführung und Überblick. Kritik der Handhabung der Faktorenanalyse.
    ***
    • Was bedeutet der lineare Korrelationskoeffizient? Kurioses, Paradoxes, Ungereimtheiten und Widersprüchliches in der Korrelationsrechnung und wie man dem begegnen kann.
    • Partielle Korrelationen: Definition und Methode -  Tücken und Fallen - Wichtige Anwendungen in der Psychologie - Kombinatorik der Anzahlen -  Schlußfolgerungen -  Literatur.
    ***
    • Überblick Arbeiten zur Theorie, Definitionslehre, Methodologie, Meßproblematik, Statistik und Wissenschaftstheorie besonders in Psychologie, Psychotherapie und Psychotherapieforschung.
    • Überblick Statistik in der IP-GIPT: Methoden, Daten, Geschichte, Verwandtes.
    • Der  Kardinal-Skalen-Beweis zur Summen-Score-Funktion und seine praktische Bedeutung.
    • Welten und  die Konstruktion unterschiedlicher Wirklichkeiten in der GIPT.
    • Über den Aufbau einer präzisen Wissenschaftssprache in Psychologie, Psychopathologie, Psychodiagnostik und Psychotherapie.
    • Testtheorie der Allgemeinen und Integrativen Psychotherapie.



    Fußnoten
    1) GIPT= General and Integrative Psychotherapy, internationale Bezeichnung für Allgemeine und Integrative Psychotherapie.

    Zitierung
    Sponsel, R.  (DAS). Multivariate und numerische Studien zum IST 70. Vollständige 501 partielle Korrelationsanalysen am Beispiel IST 70. Einführung und Ergebnisse der Untersuchung. Abteilung Arbeiten zur Definitionslehre, Methodologie, Meßproblematik, Statistik und Wissenschaftstheorie besonders in Psychologie, Psychotherapie und Psychotherapieforschung. Internet Publikation  für Allgemeine und Integrative Psychotherapie  IP-GIPT. Erlangen:  https://www.sgipt.org/wisms/statm/kor/ist70pk0.htm
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