UNIWERSYTET SZCZECIŃSKI
MATERIAŁ Y * KONFERENCJE NR 23
M l KROEKONOM ET R l A W TEORII l PRAKTYCE
SZCZECIN 1997
Komitet Redakcyjny Tadeusz Białecki, Janusz Faryś Stanisław Musielak - przewodniczący
Marian Gołębiowski - redaktor naczelny
Recenzent
prof. zw. dr hab. Kazimierz Zając
Redaktor naukowy prof. zw. dr hab. JózefHozer
Redaktor Wydawnictwa Anna Mariańska
Korektor
Małgorzata Szczęsna
ISSN 1232-5848
WYDAWNICTWO NAUKOWE UNIWERSYTETU SZCZECIŃSKIEGO
Wydanie I. Nakład 150 egz. Ark. wyd. 9,0. Ark. druk. 12,2. Format BS.
Oddano do druku w czerwcu 1997 r. Druk ukończono w lipcu 1997 r.
Cena zł 9,00
USPol 77/97
V
SPIS TREŚCI
Józef Hozer, Mirosława Gazińska , Waldemar Tarczyński, Barbara Batóg - Klasyfikacja 4 13 spółek i przedsiębiorstw objętych Progra - mem Powszechnej Prywatyzacji dla potrzeb alokacji w Narodowych Funduszach Inwestycyjnych ... ... ... ... ... ... 7 Danuta Strabl - System oceny zdolności kredytowej przedsiębiorstwa
(wybrane problemy) ... ... ... ... 29 Kinga Szymonowicz, Michał Woźniak - Specyfika rynku walut w Polsce.
Metod y' i wyniki badań . .. .. . .. . . . .. ... . . .. . .. .. .. . .. .. ... . .. . . . . .. . . . . . .. ... .. ... .. .. .. .. . . 4 7 JózefHozer - Zastos owania ekonometrii w opisie i analizie rynku nieru-
chom ości ... . ... .. .... . ... . . . ... . .. . ... . ... 57
Stanisława Bartosiewicz - O ryzyku w przedsiębiorstwie . . .. . . .... .. ... ... .... 67 Krzysztof Jajuga - Ryzyko projektu inwestycyjnego ... ... 71 Kazimierz Zając - Statystyczna analiza rozwoju społeczno-gospodarcze-
go i kulturalnego ... .. ... ... 85
Michał Kolupa, Andrzej Kokoszewicz - Teoretyczne podstawy kon- strukcji port fe la lokat ... l O l Józef Biolik, Lesław Fornal - Badanie marketingowe zapotrzebowania
na urządzenia ochrony powietrza nie produkowane w Polsce ... ... III Katarzyna Wawrzyniak, Jacek Batóg -· Wykorzystanie nonn w zarzą-
dzaniu ... ... ... 123 Ryszard Aotooiewicz -· Jeszcze o liniach regresji ... 139 Marek Walesiak - Zastosowania skalowania wielowymiarowego w roz-
wi ązywaniu problemów marketingowych ... 143 Maria Szmuksta-Zawadzka, Jan Zawadzki - O metodzie predykcji bra-
kujących informacji dla danych sezonowych ... 155
UNIWERSYTET SZCZECIŃSKI
NR 23 MATERIAŁY * KONFERENCJE 1996
MAREK WALESIAK
Akademia Ekonomiczna, Wrocław
ZASTOSOWANIA SKALOWANIA WIELOWYMIAROWEGO W ROZWIĄZYWANIU PROBLEMÓW MARKETINGOWYCH •
ZAGADNIENIA WSTĘPNE
Celem skalowania wielowymiarowego jest przedstawienie w przestrzeni (na ogół jedno-, dwu- lub trójwymiarowej') relacji zachodzących pomiędzy
badanymi obiektami. Obiektami badania mogą być produkty, producenci, sprze- dawcy, respondenci, zmienne charakteryzujące produkty, hasła reklamowe itd.
W klasycznym ujęciu skałowanie wielowymiarowe rozpoczyna się od wyznaczenia macierzy przedstawiającej odległości między każdą parą badanych obiektów. Macierz ta jest konstruowana na podstawie postrzegania przez re- spondentów podobieństw między badanymi obiektami . Często jednak w prak- tycznych badaniach marketingowych punktem wyjścia tej metody jest macierz danych przedstawiająca obiekty jako punkty przestrzeni wielowymiarowej.
W tej sytuacji czynnością wstępną, poprzedzającą zastosowanie skalowania wie- lowymiarowego, jest normalizacja zmiennych (dla zmiennych mierzonych na
•
Pracęwykonano w ramach grantu KBN I-H02B-016-08 pn. Komputerowo wspomagane gromadzenie i analiza danych marketingowych
1
Przy
większejliczbie wymiarów
niemożliwastaje
sięgeometrycma interpretacja otrzyma-
nych wyników skalowania.
144 Marele Walesiole
skali przedziałowej i/lub ilorazowej) i konstrukcja macierzy odległości na pod- stawie odpowiedniej formuły odległości.
W praktycznych zastosowaniach rezultaty skalowania wielowymiarowe- go najczęściej są przedstawiane na płaszczyźnie w postaci tak zwanej mapy percepcyjnej. Do tego celu wykorzystuje się specjalne procedury, których ce- lem jest takie rozmieszczenie punktów na płaszczyźnie (mapie percepcyjnej), aby dopasowanie konfiguracji odległości z przestrzeni wiełowymiarowej i dwu- wymiarowej było najlepsze.
Termin skałowanie wielowymiarowe oraz pierwszą procedurę metryczną zaproponował W.S.Torgerson w 1952 roku 2 , choć pierwotnie idea skalowania
wiełowymiarowego pojawiła się w opracowaniu M.W. Richardsona z l 938 roku 3. Podstawy niemetrycznego skalowania wiełowymiarowego stworzyli w pierwszej połowie łat sześćdziesiątych R.N . Shepard 4 ( 1962) i J .B. Kruskal 5 ( 1964). Zagadnienie skalowania wiełowymiarowego zostało najlepiej opraco- wane w literaturze marketingowej w pracach : T. E. Cox i M.A.A. Cox ( 1994 );
P.E. Green, F.J. Carmone i S.M . Smith (1989); P. Arabie, J.D . Carroll i W. DeSarbo (1987); M.L. Davison (1983) ; S.S. Schiffman, M.L. Reynolds i F.W . Young (1981); J.B . Kruskal i M. Wish (1978); P.E. Green i V.R. Rao (1972). W pracy P.E. Greena, F.J. Carmone·a i S.M . Smitha zawarto ponadto przedruk dwóch obszernych przeglądowych artykułów z tej tematyki (ich auto- rami są L.G . Cooper oraz J.D. Carroll i P. Arabie). Godnymi uwagi monogra- fiami i artykułami traktującymi o skalowaniu wielowymiarowym są ponadto prace: J. de Leeuwa, F. W. Younga i Y. Takane (1976); Y. Takane, F. W. Youn- ga i J. de Leeuwa (1977); Y. Younga i C. Nułla (1978); G.J. Hooleya (1980b);
J. Wilczyńskiego ( 1980); A.D. Gordona ( 1981 ); B.S. Everitta i G. Dunna ( 1983 , 1991 ); G.A.F. Sebera ( 1984); F. W. Younga ( 1985); G. Wieczorkowskiej ( 1985);
B.F.J. Man1y'ego ( 1986); W .J. Krzanowskiego ( 1988); A. Bieli (1992); L. Hu - berta, P. Arabie i M. Hesson-Mcinnisa ( 1992); P.J .F. Groenena (1993); J.F. Hair, R. E. Andersona, R.L. Tathama i W.C . B1acka ( 1995).
2
Zob. [27. s. 238] .
3
Por. [13 , s. 24).
4
Zob. [28].
s Zo b. [22]; [23].
Zastosowanie skalowania wielowymiaro"K>ego ... 145
J. PROCEDURA SKALO W ANIA WIELOWYMIAROWEGO
Punktem wyjścia skalowania wielowymiarowego jest macierz [d ;k] . Jeśli (k oznacza odległość między i-tym i k-tym obiektem (i, k =l, ... ,n), to dane zawarte w macierzy [ (k] są mierzone na skali przedziałowej lub ilorazowej . Do skalowania wielowymiarowego obiektów stosuje się wówczas procedury metryczne. W przypadku, gdy dana jest macierz korelacji [rik], to należy prze-
kształcić wartości współczynników korelacji na odległości, stosując na przy-
kład formułę 6 :
(l)
Jeśli macierz [ (k J powstała w wyniku uporządkowania przez responden- ta (respondentów) t n(n- l) par obiektów, na przykład w taki sposób, że licz- ba l oznacza parę obiektów najbardziej podobnych, a liczba t n{ n- l) parę
obiektów najmniej podobnych, to macierz ta nazywa się macierzą podobień-
stwa obiektów (będzie ona oznaczana jako [(~] ), a dane w niej zawarte są
mierzone na skali porządkowej . Wtedy do skalowania wielowymiarowego obiektów stosuje się procedury niemetryczne. Następnie określa się arbitralnie
liczbę wymiarów przestrzeni t, w której będzie przeprowadzane skalowanie obiektów. Zwykle początkowo przyjmuje się, że t= l. Dalsze czynności prze-
biegają w postaci następującej procedury:
l. Ustała się konfigurację początkową n obiektów w przestrzeni t-wymia- rowej . Konfigurację tę wyznacza się przy użyciu metody głównych składowych
w sposób losowy lub jest to konfiguracja podana przez użytkownika 7 . Niech i-ty obiekt ma współrzędne (Pil> ... , Pi
1).2. Obliczamy odległości spełniające własność metryki 8 między n obiek- tami, których współrzędne określono w kroku l. Niech dik oznacza odległość między obiektem i-tym i k-tym .
6
Zob. (2.s.ll3J.
7
Por. (7, s. 70-71); (14, s. 43).
8 Własność
metryki ma
odległośćMinkowskiego
(spełniająca własności nieujemności.zwrot-
ności, symetryczności
i
nierówności trójkąta),której szczególnymi przypadkami
są odległośćmiejska, euklidesowa i Czebyszewa (por. np. (31 , s. 42-43]).
146 Marek Walesiak
3. W metrycmej procedurze skalowania wyznacza się regresję liniową mię
dzy odległościami dik oraz d~:
~=a+~, (2)
gdzie a, b- oceny parametrów regresji.
Jeśli odległości dik są mierzone na skali ilorazowej, to a = O i równanie regresji przyjmuje postać
(3) Metryczne procedury skalowania szukają takiej przestrzennej konfigura- cji obiektów, w której dopasowanie odległości początkowych zawartych w ma- cierzy [(k] i odległości między tymi obiektami w przestrzeni t-wymiarowej (macierz [ dik]) jest naj lepsze.
W niemetrycznej procedurze skalowania wyznacza się regresję monoto- niczną między dik oraz d~ :
(4) gdzie f- nieznana monotonicznie rosnąca funkcja spełniająca następujący wa- runek 9:
(5) Niemetryczne procedury skalowania szukają takiej przestrzennej konfigu- racji obiektów, w której uporządkowanie podobieństw par obiektów w macie- rzach (dik] i [(n jestjak najbardziej zbliżone.
4. Oblicza się wartości formuły pozwalającej ocenić dopasowanie odle- głości d;k oraz d~k (uporządkowania podobieństw par obiektów w macierzach [d;k] oraz [d~n ). Do tego celu wykorzystuje się między innymi następujące
formuły:
a) Kruskala- współczynnik STRESS 10:
9
Zob. [27, s. 241).
10
Nazwa STRESS oznacza znonnalizowaną swnę kwadratów reszt (STandardized REsidual
Sum ofSquares); (14, s. 43-44, 349).
Zastosowanie skalowania wielowymiarowego ... 147
l
s= [ I{dik _ d;s /Id~kr (6)
b) Younga- współczynnik S-STRES S 11 :
[ ( 2 A2)2/ ( 2)2~
SS = I d;k - d;k I d;k J ; (7)
c) Guttmana- współczynnik alienacji 12 :
(8)
gdzie:
K
E[O; l], l l l
0 • 0 A
2 2
A22
re- cosmus kąta między wektorami- re= Ld;kdik (Id;k) (Idik) .
l<k l<k l<k
Dopasowanie odległości w macierzach [d;k] i [(k] (uporządkowania po- dobieństw par obiektów w macierzach [d;k] i [(~])jest tym lepsze, im formu-
ły S, SS oraz K przyjmują mniejsze wartości.
5. Jeśli dopasowanie mierzone współczynnikiem S, SS łub K jest niewy-
starczające, to nieznacznie zmienia się współrzędne obiektów określone w kro- ku l, tworząc nową konfigurację n obiektów w t-wymiarowej przestrzeni. Nowe
współrzędne dla i-tego obiektu wyznacza się z następujących wzorów 13 :
gdzie O <a < l (zwykle a= 0,2 ).
11
Por. [30].
12
Zob. [8, s. 89).
13
Zob. (14, s. 45].
(9)
148 Marek Walesiak
Kroki od 2 do 5 powtarza się do momentu, gdy nie nastąpi znaczna reduk- cja (wartość tę określa się arbitralnie) wartości współczynnika S, SS lub K.
Jeśli przy danej liczbie wymiarów t otrzymaliśmy niezadowalające rezul- taty w sensie dopasowania mierzonego współczynnikami S, SS lub K, to nale-
ży zmienić liczbę wymiarów t i powtórzyć całą procedurę.
Zagadnienie skalowania wielowymiarowego obiektów rozwiązuje się za
pomocą programów komputerowych. Tabela l przedstawia podstawowe pro- cedury skalowania wielowymiarowego.
Tabela l Podstawowe komputerowe procedury skalowania wielowymiarowego
Typ procedury Autorzy
Metryczne
KYST J.B. Kruskal , F .W. Young i J.B. Seery (1973)
INDSCAL J.D. Carroll i J.J . Chang (1970); J.J . Chang i J.D. Carroll (1969) ALSCAL F. W. Young i R. Lewyckyj (1979)
Y. Takane, F. W. Young i J . de Leeuw (1977) Niemetryczne
KYST J.B. Kruskal, F.W. Young i J.B. Seery (1973)
SfNDSCAL S. Pruzansky (1975)
ALSCAL F.W. Young i R. Lewyckyj (1979) Źródło: [ 14, s. 50).
Z punktu widzenia potrzeb potencjalnego użytkownika na uwagę zasłu gują programy SPSS, STATISTICA i SYSTA T, pracujące w środowisku
MS WINDOWS i łatwe w obsłudze. Programy te wykorzystują procedury przedstawione w tabeli l .
Otrzymany rezultat w przypadku procedur skalowania metrycznego ozna- cza, że konfiguracja obiektów w przestrzeni t-wymiarowej zapewnia najlepsze z możliwych dopasowanie odległości początkowych badanych n obiektów i odległości między tymi obiektami w przestrzeni t-wymiarowej. Dla procedur skalowania niemetrycznego rezultat ten oznacza, że otrzymana konfiguracja obiektów w przestrzeni t-wymiarowej zapewnia najlepsze z możliwych dopa- sowanie porządku początkowych podobieństw par obiektów i porządku podo-
bieństw tych obiektów w przestrzeni t-wymiarowej .
Zastosowanie skalowania wielowymiarowego ... 149
Merytoryczna interpretacja otrzymanych wyników skalowania wielowy- miarowego polega na interpretacji wymiarów (poszczególnych osi) uzyskanej przestrzeni, a następnie interpretacji otrzymanych konfiguracji obiektów w tej przestrzeni.
Innym zagadnieniem jest orientacja osi wymiarów skalowania wielowy- miarowego w przypadku dwuwymiarowym i trójwymiarowym . Orientacja osi wymiarów nie ma wpływu na otrzymane rezultaty (odległości między obiekta- mi pozostają te same), ale zmiana konfiguracji osi ma wpływ na łatwość inter- pretacji wyników.
2. ZASTOSOWANIA
W badaniach marketingowych skalowanie wielowymiarowe bywa stoso- wane14 w następujących przypadkach:
l . W segmentacji rynku (segmentacji nabywców na rynku dóbr i usług
konsumpcyjnych oraz segmentacji nabywców na rynku dóbr i usług produk- cyjnych). W klasycznym ujęciu segmentacji rynku obiektem badaniajest poje- dynczy konsument-nabywca (indywidualny nabywca, gospodarstwo domowe, organizacja lub przedsiębiorstwo-nabywca). W badaniach segmentacyjnych sen- su largo obiektem badania może być pojedynczy konsument-nabywca lub ich
zbiorowość na określonym rynku (na przykład zbiór pracowników wykonują
cych dany zawód , zbiór nabywców z danego miasta , regionu czy kraju) . 2. Do określania pozycji produktu na rynku. Metody skalowania wielo- wymiarowego mogą być zastosowane do oceny możliwości istniejących pro- duktów w stosunku do produktów konkurencyjnych . Pozwalają więc określić pozycję produktu na rynku na tle produktów konkurencyjnych .
3. W procesie wprowadzania nowego produktu na rynek . Metody skalo- wania wielowymiarowego mogą być zastosowane do oceny możliwości nowych produktów w stosunku do produktów konkurencyjnych. W ten sposób firma
może sprawdzić usytuowanie na rynku swojej oferty w postaci nowego pro- duktu w stosunku do konkurencyjnych produktów.
4 . Do określania cech produktów, które są dla konsumentów naj istotniej- sze .
14
Por. [13); [16, s. 61()...{il5] ; [14, s. 19-24, 140-168); [l]; [19) ; [4); [6, s. 346 ]
150 Marele Walesiak
5. Do rozpoznawania "luki" na rynku. Poszukiwanie luk rynkowych przy
użyciu metod skalowania wielowymiarowego może się odnosić do poszczegól- nych rynków, produktów, nabywców.
6. Do określania struktury rynku.
7. Do oceny haseł reklamowych .
Przykład.
Na podstawie danych z tabeli 2 przeprowadzono skalowanie wielowymia- rowe 15 samochodów osobowych sprzedawanych na polskim rynku w 1992
roku . Celem badania jest określanie pozycji na rynku samochodów produko-
wanych w Polsce w stosunku do produktów konkurencyjnych .
Symbol
a b c d e f g h i j k
l m
n o
Dane o wybranych samochodach osobowych sprzedawanych w Polsce w 1992 roku w cenie do 150 mln zł
Pojemność Prędkość
Marka samochodu skokowa Moc maksy- silnika (KM) maina
(ccm) (km/h)
Fiat 126p 650 25 105
Lada Tawrija 1100 53 140
Cinquecento 704 31 127
Polonez Caro 1500 82 150
Skoda Favorit 135L 1289 60 150
Maruti Suzuki 5d 796 35 133
Lada Samara 3d 1300 63 150
Fiat Panda 750 34 120
Fiat Uno 453d 999 45 145
Nissan Micra LX 3d 1000 45 140
Opel Corsa "City" 3d 1000 45 139 Peugeot 205 Junior 3d llOO 60 164
Ford Fiesta llOO 54 145
Renault 53d 1100 49 145
VW Polo 1000 45 140
Zródło: "Auto Sukces" 1992, nr 6, s. 7.
Tabela 2
Cena w mln zł
(z marca 1992 roku)
37,9
76,0
62,9
75 ,5
89 ,9
99,0
90,0
110,0
117,0
124,5
130,0
142.0
149,0
149,0
149,5
Zastosowanie skalowania wielowymiarowego ... 151
W wyniku zastosowania programu ALSCAU 5 otrzymano po trzech itera- cjach dwuwymiarową konfigurację samochodów osobowych (porównaj rysu- nek l), dla której współczynnik Kruskala wynosi S = 0,03739 (współczynnik
Younga SS= 0,02960). W kroku 3 tej procedury wykorzystano regresję (3),
oznaczającą, że odległości mierzone są na skali ilorazowej.
"C
::s ..c o
uo
E "'
"'
<U
f::i .!::!
..c c B
uc
3
2
v o
"' E ....
"'
0..l
....
"'
E
:>-.-l
:s
-2-1 .0 o
o
k !
n
n
o
m
o
l
o
-0,5
a
o
c
h
oc
f
o
i
_b_Q o
~g
od
o0,0 0,5 1,0
Wymiar 2 -cena samochodu
Rys. l . Dwuwymiarowa konfiguracja samochodów osobowych uzyskana za pomocą
metrycznego modelu skalowania wielowymiarowego ALSCAL
Tabela 3 pokazuje otrzymane współrzędne samochodów osobowych w dwuwymiarowej przestrzeni, gdzie wymiar l oznacza parametry techniczne samochodu, a wymiar 2 jego cenę.
Otrzymane rezultaty skalowania wielowymiarowego pokazują, że w 1992 roku samochody Fiat 126p, Cinquecento oraz Polonez Caro nie miały konku- rentów na polskim rynku.
15
Program ten jest
dostępnym.in. w pakiecie statystycznym SPSS ProfessionaJ for Windows
V.