Vorhersage von häuslicher Gewalt durch Aktivitäten in Spirituosenläden mit Machine Learning

Eine neue Forschungsarbeit der Universität Buffalo untersucht die Beziehung zwischen Alkoholausgabestellen und häuslicher Gewalt (häusliche Gewalt) in verschiedenen Stadtteilen einer US-Stadt, basierend auf anonymisierten GPS-Ortungsdaten eines Mobilfunknetzes.

Die Studie kommt zu dem Schluss, dass die Aktivitäten in Spirituosenläden stärker mit häuslicher Gewalt verbunden sind als andere Orte, an denen Alkohol gekauft werden kann, was darauf hindeutet, dass die Korrelation zwischen Alkoholausgabestellen und häuslicher Gewalt komplexer sein könnte, als jüngste Studien vermuten lassen:

‘Bemerkenswerterweise zeigt die Variable der Besuchsrate von Spirituosenläden den höchsten positiven Beitrag zum Rate der häuslichen Gewalt im Vergleich zu anderen Variablen. Dieses Ergebnis legt nahe, dass der Besuch von Spirituosenläden ein wichtiger Prädiktor für den Rate der häuslichen Gewalt auf Stadtteilebene ist.

‘Interessanterweise haben Besuche in zwei anderen Arten von Alkoholausgabestellen (d. h. Trinkstätten und Brauereien) negative Koeffizienten, die mit der Korrelationsanalyse übereinstimmen.

‘Dieses Ergebnis zeigt, dass Besuche in diesen Ausgabestellen tatsächlich mit niedrigeren Raten häuslicher Gewalt verbunden sind. Dieses Ergebnis ist überraschend, da eine höhere Dichte von Trinkstätten in einem Stadtteil oft mit einer höheren Rate häuslicher Gewalt in Verbindung gebracht wird.’

Aus der Studie, eine kartografische Visualisierung, die Besuche zwischen Spirituosenläden und Wohngebieten über eine Woche im Jahr 2019 darstellt, vor dem datenstörenden Auftreten von COVID. Quelle: https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2203/2203.04088.pdf

Die Autoren vermuten eine mögliche umgekehrte Beziehung zwischen dem Besuch von prestigeträchtigen Alkoholausgabestellen und häuslicher Gewalt, da sie annehmen, dass Besucher von Orten wie Brauereien und Bars wahrscheinlich einem höheren sozioökonomischen Status angehören, was ihre Wahrscheinlichkeit, an häuslicher Gewalt beteiligt zu sein, verringert.

Die Studie trägt den Titel Die Rolle von Alkoholausgabebesuchen, die aus Mobilfunk-Ortungsdaten abgeleitet werden, bei der Verbesserung der Vorhersage von häuslicher Gewalt auf Stadtteilebene und stammt von drei Forschern aus den Abteilungen für Mathematik, Medizin und Geographie der Universität Buffalo.

Daten und Abgrenzung

Das Ziel der Forscher war es, zu bestimmen, ob anonymisierte Mobilfunk-Ortungsdaten in Verbindung mit verfügbaren Kriminalitätsstatistiken verwendet werden können, um Vorfälle und Häufigkeiten von häuslicher Gewalt auf Stadtteilebene vorherzusagen, soweit diese mit der Verfügbarkeit von Alkohol in der Umgebung zusammenhängen.

Die erste Aufgabe bestand darin, Stadtteile zu definieren, was durch die Verwendung von Census Block Groups (CBGs) erreicht wurde, die kleinsten verfügbaren geografischen Einheiten, die noch vollständige demografische und sozioökonomische Daten aufweisen, wie sie von der American Community Survey (ACS) bereitgestellt werden.

Die anonymisierten Mobilfunk-Ortungsdaten stammten von SafeGraph, einem kommerziellen Unternehmen, das den Forschern Daten für die gesamten Vereinigten Staaten kostenlos zur Verfügung stellte. Die Daten umfassen 3,6 Millionen Punkte von Interesse in den Staaten, einschließlich solcher, die Alkohol verkaufen, wie Spirituosenläden, Bars, Weingüter und Brauereien.

Die Studie umfasst einen Zeitraum, der vor dem statistisch störenden Auftreten von COVID liegt, und die Wohnorte der Besucher von Alkoholausgabestellen wurden von SafeGraph basierend auf den nächtlichen Orten in den sechs Wochen zuvor abgeleitet. Weder die genauen Trajektoren der Besuche noch die genauen Wohnorte der Benutzer werden in den Daten offengelegt – eine Stichprobe, die den “verallgemeinerten” Grenzen der in den ACS-Daten identifizierten Stadtteile entspricht.

Die in der Arbeit untersuchten Trajektoren korrelieren nicht unbedingt mit Besuchen von zu Hause zu einem Spirituosenladen und zurück, sondern können auch Wege zu einem anderen häuslichen Umfeld mit einem Zwischenstopp in einem Spirituosenladen darstellen.

Obwohl die verfügbaren GPS-Daten das gesamte Land als potenziellen Untersuchungsgebiet umfassen, wählten die Forscher Chicago, da die relativ gut gekennzeichneten Informationen über das Chicago Police Department’s Citizen Law Enforcement Analysis and Reporting (CLEAR) System verfügbar sind.

Das CLEAR-Datensatz enthält Kriminalitätsarten (wie Brandstiftung oder Angriff), sowie Zeit, Ort und Längen- und Breitengradpaare für den Vorfall, sowie andere Datenpunkte. Es enthält auch einen binären Wert für “Häuslich”, der angibt, ob die besuchenden Polizeibeamten den Vorfall als im Zusammenhang mit dem Illinois Domestic Violence Act von 1986 stehend betrachteten.

Die Forscher bemerken, dass eine Reihe von Nicht-Häuslichkeitsverbrechen (einschließlich Brandstiftung) fälschlicherweise dieser Kategorie zugeordnet wurden und diese Vorfälle ausfilterten.

Links, die Grenzen der Stadt Chicago, zusammen mit den Census Block Groups (CBGs), rechts, extrahierte Fälle von häuslicher Gewalt.

Nur Gelegenheiten, bei denen ein Besuch in einem Spirituosenladen vier oder mehr Minuten dauerte, wurden gezählt. Darüber hinaus räumen die Forscher ein, dass es keine Möglichkeit gibt, zu wissen, ob der Besuch zu einem Kauf führte oder welcher Art und Umfang der Kauf war. Sie bemerken auch, dass häusliche Gewalt als eine der am wenigsten gemeldeten Verbrechen gilt, was zu der approximativen Natur der in der Studie erzielten Ergebnisse beiträgt.

Vier Ansätze

Die Daten wurden mit Hilfe von vier Ansätzen untersucht: Random Forest (RF), Ordinary Least Squares (OLS), Deep Neural Network (DNN) und Geographically Weighted Regression (GWR). OLS und GWR sind statistische und keine maschinellen Lernmethoden.

Allgemeine Übersicht der Experimente, die vier Methoden und vier Kategorien von Alkoholausgabestellen in den SafeGuard-Daten umfassen, die mit Fällen von häuslicher Gewalt in den CLEAR-Daten korreliert werden.

Die Ergebnisse über alle vier Methoden hinweg deuten darauf hin, dass die Beziehung zwischen Spirituosenläden und häuslicher Gewalt erheblich zwischen Stadtteilen variiert, obwohl die Forscher letztendlich zu dem Schluss kommen, dass ‘eine Zunahme der Besuche in Spirituosenläden mit einer Zunahme der Rate häuslicher Gewalt in den meisten Stadtteilen von Chicago verbunden ist’.

Korrelation zu Fällen von häuslicher Gewalt, basierend auf den vier Arten von Alkoholausgabestellen, die in der Studie untersucht wurden: a) Spirituosenläden, b) Trinkstätten (d. h. Bar), c) Brauerei und d) Weingut.

Die Studie enthält eine detailliertere Darstellung der sozioökonomischen und demografischen Indikatoren, die mit den Analysen zusammenhängen.

Die Autoren stellen fest*:

‘Unsere Ergebnisse liefern weitere Erkenntnisse über die Beziehung zwischen Alkoholkonsum und häuslicher Gewalt. Von den vier Arten von Alkoholausgabebesuchen haben Besuche in Spirituosenläden die stärkste Assoziation mit einer erhöhten Rate häuslicher Gewalt in den Wohngebieten der Besucher von Spirituosenläden.

‘Die Routine-Aktivitäts-Theorie des Verbrechens legt nahe, dass drei notwendige Bedingungen für das Auftreten eines Verbrechens vorliegen müssen, nämlich: ein motivierter Täter, ein potenzielles Opfer und ein Mangel an etwas, das das Verhalten des Täters hemmt. Besuche in Spirituosenläden legen nahe, dass der gekaufte Alkohol zu Hause konsumiert wird, wo alle drei Bedingungen erfüllt sind: der Täter und das potenzielle Opfer sind in unmittelbarer Nähe zueinander und der Alkohol dient als [Hemmschwelle].’

Die Autoren schlagen außerdem vor, dass Ergebnisse aus Studien wie dieser zu zukünftigen politischen Entscheidungen über die Regulierung von Spirituosenläden in Gebieten beitragen könnten, in denen ihre Beziehung zu häuslicher Gewalt aus den Daten hervorgeht, mit möglichen Interventionen, einschließlich der Einschränkung der erlaubten Verkaufszeiten und der Begrenzung der Anzahl von Alkohollizenzen.

* Meine Umwandlung der inline-Zitate der Autoren in Hyperlinks.

Erstveröffentlicht am 9. März 2022.