6.5: Експериментальні конструкції

Last updated
Save as PDF

Page ID: 98221

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Цілі навчання

Розрізняють між предметними та внутрішніми предметними конструкціями
Викладіть переваги внутрішньопредметних конструкцій
Визначте «багатофакторний дизайн» та «факторіальний дизайн»
Визначте рівні змінної в експериментальному проектуванні
Опишіть, коли використовується балансування

Існує багато способів, які можуть бути розроблені експеримент. Наприклад, всі суб'єкти можуть бути перевірені в кожному з умов лікування або для кожного лікування може бути використана різна група суб'єктів. Експеримент може мати лише одну незалежну змінну або вона може мати декілька. У цьому розділі описані основні експериментальні конструкції та їх переваги та недоліки.

Між предметами Проекти

У дизайні між предметами різні експериментальні методи лікування даються різним групам суб'єктів. Наприклад, у прикладі «Рейтинги вчителів» предмети були випадковим чином розділені на дві групи. Суб'єкти всі сказали, що вони збираються побачити відео лекції інструктора, після чого вони оцінять якість лекції. Групи відрізнялися тим, що предмети в одній групі сказали, що попередні оцінки викладання вказували на те, що інструктор був харизматичним, тоді як суб'єкти в іншій групі сказали, що оцінки вказували інструктор каральний. У цьому експерименті незалежна змінна є «Умова» і має два рівні (харизматичний вчитель і каральний вчитель). Це змінна між предметами, оскільки різні предмети використовувались для двох рівнів незалежної змінної: суб'єкти були або в стані «харизматичного вчителя», або «карального вчителя». Таким чином, порівняння стану харизматичного вчителя з карально-вчительським умовою є порівнянням суб'єктів в одному стані з суб'єктами в іншому стані.

Дві умови лікувалися точно так само, за винятком інструкцій, які вони отримали. Тому, здавалося б, будь-яка різниця між умовами повинна бути віднесена до самих процедур. Однак це ігнорує можливість випадкових відмінностей між групами. Тобто, випадково, оцінювачі в одній умові могли б, в середньому, бути більш поблажливими, ніж оцінювачі в іншому стані. Випадкове призначення суб'єктів лікування гарантує, що всі відмінності між умовами є випадковими відмінностями; це не гарантує, що відмінностей не буде. Ключовим питанням, таким чином, є те, як відрізнити реальні відмінності від випадкових відмінностей. Поле інференціальної статистики відповідає саме на це питання. Вихідну статистику, застосовну для тестування різниці між засобами двох умов, можна знайти тут. Аналіз даних цього експерименту показує, що рейтинги в харизматично-викладацькому стані були вищими, ніж у карально-вчительському стані. Використовуючи інференційну статистику, можна обчислити, що ймовірність знаходження різниці настільки ж великої або більшої, ніж отримана, якщо лікування не дало ніякого ефекту, є лише\(0.018\). Тому здається ймовірним, що лікування мало ефект, і це не так, що всі відмінності були випадковими відмінностями.

Незалежні змінні часто мають кілька рівнів. Наприклад, у прикладі «Посмішки та поблажливість» незалежною змінною є «тип посмішки», і існує чотири рівні цієї незалежної змінної:

помилкова посмішка
відчував посмішку
жалюгідна посмішка
нейтральне управління

Майте на увазі, що хоча існує чотири рівні, існує лише одна незалежна змінна. Наступними вважаються конструкції з більш ніж однією незалежною змінною.

Багатофакторний Міжпредметні конструкції

В експерименті «Упередженість проти партнерів ожиріння» оцінювали кваліфікацію потенційних претендентів на роботу. Кожного претендента супроводжував юрист. Експеримент мав дві незалежні змінні: вага асоційованого (ожиріння або середня) і ставлення заявника до асоційованого (подруга або знайомий). Цей дизайн можна описати як факторний дизайн Associate's Weight (\(2\)) x Associate's Relations (\(2\)). Числа в дужках відображають кількість рівнів незалежної змінної. Дизайн був факторіальним дизайном, оскільки були включені всі чотири комбінації ваги асоційованого та зв'язків асоційованого. Залежною змінною був рейтинг кваліфікації заявника (за\(9\) -бальною шкалою).

Якби були проведені два окремі експерименти, один для перевірки ефекту ваги Associate's Weight і один для перевірки ефекту відносин Associate's, то не було б можливості оцінити, чи залежить ефект ваги Associate's від Відносини Асоційованого. Можна уявити, що вага Associate's Weight матиме більший ефект, якби асоційований був подругою, а не просто знайомою. Факторний дизайн дозволяє вирішити це питання. Коли ефект однієї змінної дійсно відрізняється залежно від рівня іншої змінної, то кажуть, що існує взаємодія між змінними.

Факторіальні конструкції можуть мати три або більше незалежних змінних. Для того, щоб бути міжпредметним дизайном, повинна бути окрема група суб'єктів для кожної комбінації рівнів незалежних змінних.

В межах тематичних конструкцій

Дизайн всередині предметів відрізняється від дизайну між предметами тим, що ті ж предмети виконують на всіх рівнях незалежної змінної. Наприклад, розглянемо тематичне дослідження «Лікування СДУГ». У цьому експерименті суб'єкти діагностували як мають синдром дефіциту уваги кожен був протестований на затримку задоволення завдання після отримання метилфенідат (MPH). Всі випробовувані були перевірені чотири рази, один раз після прийому однієї з чотирьох доз. Оскільки кожен суб'єкт був випробуваний під кожним з чотирьох рівнів незалежної змінної «дози», конструкція - це конструкція всередині суб'єктів, а доза - це змінна всередині суб'єктів. Конструкції всередині предметів іноді називають конструкціями повторюваних заходів.

Врівноваження

У проектуванні всередині предмета важливо не плутати порядок виконання завдання з експериментальним лікуванням. Наприклад, розглянемо проблему, яка виникла б, якби в дослідженні СДУГ кожен суб'єкт отримував дози в тому ж порядку, починаючи з найнижчого і продовжуючи до найвищого. Не малоймовірно, що досвід із затримкою задоволення завдання матиме ефект. Якщо практика з цього завдання призводить до кращої продуктивності, то здавалося б, що більш високі дози спричинили кращу продуктивність, коли насправді саме практика спричинила кращу продуктивність.

Один із способів вирішення цієї проблеми - врівноважити порядок презентацій. Іншими словами, суб'єктам давали б дози в різних порядках таким чином, щоб кожна доза давалася в кожній послідовній позиції рівну кількість разів. Приклад противаги наведено в табл\(\PageIndex{1}\).

Таблиця\(\PageIndex{1}\): *Врівноважений порядок для чотирьох предметів*
Предмет	0 мг/кг	0,15 мг/кг	0,30 мг/кг	0,60 мг/кг
1	Перший	Друга	Третє	Четвертий
2	Друга	Третє	Четвертий	Перший
3	Третє	Четвертий	Перший	Друга
4	Четвертий	Перший	Друга	Третє

Слід мати на увазі, що протирівновага не є задовільним рішенням, якщо існують складні залежності, між якими лікування передує якому і залежна змінна. У цих випадках зазвичай краще використовувати дизайн між предметами, ніж дизайн всередині предметів.

Перевага конструкцій всередині предметів

Перевагою конструкцій всередині предметів є те, що індивідуальні відмінності в загальних рівнях продуктивності суб'єктів контролюються. Це важливо, тому що предмети незмінно будуть сильно відрізнятися один від одного. В експерименті з вирішення проблем деякі суб'єкти будуть кращими за інших незалежно від стану, в якому вони знаходяться. Аналогічно, при дослідженні артеріального тиску деякі суб'єкти матимуть більш високий кров'яний тиск, ніж інші, незалежно від стану. Конструкції всередині суб'єктів контролюють ці індивідуальні відмінності, порівнюючи оцінки суб'єкта в одній умові з оцінками того ж предмета в інших умовах. У цьому сенсі кожен суб'єкт служить своїм власним контролем. Це, як правило, надає конструкціям всередині предметів значно більшу потужність, ніж між предметами дизайну. Тобто це робить конструкції всередині суб'єктів більш здатними виявляти ефект незалежної змінної, ніж конструкції між суб'єктами.

Конструкції всередині предметів часто називають конструкціями «повторюваних заходів», оскільки повторні вимірювання проводяться для кожного предмета. Аналогічно змінну всередині суб'єкта можна назвати коефіцієнтом повторюваних заходів.

Складні конструкції

Конструкції можуть містити комбінації змінних між суб'єктом та всередині предмета. Наприклад, тематичне дослідження «Зброя та агресія» має одну змінну між суб'єктом (стать) та дві змінні всередині суб'єкта (тип праймінг-слова та тип слова, на яке потрібно відповісти).