Безконечний експеримент
— Кількість експериментальних проб має бути безконечною
— Мета: отримати максимально точну оцінку
— Приклад: з питтям кави
— Чи достатньо 2 горняток?
— А 4… 6… 8… 246… 346.128… 639.347.294… 345.718.432.988…?
Експеримент повної відповідності
— Ідея стосується узагальнень:
◦ Дослідник повинен в експерименті використовувати ті значення незалежної змінної, які будуть фігурувати і в практичному житті
◦ На інші значення незалежної змінної висновки не поширюються
— Приклад: вивчення віршів
Практичне значення цих ідей
— Ідеальний експеримент – неможливий
— Безконечний експеримент – безглуздий
— Експеримент повної відповідності – неможливий і безглуздий одночасно!
Оцінка якості експерименту
— Репрезентативність– наближеність реального експерименту до досконалого
◦ Наскільки успішно реальний експеримент репрезентує ідеальний
— Валідність – рівень обґрунтованості висновків про експериментальну гіпотезу, яку забезпечують результати реального експерименту, порівняно з досконалим у всіх 3-ох аспектах
— Внутрішня валідність – рівень обґрунтованості висновків про експериментальну гіпотезу, що опираються на результати реального експерименту, порівняно з ідеальним та безконечним
— Зовнішня валідність – рівень обґрунтованості висновків про експериментальну гіпотезу, що опираються на результати реального експерименту, порівняно з експериментом повної відповідності
— Загрози для внутр. валідності
— Зміни в часі
— Побічні фактори
— Нестабільність в часі
— Зміни побічних факторів
— Зміни незалежної змінної
— Зміни залежної змінної
— Відмінності експериментальних задач
— Ефекти послідовності
— Упередження експериментатора
— Контроль – спосіб вдосконалення реального експерименту, з метою наближення до досконалого експерименту
— Мета – подолати
◦ Ненадійність
◦ Систематичне змішування (cofounding)
Ненадійність
— Варіація результатів експерименту під час повторних його проведень
◦ Відповідає випадковій помилці у вибіркових дослідженнях
— Способи контролю
◦ Вибір адекватної кількості проб
◦ Зменшення варіації поведінки (як об’єкта, так і експериментатора)
Систематичне змішування
— Змішування незалежної змінної з побічними факторами
— Джерела систематичного змішування:
◦ Недосконале планування експерименту
◦ Вплив дослідника
Схеми контролю
— Окремі види контролю для
◦ Факторів часу
◦ Факторів задачі
◦ Ефектів послідовності
Дослідження ткачів
Контроль факторів часу
— Схема випадкової послідовності
◦ Долається зв’язок незалежної змінної з факторами часу – відсутнє систематичне змішування
◦ Збільшення проб збільшує надійність
— Схема регулярного чергування
— Схема позиційно вирівняної послідовності
◦ Мала кількість проб
◦ Дозволяє контролювати однорідні ефекти
Контроль факторів задачі
— Схема випадкової послідовності
— Схема регулярного чергування
— Схема позиційно вирівняної послідовності
— Основна проблема:
◦ Задачі різної складності
◦ Можливе їх накладання на ефекти послідовності
Ефекти послідовності
— Види ефектів
◦ Позитивні/негативні
◦ Загальні/специфічні
◦ Короткотривалі/довготривалі
— Довготривалі – ефекти переносу
◦ Накопичуються протягом проведення експерименту
Однорідні та неоднорідні ефекти
— Однорідні – лінійно накопичуються
— Неоднорідні – нелінійно накопичуються
| Метод вивчення | Відповіді | Перенос |
| Частковий | – | |
| Повний | ||
| Повний | ||
| Частковий |
— Ця проблема є важливою у випадку позиційно вирівняної послідовності
◦ Малої кількості експериментальних проб
| Метод вивчення | Відповіді | Перенос |
| Частковий | – | |
| Повний | ||
| Повний | ||
| Частковий |
Симетричні й асиметричні ефекти
— Перехід від методу А до Б має іншу величину, ніж від Б до А
◦ За знаком (напрямом)
◦ За величиною
◦
| Метод вивчення | Відповіді | Перенос |
| Частковий | – | |
| Повний | ||
| Повний | ||
| Частковий | -5 |
Збільшити послідовність і вирахувати величину переносу
| Метод вивчення | Відповіді | Перенос |
| Частковий | – | |
| Повний | +5 | |
| Повний | ||
| Частковий | -5 | |
| Частковий | ||
| Повний | +5 |
4. Експериментальні плани
¡ Незалежна змінна/змінні є контрольованими і керованими
(див. лекцію №3)
¡ Ключова проблема: як здійснити керування?
Види експериментальних планів
¡ Для однієї змінної
l Виявлення впливу незалежної змінної
l Виявлення рівня впливу незалежної змінної
¡ Факторні плани
l Виявлення рівня впливу незалежної змінної
l Виявлення впливу кількох незалежних змінних
Плани для однієї змінної
¡ Обов’язкові умови:
l Наявність контрольної групи;
l Рандомізованість груп.
Види планів для однієї змінної
1. Дві рандомізовані групи з післятестом (post-test)
| Контрольна група | R → X → M2 |
| Експериментальна група | R → X → M1 |
¡ Процедура аналізу: Х = M1 – M2
¡ В чому недоліки цього плану?
- Дві рандомізовані групи з передтестом (pre-test) та післятестом (post-test)
| Контрольна група | R → M1 → X → M2 |
| Експериментальна група | R → M3 → X → M4 |
¡ Як аналізувати дані?
Дві рандомізовані групи
з перед- та післятестами
¡ Процедура аналізу:
l Розрахунок різниці:
Х = (M2 – M1) – (M4 – M3) ± ε
l Оцінка статистичної значимості:
δ21=(M2 – M1) - значима
δ43=(M4 – M3) - незначима
δ42=(M4 – M2) - значима
¡ В чому недоліки цього плану?
3. План Соломона
Синтез двох попередніх планів
| Експеримент. група 1 | R → M1 → X → M2 |
| Контрольна група 1 | R → M3 → X → M4 |
| Експеримент. група 2 | R → M1 → X → M5 |
| Контрольна група 2 | R → M3 → X → M6 |
¡ В чому перевага цього плану?
3. План Соломона
¡ Аналіз значимості різниць:
l δ21=(M2 – M1)
l δ24=(M2 – M4)
l δ56=(M5 – M6)
l δ53=(M5 – M3)
¡ Або вимірювання двох ефектів:
l Впливу незал. змінної M5 – M6
l Впливу тестування:
(M2 – M1) – (M5 – [M1+ M3]/2)
3а. “План” Кемпбела
¡ Видозміна плану Соломона
¡ Дозволяє виміряти
l Ефект тестування;
l Ефект впливу;
l Рівень внутрішньої валідності експерименту
| Попереднє тестування | Вплив незал. змінної | |
| так | ні | |
| так | M2 | M4 |
| ні | M5 | M6 |
4. План для 1 змінної та кількох груп
¡ Виявлення кількісної залежності між незалежною та залежними змінними
¡ Кількість експериментальних груп залежить від кількості градацій незалежної змінної
| Експериментальна група 1 | R → X1 → M1 |
| Експериментальна група 2 | R → X2 → M1 |
| Контрольна група | R → X2 → M3 |
Факторні плани
¡ Повні факторні плани
¡ Латинські квадрати
¡ Греко-латинські квадрати
¡ Ротаційні плани
Факторні плани
¡ Переваги:
l Дозволяє вивчати вплив кількох незалежних змінних
l Перевіряються дві групи гіпотез:
¡ Про окремий вплив незалежних змінних
¡ Про взаємодію незалежних змінних
l Контрольна група не є необхідною
¡ Недоліки
l Необхідність організувати значну кількість рандомізованих експеримент. груп
Повні факторні плани
¡ Плани типу N×M чи N×M×L
l де N×M чи N×M×L – кількість градацій незалежних змінних
¡ Недолік: кількість груп дорівнює N×M чи N×M×L
¡ Не всі комбінації можуть бути цікавими досліднику
| 2-за змінна | 1-ша змінна | |
| так | ні | |
| так | N1 | N2 |
| ні | N3 | N4 |
Латинські квадрати
¡ Заміна повних планів N×M×L
¡ Перевага: менша кількість експеримент. груп порівняно з повними факторними планами
¡ Правило: два рівні різних нез. змінних зустрічаються лише один раз
| L1 | L2 | L3 | |
| M1 | A | B | C |
| M2 | B | C | A |
| M3 | C | A | B |
Греко-латинські квадрати
¡ Аналогічні латинським квадратам
¡ Заміна повних планів N×M×L×K
| L1 | L2 | L3 | |
| M1 | Aβ | Bα | Cγ |
| M2 | Bγ | Cβ | Aα |
| M3 | Cα | Aγ | Bβ |
Ротаційні плани
¡ Попередні види планів стосувалися між-групових порівнянь
¡ Ротаційні плани здійснюються за схемою: “всі досліджувані – всі впливи”
| Групи | Рівні 1-шої змінної | ||
| X1 | X2 | X3 | |
| A | Y1 | Y2 | Y3 |
| B | Y2 | Y3 | Y1 |
| C | Y3 | Y1 | Y2 |
Критика ротаційних планів
¡ Д. Кемпбелл вважає, що ротаційні плани не є внутрішньо валідними (репрезентативними):
l В реальному житті людина не стикається зі всіма комбінаціями незалежних змінних
¡ Отже, ротаційні плани належать до квазі-експериментальних планів
5. Квазіекспериментальні плани
- Квазіекспериментальні плани
- Плани для нееквівалентних груп
- Плани дискретних часових серій
- Плани ex-post-facto
- Кореляційні дослідження
Основна ознака: порушення однієї чи кількох вимог експериментальних планів
Вважаються перспективними для сучасних досліджень
Види квазіекспериментальних планів:
¡ Плани експериментів для нееквівалентних груп
l відсутня рандомізація
¡ Плани дискретних часових серій
l неможливо забезпечити зовнішню валідність, тобто контролювати неекспериментальні впливи
Плани для нееквівалентних груп:
¡ Варіанти формування груп:
l Природні групи;
l Експериментальна група – добровольці, контрольна група – “примушені” учасники
¡ Плани ідентичні експериментальним
Плани для дискретних часових серій:
¡ Варіанти плану:
l Для 1-ї групи
l Для 2-х груп
¡ Основна ідея: послідовні заміри до впливу і послідовні заміри після впливу експериментальної змінної
Плани ex-post-facto:
¡ Найчастіше використовується в соціологічних дослідженнях
¡ Відбір проводиться “заднім числом”:
l спершу відбирається група людей, які зазнали впливу незалежної змінної;
l далі проводиться відбір контрольної групи
Кореляційні дослідження:
¡ Відсутня контрольована експериментальна змінна
l наприклад, стать як експериментальна змінна
¡ Не встановлюються причинно-наслідкові зв’язки
Схеми кореляційних досліджень:
¡ Порівняння двох груп
¡ Одномірне дослідження однієї групи в різних умовах
¡ Багатовимірне кореляційне дослідження
¡ Лонгітьюдне дослідження
6. Аналіз даних експериментів
Приклад: Індекс маси тіла
Дисперсійний аналіз (МНК-оцінки)
Дата добавления: 2015-07-22; просмотров: 1076;