4. Експериментальні плани

• Незалежна змінна/змінні є контрольованими і керованими (див. лекцію №3)

• Ключова проблема: як здійснити керування?

Види експериментальних планів

• Для однієї змінної

  • Виявлення впливу незалежної змінної

  • Виявлення рівня впливу незалежної змінної

• Факторні плани

  • Виявлення рівня впливу незалежної змінної

  • Виявлення впливу кількох незалежних змінних

Плани для однієї змінної

• Обов’язкові умови:

  • Наявність контрольної групи;

  • 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?

2. 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:

  • Розрахунок різниці: Х = (M2 – M1) – (M4 – M3) ± ε

  • 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:

  • δ21=(M2 – M1)

  • δ24=(M2 – M4)

  • δ56=(M5 – M6)

  • δ53=(M5 – M3)

• Або вимірювання двох ефектів:

  • Впливу незал. змінної M5 – M6

  • Впливу тестування: (M2 – M1) – (M5 – [M1+ M3]/2)

3а. “План” Кемпбела

• Видозміна плану Соломона

• Дозволяє виміряти

  • Ефект тестування;

  • Ефект впливу;

  • 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:

  • Дозволяє вивчати вплив кількох незалежних змінних

  • Перевіряються дві групи гіпотез:

    • Про окремий вплив незалежних змінних

    • Про взаємодію незалежних змінних

  • Контрольна група не є необхідною

• Недоліки

  • Необхідність організувати значну кількість рандомізованих експеримент. груп

Повні факторні плани

• Плани типу N×M чи N×M×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):

  • В реальному житті людина не стикається зі всіма комбінаціями незалежних змінних

• Отже, ротаційні плани належать до квазі-експериментальних планів

5. Квазіекспериментальні плани

1. Квазіекспериментальні плани

   1. Плани для нееквівалентних груп

   2. Плани дискретних часових серій

   3. Плани ex-post-facto

2. Кореляційні дослідження

Основна ознака: порушення однієї чи кількох вимог експериментальних планів

Вважаються перспективними для сучасних досліджень

Види квазіекспериментальних планів:

• Плани експериментів для нееквівалентних груп

  • відсутня рандомізація

• Плани дискретних часових серій

  • неможливо забезпечити зовнішню валідність, тобто контролювати неекспериментальні впливи

Плани для нееквівалентних груп:

• Варіанти формування груп:

  • Природні групи;

  • Експериментальна група – добровольці, контрольна група – “примушені” учасники

• Плани ідентичні експериментальним

Плани для дискретних часових серій:

• Варіанти плану:

  • Для 1-ї групи

  • 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”:

  • спершу відбирається група людей, які зазнали впливу незалежної змінної;

  • далі проводиться відбір контрольної групи

Кореляційні дослідження:

• Відсутня контрольована експериментальна змінна

  • 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