تصميم تجريبي

تشرح هذه المقالة ماهية التصميم التجريبي في الإحصاء وفيم يتم استخدامه. سوف تكتشف أيضًا كيفية إنشاء خطة تجريبية ومثالًا لهذا النوع من الخطط.

ما هو التصميم التجريبي؟

التصميم التجريبي هو أسلوب إحصائي يستخدم لدراسة العلاقة بين المتغير المستقل والمتغير التابع . لذلك، يتضمن التصميم التجريبي التلاعب المتعمد بالمتغير المستقل لتحليل تأثيره على المتغير التابع.

وبالتالي، فإن التصميم التجريبي يعمل على مقارنة اختبار الفرضية ، بحيث يتم استخدام الاستنتاجات المستخلصة من البحث الذي تم إجراؤه لتحديد ما إذا كانت فرضية الدراسة صحيحة أم خاطئة.

بشكل عام، في التصميم التجريبي، عادة ما تتم دراسة تأثير المتغير المستقل على المتغير التابع؛ ومع ذلك، يمكن أيضًا فحص تأثير متغيرين مستقلين أو أكثر على المتغير التابع.

وتجدر الإشارة إلى أنه لكي تكون الاستنتاجات صحيحة، يجب عزل المتغيرات المراد تحليلها، وبالتالي يجب التحكم في المتغيرات الدخيلة .

كيفية إنشاء خطة تجريبية

خطوات تنفيذ الخطة التجريبية هي:

1. تحديد متغيرات الدراسة : يجب تحديد المتغير المستقل والمتغير التابع للبحث.
2. إنشاء الفرضية الإحصائية : يجب تحديد فرضية العمل، أي ما هي العلاقة بين المتغيرات التي تنوي الدراسة إثباتها.
3. عند تصميم الدراسة التجريبية، يجب أن تخطط لكيفية إجراء التحقيق لمحاولة دحض فرضية العمل.
4. دراسة عينة : تحليل مدى تأثير قيمة المتغير المستقل على المتغير التابع. عادة، لا يمكن دراسة جميع الأفراد في المجتمع، لذلك يجب التركيز على عينة تمثيلية.
5. استخلاص النتائج : من النتائج التي تم الحصول عليها، استخلاص النتائج وتحديد ما إذا كانت فرضية العمل صحيحة أم خاطئة.

ضع في اعتبارك أن أي دراسة إحصائية يجب أن تكون دقيقة وموثوقة وقابلة للتكرار، لذا تأكد من اتباع هذه المبادئ الثلاثة قبل استثمار الكثير من الوقت والجهد في المشروع.

مثال على التصميم التجريبي

لإنهاء فهم المفهوم، دعونا نلقي نظرة على مثال بسيط للتصميم التجريبي.

وفي هذه الحالة، نريد دراسة ما إذا كانت ساعات النوم تؤثر على مزاج الأشخاص في العمل. ولذلك فإن المتغير المستقل هو متوسط عدد ساعات النوم والمتغير التابع هو مزاج العاملين.

لذا فإن الفرضية الصفرية للدراسة هي أن ساعات النوم لا تسبب تغيرا في الحالة المزاجية للإنسان، في حين أن الفرضية البديلة هي أن ساعات النوم تؤثر على الحالة المزاجية.

ومن ثم، لدراسة فرضية العمل، قمنا باختيار مجموعتين من العاملين بشكل عشوائي تضم كل منهما 30 شخصًا من نفس الشركة. ولمدة أسبوعين، تنام إحدى المجموعتين 8 ساعات يوميًا، وتنام المجموعة الأخرى 5 ساعات كحد أقصى يوميًا.

بعد ذلك، لتقييم الحالة المزاجية للمشاركين، سنطلب في اليوم الأخير من عينة مكونة من 20 عاملاً لم يشاركوا في الدراسة تقييم الحالة المزاجية لكل من المشاركين خلال الأسبوعين الماضيين. ستتراوح التقييمات من 1 إلى 5، حيث يكون 1 هو أسوأ تقييم و5 هو الأفضل.

وبعد إجراء التجربة، حصلت المجموعة التي نامت 8 ساعات يوميًا على متوسط تقييم 4.1، أما المجموعة التي نامت 5 ساعات فقط يوميًا حصلت على متوسط تقييم 2.7.

ويبدو الفرق بين الوسيلتين واضحا، ولكن مثل هذا الاستنتاج لا يمكن استخلاصه بالعين المجردة. ولذلك تم إجراء اختبار فرضي حول الفرق في المتوسطات، ونستنتج بالفعل أن الوسيلتين مختلفتان إحصائياً. وبالتالي يتم رفض الفرضية الصفرية القائلة بأن ساعات النوم تؤثر على مزاج العمل.

أنواع التصميم التجريبي

أنواع التصاميم التجريبية هي:

• التصميم القبلي : يتم ملاحظة المتغير دون تغيير المتغير المستقل عمداً. على سبيل المثال: يطبق المعلم طريقة تدريس جديدة على طلابه ويحلل بعد فصل دراسي واحد ما إذا كانت درجات طلابه قد تحسنت أم لا.
• التصميم التجريبي الحقيقي : يتم تشكيل مجموعتين ضابطتين، بحيث يتم التلاعب بالمتغير المستقل في إحدى المجموعتين ولا يتم التلاعب به في المجموعة الأخرى. وبهذه الطريقة يمكن مقارنة تأثير المتغير المستقل بين المجموعتين. على سبيل المثال: من بين مجموعتين ضابطتين تم تشكيلهما بشكل عشوائي يعاني أفرادهما من مرض معين، يتم إعطاء دواء لمجموعة واحدة فقط لتقييم ما إذا كانت حالة المرضى تتحسن مقارنة بأولئك الذين لم يتناولوا الدواء. الدواء.
• التصميم شبه التجريبي : هذا النوع من التصميم التجريبي يشبه النوع السابق، ولكن لا يتم اختيار المجموعات الضابطة عشوائياً، بل يتم دراسة المجموعات المتكونة بالفعل. على سبيل المثال: تتم دراسة تطبيق نظام تعليمي جديد في فصلين مختلفين.

التصميم التجريبي والتصميم العاملي

التصميم العاملي هو نوع من التجارب التي تشترك في بعض أوجه التشابه مع التصميم التجريبي، لذلك سنرى أدناه بإيجاز ما يتضمنه هذا النوع من الأبحاث.

في الإحصاء، التصميم العاملي هو تجربة مكونة من عاملين أو أكثر، علاوة على ذلك، فإن كل عامل من هذه العوامل له قيم أو مستويات مختلفة. وهكذا، في التصميم العاملي، تتم دراسة كيفية تأثير كل من هذه العوامل على المتغير التابع ويتم أيضًا تحليل تأثير التفاعل بين عدة عوامل على متغير الاستجابة.

ولذلك، فإن الفرق الرئيسي بين التصميم التجريبي والتصميم العاملي هو عدد المتغيرات المستقلة. عادة ما يتم تنفيذ التصميم التجريبي باستخدام متغير مستقل واحد، في حين أن التصميم العاملي يعمل بشكل عام مع متغيرين مستقلين أو أكثر.