일치 쌍 설계: 정의 + 예

일치 쌍 설계는 실험에 두 가지 처리 조건만 있을 때 사용되는 실험 설계입니다. 실험의 대상은 연령이나 성별과 같이 “일치”하는 변수를 기준으로 쌍으로 그룹화됩니다. 그런 다음 각 쌍 내에서 피험자는 무작위로 다른 치료법에 할당됩니다.

일치 쌍 설계 예

연구자들이 표준 식단과 비교하여 새로운 식단이 체중 감량에 어떤 영향을 미치는지 알고 싶어한다고 가정해 보겠습니다. 이 실험에는 두 가지 처리 조건(새 식이 및 표준 식이)만 있으므로 일치 쌍 설계를 사용할 수 있습니다.

그들은 100명의 피험자를 모집한 다음 피험자를 연령과 성별에 따라 50쌍으로 그룹화합니다. 예를 들어:

• 25세 남성은 연령과 성별 측면에서 ‘일치’하므로 다른 25세 남성과 매칭됩니다.
• 30세 여성은 나이, 성별 등이 일치하므로 다른 30세 여성과 매칭됩니다.

그런 다음, 각 쌍 내에서 한 피험자는 무작위로 30일 동안 새로운 식단을 따르도록 배정되고 다른 피험자는 30일 동안 표준 식단을 따르도록 배정됩니다. 30일이 지나면 연구자들은 각 피험자의 총 체중 감소를 측정합니다.

일치 쌍 디자인의 장점과 단점

일치 쌍 설계를 사용하면 몇 가지 주목할 만한 장점과 몇 가지 잠재적인 단점이 있습니다.

이익:

1. 숨겨진 변수 확인 .

숨겨진 변수는 실험에서 고려되지 않고 잠재적으로 실험 결과에 영향을 미칠 수 있는 변수입니다.

이전 예에서 연령과 성별은 체중 감소에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 이 두 변수를 기반으로 피험자를 일치시킴으로써 우리는 나이와 성별이 동일한 피험자 간의 체중 감량만을 비교하기 때문에 이 두 변수가 체중 감량에 미칠 수 있는 영향을 제거합니다.

따라서 우리가 관찰하는 체중 감량의 차이는 나이나 성별이 아닌 식단에 따른 것일 수 있습니다.

2. 주문 효과를 제거합니다 . 순서 효과는 실험 자료가 피험자에게 제시되는 순서에 따라 결과가 달라지는 현상을 말합니다. 일치 쌍 설계를 사용하면 각 피험자가 한 번의 치료만 받기 때문에 순서 효과에 대해 걱정할 필요가 없습니다.

이전 예에서는 실험의 각 피험자에게 한 가지 다이어트만 적용되었습니다. 반면에 피험자에게 30일 동안 표준 식단을 사용하고 30일 동안 새로운 식단을 사용하도록 강요한 경우 피험자가 특정 식단을 다른 식단보다 먼저 사용함으로써 주문 효과가 있을 수 있습니다.

단점:

1. 한 과목이라도 탈락하면 두 과목을 잃습니다. 피험자가 연구를 중단하기로 결정하면 더 이상 완전한 쌍이 없기 때문에 실제로 두 피험자를 잃게 됩니다.

2. 일치하는 항목을 찾는 데 시간이 걸립니다 . 특정 변수와 일치하는 주제를 찾는 데는 시간이 많이 걸릴 수 있습니다. 특히 두 개 이상의 변수를 사용하는 경우 더욱 그렇습니다. 예를 들어, 한 쌍으로 사용할 암컷 50쌍을 찾는 것은 어렵지 않을 수 있지만, 각 쌍의 나이가 정확히 일치하는 암컷 50쌍을 찾는 것은 상당히 어려울 수 있습니다.

3. 주제를 완벽하게 일치시킬 수 없습니다 . 연구자들이 아무리 노력하더라도 각 쌍의 피험자 사이에는 항상 차이가 있을 것입니다. 완벽한 일치가 되는 유일한 방법은 본질적으로 동일한 유전 코드를 공유하는 일란성 쌍둥이를 찾는 것입니다. 이것이 바로 일치 쌍 연구에 일란성 쌍둥이가 자주 사용되는 이유입니다.

일치쌍 설계에서 범위를 사용할 때의 이점

일치하는 주제를 좀 더 쉽게 찾는 한 가지 방법은 일치시키려는 변수에 범위를 사용하는 것입니다.

예를 들어, 22세를 다른 22세와 연결하는 대신 연구원은 21~25세, 26~30세, 31~35세 등의 연령대를 만들 수 있습니다. 25세의 연령 범위와 21~25세의 다른 주제.

범위를 사용하면 장점과 단점이 있습니다. 분명한 장점은 일치하는 항목을 더 쉽게 찾을 수 있다는 점이지만, 주제가 덜 정확하게 일치한다는 단점이 있습니다. 예를 들어 위의 접근 방식을 사용하면 21세와 25세를 일치시키는 것이 가능하며 이는 눈에 띄는 연령 차이입니다. 이는 쌍을 더 쉽게 찾기 위해 연구자가 가치가 있는지 여부를 결정해야 하는 절충안입니다.