Eksperymentalny projekt

W tym artykule wyjaśniono, czym jest projekt eksperymentalny w statystyce i do czego się go wykorzystuje. Dowiesz się również, jak powstaje plan eksperymentalny i przykład tego typu planu.

Co to jest projekt eksperymentalny?

Projekt eksperymentu to metoda statystyczna stosowana do badania związku między zmienną niezależną a zmienną zależną . Dlatego projekt eksperymentu obejmuje celowe manipulowanie zmienną niezależną w celu przeanalizowania, jaki wpływ ma ona na zmienną zależną.

Zatem projekt eksperymentu służy porównaniu testu hipotezy , dzięki czemu wnioski wyciągnięte z przeprowadzonych badań służą do ustalenia, czy hipoteza badania jest prawdziwa, czy fałszywa.

Ogólnie rzecz biorąc, w projekcie eksperymentu zwykle bada się wpływ zmiennej niezależnej na zmienną zależną; jednakże można również zbadać wpływ dwóch lub więcej zmiennych niezależnych na zmienną zależną.

Należy zaznaczyć, że aby wyciągnięte wnioski były prawidłowe, zmienne podlegające analizie muszą zostać wyizolowane, dlatego też należy kontrolować zmienne obce .

Jak stworzyć plan eksperymentu

Etapy realizacji planu eksperymentu są następujące:

1. Zdefiniuj zmienne badania : Należy określić zmienną niezależną i zmienną zależną badania.
2. Ustal hipotezę statystyczną : należy zdefiniować hipotezę roboczą, czyli jaki jest związek między zmiennymi, który badanie ma wykazać.
3. Projektując badanie eksperymentalne, musisz zaplanować, w jaki sposób przeprowadzisz badanie, aby spróbować obalić hipotezę roboczą.
4. Przeanalizuj próbkę : przeanalizuj, jak wartość zmiennej niezależnej wpływa na zmienną zależną. Zwykle nie można zbadać wszystkich osobników w populacji, dlatego należy skupić się na reprezentatywnej próbie.
5. Wyciągnij wnioski : Z uzyskanych wyników wyciągnij wnioski i określ, czy hipoteza robocza jest prawdziwa, czy fałszywa.

Należy pamiętać, że każde badanie statystyczne musi być dokładne, wiarygodne i powtarzalne, dlatego zanim zainwestuje dużo czasu i wysiłku w projekt, należy przestrzegać tych trzech zasad.

Przykład projektu eksperymentu

Aby zakończyć zrozumienie koncepcji, spójrzmy na prosty przykład projektu eksperymentalnego.

W tym przypadku chcemy zbadać, czy godziny snu wpływają na nastrój ludzi w pracy. Dlatego zmienną niezależną jest średnia liczba godzin snu, a zmienną zależną jest nastrój pracowników.

Zatem hipoteza zerowa badania jest taka, że godziny snu nie powodują zmiany nastroju ludzi, natomiast hipoteza alternatywna jest taka, że godziny snu wpływają na nastrój.

Zatem, aby zbadać hipotezę roboczą, wybraliśmy losowo dwie grupy po 30 pracowników z tej samej firmy. Przez dwa tygodnie jedna grupa będzie spać 8 godzin dziennie, a druga maksymalnie 5 godzin dziennie.

Następnie, aby ocenić nastrój uczestników, ostatniego dnia poprosimy próbę 20 pracowników, którzy nie brali udziału w badaniu, o ocenę nastroju każdego z uczestników w ciągu ostatnich dwóch tygodni. Oceny będą wynosić od 1 do 5, gdzie 1 oznacza najgorszą ocenę, a 5 najlepszą.

Po przeprowadzeniu eksperymentu grupa, która spała 8 godzin dziennie, uzyskała średnią ocenę 4,1, natomiast grupa, która spała tylko 5 godzin dziennie, uzyskała średnią ocenę 2,7.

Różnica między tymi dwoma środkami wydaje się oczywista, jednak takiego wniosku nie można wyciągnąć gołym okiem. W związku z tym przeprowadzono test hipotezy na temat różnicy średnich i rzeczywiście doszliśmy do wniosku, że te dwie średnie różnią się statystycznie. Hipoteza zerowa mówiąca, że godziny snu wpływają na nastrój w pracy, zostaje zatem odrzucona.

Rodzaje projektu eksperymentalnego

Rodzaje projektów eksperymentalnych to:

• Projekt przedeksperymentalny : zmienną obserwuje się bez celowej zmiany zmiennej niezależnej. Na przykład: nauczyciel stosuje nową metodę nauczania wobec swoich uczniów i po jednym semestrze analizuje, czy oceny jego uczniów poprawiły się, czy nie.
• Prawdziwy projekt eksperymentu : tworzy się dwie grupy kontrolne, tak że w jednej grupie manipuluje się zmienną niezależną, a w drugiej nie. W ten sposób możliwe jest porównanie wpływu zmiennej niezależnej pomiędzy obiema grupami. Przykładowo: z dwóch losowo utworzonych grup kontrolnych, których członkowie cierpią na określoną chorobę, lek podaje się tylko jednej grupie, aby ocenić, czy stan pacjentów poprawia się w porównaniu z tymi, którzy nie przyjmowali leku. medycyna.
• Projekt quasi-eksperymentalny : ten typ projektu eksperymentu jest podobny do poprzedniego, ale grupy kontrolne nie są wybierane losowo, ale badane są już utworzone grupy. Na przykład: badane jest wdrażanie nowego systemu edukacyjnego w dwóch różnych klasach.

Projekt eksperymentalny i projekt czynnikowy

Projekt czynnikowy jest rodzajem eksperymentu, który ma pewne podobieństwa z projektem eksperymentu, dlatego poniżej pokrótce zobaczymy, na czym polega ten typ badań.

W statystyce projekt czynnikowy to eksperyment złożony z dwóch lub więcej czynników, a ponadto każdy z tych czynników ma inną wartość lub poziom. Zatem w planie czynnikowym bada się, jak każdy z tych czynników wpływa na zmienną zależną, a także analizuje się wpływ interakcji między kilkoma czynnikami na zmienną odpowiedzi.

Dlatego główną różnicą między projektem eksperymentalnym a projektem czynnikowym jest liczba zmiennych niezależnych. Projekt eksperymentalny zwykle przeprowadza się z jedną zmienną niezależną, podczas gdy projekt czynnikowy zazwyczaj działa z dwiema lub większą liczbą zmiennych niezależnych.