Plan eksperymentalny
dla grup niezależnych

Sposoby doboru próby w
badaniach sondażowych i
eksperymentalnych

Dobór próby



Populacja – grupa stanowiąca obiekt
zainteresowania badacza.



Próba – wybrana część populacji
stanowiącej obiekt zainteresowania
badacza.



Operat losowania – szczegółowa lista
wszystkich członków badanej populacji;
operacyjna definicja populacji.

Dobór losowy



Losowy (probabilistyczny) dobór próby –

procedura doboru próby, w której zostaje

określone prawdopodobieństwo, z jakim

każdy element populacji może zostać

włączony do próby.



Dobór losowy prosty – elementy populacji pozostają

niezależne i mają taką samą szansę znaleźć się w

próbie.



Dobór warstwowy – sposób doboru próby

polegający na podzieleniu populacji, rozumianej

jako całość, na warstwy, z których losowane są

poszczególne elementy.

Losowy dobór próby



Przy wnioskowaniu o cechach populacji na
podstawie statystyk z próby stawia się
wymaganie, aby próba była pobrana losowo z
populacji.



Randomizacja na dwóch poziomach



I stopnia - próba losowa – każda osoba z populacji
ma równe szanse znalezienia się w naszej próbce



II stopnia - losowy dobór badanych do warunków
eksperymentalnych

Losowanie skupień -

najtańsze

w dużych badaniach opinii



Najpierw losuje się skupienia, potem
jednostki w ramach skupień



często losowanie wieloetapowe: (np
powiaty, gminy w powiatach, jednostki
w gminach)



Pozwala zaoszczędzić na kosztach i
czasie podróży przez badanie kilunastu
osób w jednym miejscu

Dobór parami

(sposób na

równoważenie warunków

badawczych)



Jeśli chcemy mieć absolutną pewność, że pod

pewnymi cechami obie grupy,

eksperymentalna i kontrolna będą równoważne



Wyszukujemy z listy najniższą osobę i szukamy do

niej pary (kolejnej najniższej osoby w klasie)



W losowy sposób przypisujemy 1 osobę do kontrolnej

drugą do eksperymentalnej grupy,



Kontynuujemy procedurę do momentu wyczerpania

się potencjalnych par.



W podobny sposób wyrównujemy grupy pod

względem innych zmiennych np. płci.

Dobór nielosowy (słabe metody
doboru)



Nielosowy (nieprobabilistyczny) dobór próby –

procedura dobierania próby, w której nie ma

sposobu na oszacowanie

prawdopodobieństwa, z jakim każdy element

zostanie włączony do próby.



Próba przypadkowa – dobór jest zależny od

dostępności dla badacza oraz chęci osób badanych.

Charakteryzuje się niską reprezentatywnością.



Próba celowa – świadomy wybór określonych

elementów na podstawie ich specyficznych

własności.

Modele quasi
eksperymentalne



Nie spełniają wymogu randomizacji II
stopnia



eksperyment naturalny - czy jest
eksperymentem zależy od losowości
doboru do warunków
eksperymentalnych

Próba reprezentatywna



Próba o strukturze bardzo zbliżonej do
struktury całej populacji.



Zazwyczaj podstawowym celem jest
wybranie próby tak, aby poszczególne
cechy populacji mogły być poprawnie
oszacowane na podstawie próby.

Sposób doboru



Próba powinna być reprezentatywna dla
populacji



Jeżeli jej struktura jest identyczna lub bardzo
zbliżona do struktury populacji



Teoretycznie zapewnienie losowości doboru do
badania sprzyja reprezentatywności próby



konieczne kryterium w badaniach opinii -
pożądane w badaniach psychologicznych



błąd doboru próby



Dane dla kolejnych edycji PGSS są gromadzone drogą

indywidualnych wywiadów kwestionariuszowych,

realizowanych na ogólnopolskich, reprezentatywnych

próbach dorosłych członków gospodarstw domowych (w

wieku co najmniej osiemnastu lat).



W latach 1992-1995 badanie PGSS na próbach liczących

2000 osób.



Badanie PGSS 1997 przeprowadzono na próbie liczącej

3200 i uzyskano wywiady od 2402 osób.



Badanie PGSS 1999 przeprowadzono na próbie liczącej

3400 i uzyskano wywiady od 2282 osób zaś badanie

PGSS 2002 na próbie liczącej 4008 i uzyskano wywiady

od 2473.

Metody losowania



Z kapelusza



Rzucanie monetą



Tabele liczb losowych

Tabele liczb losowych



Tabele te zawierają cyfry ułożone w
sposób pozbawiony jakiejkolwiek
systematyczności



Nie ma znaczenia, z którego miejsca
zaczniemy ich czytanie i w którą stronę
będziemy czytać



Obieramy zasadę według, której będziemy
przypisywać konkretne wartości osobom z
naszej próby

Randomizacja I stopnia – dobór
do próby z tabelami liczb
losowych



Np. czytamy tylko ostatnią cyfrę z

kolejnych liczb losowych.



Z całej populacji dobieramy do badania

tylko te osoby, które są w kolejności

wyznaczonej przez cyfrę z tabeli.



Przykład: losowanie osób do badania na

podstawie numeru PESEL.

Randomizacja II stopnia z
tabelami liczb losowych



Metoda parzystych i nieparzystych liczb



przygotuj listę uczestników badania



zaglądamy do tabeli liczb losowych i wybieramy
dowolne miejsce, od którego zaczynamy przydzielać
kolejne numery osobom z listy



zasada przydziału osób do grup może być
następująca – jeśli osoba otrzymała numerek
parzysty – trafia do grupy eksperymentalnej – jeśli
nieparzysty do kontrolnej.



jeśli któraś z grup zostanie zapełniona, pozostałe
osoby automatycznie umieszcza się w drugiej
grupie

Zastosowanie



Powszechne i wymagane przy doborze
osób do warunków eksperymentalnych.



Znacznie rzadziej dba się o losowy
dobór osób do badania.

Grupa
eksperymentalna i kontrolna



W niektórych eksperymentach jeden z
poziomow polega na braku zmiennej,
która nas interesuje - grupa kontrolna



Grupa kontrolna często jest użyteczna, nie
zawsze jest konieczna



badania nad tremą a wielkością widowni



1,3 lub 9 osób - brak grupy kontrolnej

Typy maniupulacji



Manipulacja środowiska:



eksperymentalna modyfikacja środowiska
fizycznego lub społecznego osób badanych



Maniupulacja instrukcją:



manipulacja polega na różnych werbalnych
instrukcjach podawanych osobom badanym



Manipulacja inwazyjna:



zmiany w organiźmie osób badanych (np. przez
podanie środków farmaceutycznych)

Dwuczynnikowa i
trójczynnikowa analiza
wariancji

Schemat 2 x 2 ANOVA

Interpretacja efektów głównych i
interakcyjnych



Interpretacja efektów głównych i
interakcyjnych



Rola porównań planowanych w
szczegółowej interpretacji efektów
interakcyjnych



Analiza efektów prostych

Shaughnessy inni (2002) Metody
badawcze w psychologii, Rozdział 8 (313-
345)



Najprostszym planem złożonym jest
schemat 2x2 – dwie zmienne niezależne
mają po 2 poziomy

Efekt główny



Efekt główny jest to ogólny wpływ
zmiennej niezależnej i wyraża różnicę
między poziomami jednej zmiennej
niezależnej uśrednionymi poprzez
poziomy drugiej zmiennej niezależnej

Efekty interakcyjne
(zmodyfikowane definicje w
por. do podręcznika)



Interakcja pierwszego stopnia (dwóch
zmiennych) pojawia się wtedy, gdy wpływ
jednej zmiennej niezależnej zmienia się w
zależności od poziomu drugiej zmiennej
niezależnej



Interakcja drugiego stopnia (trzech
zmiennych) występuje wtedy kiedy
interakcja pierwszego stopnia zmienia się
w zależności od poziomu trzeciej zmiennej
niezależnej

Schemat badania i
HIPOTEZY



Schemat badania 2x2



2 (Grupa: kontrolna vs. trening bezradności – między

osobami) x 2 (Zadanie: zadanie pojedyncze vs. zadanie

podwójne – między osobami)



H1. Zadanie podwójne (z obciążeniem poznawczym będzie

rozwiązywane gorzej jeśli chodzi o liczbę trafień niż zadanie

pojedyncze



H2. Obciążenie poznawcze będzie moderatorem zależności

między treningiem bezradności a liczbą trafień (istotna

interakcja Grupa x Zadanie), istotne różnice dla treningu

wystąpią tylko w przypadku zadania podwójnego.

ZADANIE

podwójne

pojedyncze

lic

zb

a

tr

afi

eń

3,0

2,9

2,8

2,7

2,6

2,5

2,4

GR

kontrolna

treningowa

Testy F w dwuczynnikowej
ANOVie



W dwuczynnikowej analizie wariancji mamy do

czynienia z trzema testami F:



1) dla efektu głównego pierwszego czynnika



2) dla efektu głównego drugiego czynnika



3) dla efektu interakcyjnego



W liczniku każdego z tych stosunków znajdzie się

wariancja międzygrupowa, która odnosi się do

porównań między średnimi dla danego efektu

głównego lub interakcyjnego



Natomiast wariancja wewnątrzgrupowa we wszystkich

trzech testach F będzie taka sama - jest to zawsze

średnia oszacowań wariancji w populacji utworzona z

wyników wewnątrz każdej z celek (wariancja błędu)

Testy efektów międzyobiektowych

Zmienna zależna: WYNIK

2,674

a

3

,891 13,458

,000

592,688

1 592,69 8950,2

,000

,023

1

,023

,342

,561

2,581

1

2,581 38,974

,000

,070

1

,070

1,059

,307

5,033

76

,066

600,395

80

7,706

79

Źródło zmienności
Model skorygowany
Stała
GR
ZADANIE
GR * ZADANIE
Błąd
Ogółem
Ogółem skorygowane

Typ III sumy

kwadratów

df

Średni

kwadrat

F

Istotność

R kwadrat = ,347 (Skorygowane R kwadrat = ,321)

a.

Dyskusja wyników (standard
APA)



Hipoteza 1 została potwierdzona, w zadaniu
podwójnym było istotnie mniej trafień (M =
2,55; SD=3,4) niż w zadaniu pojedynczm (M
= 2,90),



F (1, 76) = 38,97; p < 0,001



Hipoteza druga nie została potwierdzona,
gdyż interakcja Grupa x Zadanie okazała się
nieistotna statystycznie,



F (1, 76) = 1, 06; p < 0,31

Wariancja



całkowita:
maniupulacji+artefaktualna+błędu



manipulacji + artefaktualna
=systematyczna



błędu = niesystematyczna

Źródła wariancji błędu



różnice indywidualne



zmienność stanów osób badanych



efekty środowiska



różnice w traktowaniu przez badacza



błąd pomiaru

Sposoby minimalizowania
wariancji błędu:



Używaj homogenicznej próby



Poza różnicami wynikającymi ze zmiennej
niezależnej traktuj wszystkie osoby badane
zawsze tak samo



Utrzymuj wszelkie warunki laboratoryjne
(ciepło, hałas, światło itp) na tym samym
poziomie



Wystandaryzuj wszelkie procedury badawcze



Używaj tylko rzetelnych narzędzi

Sposoby zapobiegania
artefaktom



Sprawdzanie wiarygodności hipotez
konkurencyjnych



Badanie trafności eksperymentu (np. replikacje)



Wprowadzanie do eksperymentu czynników
ograniczających artefakty



ukrycie celu badań, zmniejszenie lęku przed oceną,
zwiększenie odstępu między etapami badania, kilku
eksperymentatorów



maskowanie badania