Plan eksperymentalny
dla grup niezależnych
Sposoby doboru próby w
badaniach sondażowych i
eksperymentalnych
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