دو منبع تغییرات در تحقیقات تجربی (Unsystematic and systematic variation)
دو منبع تغییرات در
تحقیقات تجربی (Unsystematic and systematic variation)
تصور کنید در حال
تلاش بودیم تا ببینیم آیا شما می توانید شامپازهها را برای اجرای امور اقتصادی
آموزش دهید. در مرحله تمرین، شامپازه ها در جلوی یک کامپیوتر نشستند و دکمه های تغییر
دهنده پارامترهای متفاوت اقتصادی را فشار می دهند؛ وقتی که این پارمترها تغییر
داده شدند، روی صفحه نمایش کامپیوتر یک نمودار ظاهر می شود که رشد اقتصادی حاصل از
تغییر آن پارامترها را نشان می دهد. اکنون، شامپازهها نمی توانند بخوانند (فکر نمی
کنم). بنابراین، این بازخورد (نمودار رشد اقتصادی) بی معنی است. مرحله دوم آموزش نیز
مشابه مرحله اول است، با این تفاوت که اگر رشد اقتصادی خوب باشد، آنها یک موز-این
بازخورد برای متوسط شامپازه ها با ارزش است- دریافت می کنند (اگر رشد بد بود، هیچ
موزی دریافت نمی کنند). این یک طرح اندازه گیری مکرر با دو شرایط است: یک گروه
شامپانزه ها در شرایط 1 و شرایط 2 شرکت می کنند.
اجازه دهید یک قدم
به عقب برگردیم و فکر کنیم چه اتفاقی رخ می داد، اگر دستکاری تجربی را داخل نمی
کردیم (یعنی، در مرحله دوم آموزش، موز وجود نداشت، بنابراین، شرایط 1 و 2 یکسان
بودند). اگر دستکاری تجربی وجود نداشت، پس انتظار داریم رفتار شامپانزه در هر دو
شرایط یکسان باشد. این را انتظار داریم، زیرا عوامل بیرونی؛ مانند، سن، جنس، هوش،
انگیزش، انگیختگی در هر دو شرایط مشابه خواهند بود (جنسیت شامپانزه و مانند آن، از
آزمون در شرایط 1 تا آزمون در شرایط 2 تغییر نخواهد کرد). اگر سنجش عملکرد معتبر
باشد (یعنی، آزمون نحوه انجام امور اقتصادی) و متغیر یا صفت در حال اندازه گیری
(در این مثال، توانایی انجام امور اقتصادی) در طول زمان ثابت باقی بماند، پس اجرای
شرکت کنندهها در شرایط 1 باید خیلی مشابه با اجرای آنها در شرایط 2 باشد. بنابراین،
شامپانزه¬های که
در شرایط 1 نمره های خیلی بالایی کسب می کنند، در شرایط 2 نیز نمرات خیلی بالایی
کسب خواهند کرد، و آنهایی که نمرات پایینی در شرایط 1 داشتند، در شرایط 2 نیز
نمرات پایینی خواهند داشت. هرچند، عملکرد یکسان نخواهد شد، زیرا تفاوت های کوچکی
در عملکرد به دلیل عوامل ناشناخته ای ایجاد خواهد شد. این تغییرپذیری در عملکرد به
عنوان تغییرات غیرسیستماتیک شناخته شده
است.
اگر یک دستکاری
تجربی (یعنی، ارائه موز به عنوان بازخورد در یکی از جلسات تمرین) را وارد کنیم، پس
آنچه برای شرکت کنندگان در شرایط 1 انجام می دهیم، متفاوت با آنچه است که در شرایط
2 انجام می دهیم. بنابراین، تنها تفاوت بین شرایط 1 و 2 دستکاری است که آزمایشگر ایجاد
کرده است (در این مثال، شامپازه موز را به عنوان جایزه مثبت در یک شرایط دریافت می
کند، اما در شرایط دیگر دریافت نمی کند) . بنابراین، هر تفاوتی بین میانگین دو شرایط
احتمالاً به دلیل دستکاری تجربی است. یعنی، اگر شامپانزهها عملکرد بهتری در یک
مرحله تمرین نسبت به دیگری داشتند، این عملکرد بهتر به دلیل این حقیقت است که
موزها برای ارائه بازخورد در یک مرحله تمرین استفاده شده بودند، اما در مرحله دیگر
استفاده نشده بودند. تفاوت های ایجاد شده در عملکرد توسط دستکاری تجربی ویژه به
عنوان تغییرات سیستماتیک شناخته شده است.
اکنون اجازه دهید
فکر کنیم، اگر از شرکت کنندگان متفاوتی-یک طرح بین گروهی- استفاده کنیم، چه اتفاقی
می افتد. در این طرح، هنوز دو شرایط داریم، اما این بار شرکت کنندگان متفاوتی در
هر شرایط شرکت می کنند. به مثال خودمان برگردیم، یک گروه از شامپازه ها آموزش را
بدون بازخورد دریافت می کنند، در حالی که گروه دوم از شامپازه های متفاوت بازخورد
را بر اساس عملکردشان از طریق موز دریافت می کنند. تصور کنید، اگر دستکاری تجربی
را نداشتیم. با وجود اینکه برای گروه ها هیچ کاری نکردیم، اما هنوز قدری تغییرات
در رفتار بین دو گروه خواهیم یافت، زیرا گروه ها شامل شامپانزه هایی می باشند که
در توانایی، انگیزه، هوش، و سایر عوامل متفاوت خواهند بود. به طور خلاصه، نوع
عواملی که در طرح اندازه گیری مکرر ثابت (یا قابل کنترل) هستند، در طرح بیرن گروهی
آزادانه تغییر می¬کنند. بنابراین، تغییرات غیرسیستماتیک در طرح بین گروهی از طرح اندازه گیری
مکرر بزرگتر خواهند بود. مانند قبل، اگر یک دستکاری (مثل، موز) را وارد کنیم، پس
تغییرات بیشتری را در نتیجه این دستکاری خواهیم دید. به همین ترتیب، در هر دو طرح
درون گروهی) و طرح بین گروهی، همیشه دو منبع تغییرات وجود دارند:
• تغییرات سیستماتیک: این تغییرات
به این دلیل است که آزمایشگر کاری را در یک شرایط تجربی انجام داده است، اما در
شرایط دیگر انجام نداده است.
• تغییرات غیرسیستماتیک: این تغییرات
از عوامل تصادفی ناشی می شود که بین شرایط های تجربی وجود دارند (مانند، تفاوت های
طبیعی در توانایی، زمان روز و غیره
آزمونهای آماری
معمولاً مبتنی بر ایده برآورد مقدار تغییرات موجود در عملکرد هستند، و سپس تعیین
مقدار تغییرات سیستماتیک و غیرسیستماتیک از این تغییرات می باشند.
در طرح درون گروهی،
تفاوت بین دو شرایط می تواند به وسیله دو عامل ایجاد شود: (1) دستکاری که روی
شرکت-کنندگان اجرا شد، یا (2) هر عامل دیگر که ممکن است بر عملکرد فرد در طول زمان
(از یک نقطه زمانی تا بعدی) اثر بگذارد. عامل آخر در مقایسه با دستکاری تجربی به
احتمال زیاد نسبتاً جزئی است. در طرح مستقل، تفاوت بین دو شرایط نیز می تواند به
دلیل یکی از دو عامل باشد: (1) دستکاری که بر شرکت کنندگان انجام شده است، یا (2)
تفاوت های بین ویژگی های آزمودنی های اختصاص داده شده به هر گروه. عامل آخر در این
مثال به احتمال زیاد تغییرات تصادفی قابل توجهی هم در هر شرایط و هم بین شرکت
کنندگان ایجاد می کند. هنگامی که اثر دستکاری تجربی را بررسی می¬کنیم، آن همیشه در برابر زمینه
ی «مخل» حاصل از تفاوت های تصادفی و کنترل
نشده بین شرایط های تجربی است. در طرح درون گروهی، این عوامل مخل به حداقل می
رسند. بنابراین، احتمال پدیدار شدن اثر آزمایش بیشتر است. یعنی، طرح های درون گروهی،
در صورت مساوی بودن عوامل دیگر، برای آشکار کردن اثرات نسبت به طرح های بین گروهی
توان بیشتری دارند.
