Inhoud
Onderzoekers gebruikten in de begindagen van wetenschappelijk onderzoek vaak heel eenvoudige benaderingen van experimenten. Een veel voorkomende aanpak stond bekend als "één factor tegelijk" (of OFAT) en omvatte het veranderen van een variabele in een experiment en het observeren van de resultaten, en vervolgens door te gaan naar de volgende enkele variabele. Hedendaagse wetenschappers gebruiken geavanceerdere methoden om proeven uit te voeren waarbij ze verschillende bronnen van variatie overwegen die de resultaten kunnen beïnvloeden.
Experimentontwerp
Het proces van experimentontwerp is een methode om tests samen te stellen die de meest mogelijke informatie bieden. Doorgaans is een ontworpen experiment bedoeld om de effecten van verschillende factoren op de uitkomst van een proces te vinden. Wetenschappers hebben experimenten samengesteld die laten zien of de variatie tussen proefpersonen die aan verschillende factoren worden blootgesteld groter is dan de variatie binnen groepen proefpersonen die allemaal aan dezelfde factor zijn blootgesteld. Sommige ontworpen experimenten kunnen ook laten zien of er interacties zijn tussen verschillende factoren.
Binnen onderwerpen
Binnen onderwerpvariatie in een experiment verwijst naar de variatie die wordt gezien in een groep onderwerpen die allemaal op dezelfde manier worden behandeld. Als een arts drie medicijnen test om te kijken naar een verschil in hun effectiviteit, en ook geïnteresseerd is in verschillen tussen geslachten, zou ze mannelijke proefpersonen in drie groepen kunnen splitsen en elk met een ander medicijn behandelen, dan hetzelfde doen met drie vrouwelijke groepen. Zelfs binnen één groep proefpersonen (hetzelfde geslacht, hetzelfde medicijn) zullen verschillende patiënten echter verschillende reacties hebben. Dit is de variatie binnen het onderwerp.
Tussen onderwerpen
Het andere type variatie in een experiment zit tussen het onderwerp. Dit is het verschil tussen verschillende groepen blootgesteld aan verschillende factoren. In het voorbeeld van de doktersonderzoek zou ze kijken naar het verschil in gemiddelde hersteltijd tussen mannelijke en vrouwelijke groepen en ook tussen elk van de groepen die een van de drie geneesmiddelen gebruiken. In elk geval zullen er waarschijnlijk verschillen tussen de groepen zijn. De taak van het ontworpen experiment is om te kijken of dit verschil statistisch significant is.
ANOVA
Een onderzoeker zal ANOVA, variantieanalyse, statistieken gebruiken om binnen en tussen subjectvariatie te vergelijken. De ANOVA-test verhoudt de "binnen" tot de "tussen" variaties. Als er binnen dezelfde groepen een significante variatie is, suggereert dit dat de test zelf een breed scala aan resultaten heeft. Als de "binnen" -variatie gelijk is aan de "tussen" -variatie, zal de ANOVA-test concluderen dat de onderzoeker niet kan zeggen dat de factoren een effect hadden, omdat alle schijnbare effecten gewoon te wijten zouden kunnen zijn aan de willekeurige variatie die werd waargenomen binnen testgroepen. Een meer geavanceerde aanpak, ook bekend als ANOVA in twee richtingen, kan ook interacties tussen factoren detecteren.