prosty przykład
prawdopodobnie najprostszym sposobem na zrozumienie projektów czynnikowych jest spojrzenie na przykład. Wyobraźmy sobie projekt, w którym mamy program edukacyjny, w którym chcielibyśmy spojrzeć na różne warianty programu, aby zobaczyć, który działa najlepiej. Na przykład, chcielibyśmy zmienić czas, w którym dzieci otrzymują zajęcia: jedna grupa otrzymuje 1 godzinę zajęć tygodniowo, a druga 4 godziny tygodniowo., Chcielibyśmy zmienić ustawienie, w którym jedna grupa otrzymuje instrukcję w klasie (prawdopodobnie ściągnięta do rogu klasy), a druga grupa jest wyciągana z klasy, aby uczyć się w innym pokoju. Moglibyśmy pomyśleć o czterech osobnych grupach, aby to zrobić, ale kiedy zmieniamy ilość czasu w instrukcji, jakiego ustawienia byśmy użyli: w-klasie czy pull-out? A kiedy uczyliśmy się ustawiania, jaką ilość czasu nauki wykorzystalibyśmy: 1 godzinę, 4 godziny, czy coś innego?
odpowiadając na te pytania, nie musimy iść na kompromis., Możemy mieć to w obie strony, jeśli przekroczymy każdy z naszych dwóch czasów w Warunkach instrukcji z każdym z naszych dwóch ustawień. Zacznijmy od zdefiniowania terminów. W konstrukcjach czynnikowych czynnik jest główną zmienną niezależną. W tym przykładzie mamy dwa czynniki: czas w instrukcji i ustawienie. Poziom jest podziałem czynnika. W tym przykładzie czas w instrukcji ma dwa poziomy, a ustawienie ma dwa poziomy. Czasami przedstawiamy wzór czynnikowy z notacją numeracyjną. W tym przykładzie możemy powiedzieć ,że mamy2 x 2 (mówione „dwa po dwóch”)., W tej notacji liczba liczb mówi ci, ile czynników istnieje, a wartości liczbowe mówią, ile poziomów. Gdybym powiedział, że mam3 x 4 projektowanie czynnikowe, wiedziałbyś, że miałem 2 czynniki i że jeden czynnik miał 3 poziomy, a drugi 4. Kolejność liczb nie ma znaczenia i równie łatwo możemy to nazwać 4 x 3. Liczbę różnych grup leczenia, które mamy w dowolnym układzie czynnikowym, można łatwo określić mnożąc przez notację liczbową., Na przykład w naszym przykładzie mamy 2 x 2 = 4 grupy. W naszym przykładzie notacyjnym potrzebujemy grup 3 x 4 = 12.
możemy również przedstawić wzór czynnikowy w notacji projektowej. Ze względu na kombinacje poziomów leczenia przydatne jest stosowanie indeksów dolnych na symbolu leczenia (X). Możemy zobaczyć na rysunku, że istnieją cztery grupy, po jednej dla każdej kombinacji poziomów czynników. Od razu widać też, że grupy zostały przydzielone losowo i że jest to projekt wyłącznie posttestowy.,
teraz spójrzmy na wiele różnych wyników, które możemy uzyskać z tego prostego 2 x 2 projektowanie czynnikowe. Każda z poniższych liczb opisuje inny możliwy wynik. I każdy wynik jest wyświetlany w formie tabeli (tabela 2 x 2 ze średnimi wierszami i kolumnami) oraz w formie graficznej (z każdym czynnikiem obracającym się na osi poziomej). Powinieneś przekonać siebie, że informacje zawarte w tabelach zgadzają się z informacjami zawartymi w obu wykresach., Powinieneś również przekonać się, że para wykresów na każdym rysunku pokazuje dokładnie te same informacje wykresowane na dwa różne sposoby. Linie pokazane na wykresach nie są technicznie konieczne – są używane jako pomoc wizualna, aby umożliwić łatwe śledzenie, gdzie średnie dla pojedynczego poziomu przechodzą przez poziomy innego czynnika. Należy pamiętać, że wartości pokazane w tabelach i wykresach są średnimi grupowymi na zmiennej wyniku zainteresowania. W tym przykładzie wynik może być sprawdzianem osiągnięć w nauczanym przedmiocie., Zakładamy, że wyniki w tym teście wynoszą od 1 to 10 z wyższymi wartościami wskazującymi na większe osiągnięcie. Należy dokładnie przestudiować wyniki na każdym rysunku, aby zrozumieć różnice między tymi przypadkami.
wynik Null
zacznijmy od przypadku „null”. Przypadek zerowy to sytuacja, w której zabiegi nie przynoszą żadnego efektu. Ta liczba zakłada, że nawet jeśli nie przeprowadzimy szkolenia, możemy spodziewać się, że uczniowie uzyskają średnio 5 punktów w teście końcowym., Widać w tym hipotetycznym przypadku, że wszystkie cztery grupy uzyskują średnią 5, a zatem średnie wiersze i kolumny muszą wynosić 5. Nie widać linii dla obu poziomów na wykresach, ponieważ jedna linia spada na drugą.
główne efekty
głównym efektem jest wynik, który jest stałą różnicą poziomów czynnika. Na przykład, powiedzielibyśmy, że istnieje główny efekt ustawienia, jeśli znajdziemy statystyczną różnicę między średnimi dla grupy in-class I pull-out, na wszystkich poziomach czasu w instrukcji. Pierwsza figura przedstawia główny efekt czasu., Dla wszystkich ustawień Stan 4 godziny / tydzień działał lepiej niż 1 godzina/tydzień. Możliwe jest również uzyskanie efektu głównego dla ustawienia (i żadnego Dla czasu).
na drugim głównym wykresie efektów widzimy, że trening w klasie był lepszy niż trening wyciągania przez cały czas.
wreszcie, możliwe jest uzyskanie efektu głównego dla obu zmiennych jednocześnie, jak pokazano na trzecim rysunku efektu głównego., W tym przypadku 4 godziny/tydzień zawsze działa lepiej niż 1 godzina/tydzień, a ustawienie w klasie zawsze działa lepiej niż pull-out.
efekty interakcji
gdybyśmy mogli spojrzeć tylko na główne efekty, projekty czynnikowe byłyby przydatne. Ale ze względu na sposób, w jaki łączymy poziomy w projektach czynnikowych, umożliwiają one również zbadanie efektów interakcji, które istnieją między czynnikami. Efekt interakcji istnieje, gdy różnice na jednym czynnikiem zależą od poziomu jesteś na innym czynnikiem., Ważne jest, aby rozpoznać, że interakcja dotyczy czynników, a nie poziomów. Nie powiedzielibyśmy, że istnieje interakcja między 4 godzinami/tydzień a leczeniem w klasie. Zamiast tego powiedzielibyśmy, że istnieje interakcja między czasem a ustawieniami, a następnie opisalibyśmy konkretne zaangażowane poziomy.
skąd wiesz, czy istnieje interakcja w projekcie czynnikowym? Są trzy sposoby na określenie interakcji. Po pierwsze, po uruchomieniu analizy statystycznej, tabela statystyczna będzie raportować wszystkie główne efekty i interakcje., Po drugie, wiesz, że jest interakcja, kiedy nie można mówić o wpływie na jeden czynnik, nie wspominając o drugim. jeśli możesz powiedzieć na końcu naszego badania, że czas w instrukcji robi różnicę, to wiesz, że masz główny efekt, a nie interakcję (ponieważ nie musiałeś wymieniać czynnika ustalającego przy opisywaniu wyników dla czasu). Z drugiej strony, gdy masz interakcję, niemożliwe jest dokładne opisanie wyników bez wymieniania obu czynników., Wreszcie, zawsze możesz zauważyć interakcję na wykresach środków grupowych-ilekroć istnieją linie, które nie są równoległe, istnieje interakcja! Jeśli sprawdzisz główne wykresy efektów powyżej, zauważysz, że wszystkie linie w wykresie są równoległe. Natomiast dla wszystkich Wykresów interakcji zobaczysz, że linie nie są równoległe.
na pierwszym wykresie efektu interakcji widzimy, że jedna kombinacja poziomów – 4 godziny/tydzień i ustawienie w klasie-działa lepiej niż pozostałe trzy., W drugiej interakcji mamy bardziej złożoną interakcję „cross-over”. Tutaj przy 1 godz. / tydzień Grupa wyciągająca wypada lepiej niż grupa w klasie, podczas gdy przy 4 godz. / tydzień jest odwrotnie. Ponadto obie te kombinacje poziomów radzą sobie równie dobrze.
podsumowanie
projektowanie czynnikowe ma kilka ważnych cech. Po pierwsze, ma dużą elastyczność w odkrywaniu lub wzmacnianiu „sygnału” (leczenia) w naszych badaniach. Ilekroć jesteśmy zainteresowani badaniem wariantów leczenia, projekty czynnikowe powinny być silnymi kandydatami jako projekty z wyboru., Po drugie, projekty czynnikowe są skuteczne. Zamiast prowadzić serię niezależnych badań jesteśmy w stanie skutecznie połączyć te badania w jedno. Wreszcie, projekty czynnikowe są jedynym skutecznym sposobem zbadania efektów interakcji.
do tej pory przyjrzeliśmy się tylko bardzo prostej2 x 2 strukturze czynnikowej. Być może warto przyjrzeć się kilku czynnikowym wariantom projektowym, aby lepiej zrozumieć, jak działają. Możesz również sprawdzić, w jaki sposób podchodzimy do analizy statystycznej czynnikowych projektów eksperymentalnych.