實驗設計之基本原則與類型介紹-永析統計諮詢

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本篇主要的目的為介紹目前常見的實驗設計方式,釐清每個實驗設計方式的使用時機點,避免採用不適洽的實驗設計方式,影響研究結果推論的可信度。

在量化研究中,基本上研究者須根據過去文獻研究或其所秉持的信念,推導出具有邏輯性的研究假說(hypothesis)與研究架構,同時亦需設計可回應研究假說的實驗設計(experimental design),進而採用適合的統計分析方法,分析研究結果,藉以驗證研究假說的支持與否。所以

首先,實驗設計需要符合三個本原則
1、 可複製性(replication):即當後來的研究學者採用相同的實驗設計,應可獲得相似的研究結果,但近期有許多科學研究結果被發現不具有可複製性,為近期常被學術界詬病的部分。

2、 隨機性(randomization):為了增加實驗結果的客觀性與可信度,通常在實驗設計的過程中,研究者會採用隨機化的方式,例如選取研究參與者或呈現實驗刺激材料等方式,藉以提升實驗過程與結果的客觀性。

3、 區集性(blocking):同樣為了增加實驗的客觀性,可協助研究者區分不同實驗操作的流程。

其次,實驗設計中的變數至少需包含:自變數(independent variable, IV)依變項(dependent variable, DV),作為推測實驗結果的「因果關係」,然而在此因果關係中,可能存有其他無法控制的因素,影響實驗的結果時,通常會納入控制變數(control variable)加以控制實驗情境,以確保最後所獲得到的實驗結果為研究者操控的部分,同時亦可保持實驗環境的一致性。

再者,實驗設計的分組,通常分為實驗組(experimental group)控制組(control group),實驗組顧名思義為接受實驗操弄的組別,控制組則無接受任何實驗操弄,所以研究者可透過比較兩組之間的差異,作為實驗操控結果的呈現。

最後,實驗設計的三種設計類型

1、前實驗研究設計(pre-experimental design):未具備實驗組或控制組的比較,或未具備前測後時間點的測量。

(1)、單組後測設計(one-shot case study):一組受試者接受某個實驗的處理,測量受試者後測的反應。

(2)、單組前後測設計(one-group pretest-posttest design):一組受試者在接受實驗處理前後都接受測量,瞭解實驗處理前後受試者反應變化的過程。

(3)、靜態組間比較(static-group comparison):接受實驗測量後的實驗組與控 制組在依變數的比較。

2、真實驗研究設計(true-experimental design):具備實驗組和控制組、前後測時間點的測量以及隨機分派。

(1)、隨機化實驗控制組前後測設計(randomized control-group pretest-posttest design):將一群受試者隨機分派為實驗組和控制組,於實驗處理前先測量兩組的依變數,並在實驗組接受實驗處理後,再予以依變數的施測。

(2)、隨機化實驗控制組後測設計(randomized control-group posttest design):將一群受試者隨機分派為實驗組和控制組,僅在實驗 組接受實驗處理後,予以依變數的施測。

(3)、所羅門四組設計(Solomon four-group design):結合隨機化實驗控制組前後測設計以及隨機化實驗控制組後測設計兩種的實驗設計之方式。

3、準實驗研究設計(quasi-experimental design):基於現實考量,缺乏隨機分派之要件,僅具備實驗組和控制組以及前測後時間點的測量,即為準時驗研究設計。

(1)、非隨機實驗控制組前後測設計(non-randomized control-group pretest-posttest design):實驗組和控制組均於實驗處理前先測量兩組的依變數,並在實驗組接受實驗處理後,再予以依變數的施測。

(2)、對抗平衡設計(counterbalanced design):亦可稱之為拉丁方格設計(Latin square design),基於實驗流程呈現的刺激順序可能會混淆或影響到實驗的結果,所以研究者將研究刺激材料平均分配其出現的順序。

(3)、單組時間序列分析(one-group time-series):亦又稱之為中斷性時間序列設計(interrupted time-series design),整個實驗流程共計有多測量時間點,研究者在其中一個時間點上插入實驗處理,觀察每個時間點受試者的變化情況。

(4)、實驗控制組時間序列分析(control-group time-series):誠如上述的單組時間序列分析一樣,僅是多納入控制組的概念進行比較。

建議在研究執行之前,確認研究設計是否能夠回應研究假說,再進行後續研究流程唷!

2018-09-27T16:34:15+00:00十月 19th, 2018|Categories: Uncategorized, 最新消息, 論文實務|Tags: , , , , , , , |