غالبًا ما استخدم الباحثون في الأيام الأولى من البحث العلمي طرقًا بسيطة جدًا للتجريب. كان النهج الشائع يُعرف باسم "عامل واحد في كل مرة" (أو OFAT) ويتضمن تغيير متغير واحد في التجربة ومراقبة النتائج ، ثم الانتقال إلى المتغير الفردي التالي. يستخدم علماء العصر الحديث طرقًا أكثر تعقيدًا لإجراء التجارب حيث يفكرون في مصادر مختلفة للاختلاف قد تؤثر على النتائج.
تصميم التجربة
عملية تصميم التجربة هي طريقة لتجميع الاختبارات التي توفر أكبر قدر ممكن من المعلومات. عادةً ما تهدف التجربة المصممة إلى إيجاد تأثيرات العوامل المختلفة على نتيجة العملية. قام العلماء بتجميع التجارب التي ستظهر ما إذا كان الاختلاف بين الموضوعات المعرضة العوامل المختلفة أكبر من التباين داخل مجموعات من الموضوعات التي تتعرض جميعها لنفس الشيء عامل. يمكن أن تظهر بعض التجارب المصممة أيضًا ما إذا كان هناك أي تفاعلات بين العوامل المختلفة.
ضمن الموضوعات
ضمن تباين الموضوع في التجربة يشير إلى الاختلاف الذي شوهد في مجموعة من الموضوعات التي يتم التعامل معها جميعًا بنفس الطريقة. إذا كان الطبيب يختبر ثلاثة أدوية للبحث عن اختلاف في فعاليتها ، ويهتم أيضًا بالاختلافات بينها بين الجنسين ، قد تقسم الذكور إلى ثلاث مجموعات وتعالج كل منها بدواء مختلف ، ثم تفعل الشيء نفسه مع ثلاث إناث مجموعات. حتى ضمن مجموعة واحدة من الموضوعات (نفس الجنس ، نفس الدواء) ، ومع ذلك ، سيكون لدى المرضى المختلفين استجابات مختلفة. هذا هو الاختلاف داخل الموضوع.
بين الموضوعات
النوع الآخر من الاختلاف في التجربة هو بين الموضوع. هذا هو الفرق بين المجموعات المختلفة المعرضة لعوامل مختلفة. في مثال اختبارات الطبيب ، كانت تنظر في الاختلاف في متوسط وقت الشفاء بين مجموعات الذكور والإناث وأيضًا بين كل مجموعة من المجموعات التي تتناول أحد الأدوية الثلاثة. في كل حالة ، من المحتمل أن تكون هناك اختلافات بين المجموعات. تتمثل مهمة التجربة المصممة في معرفة ما إذا كان هذا الاختلاف ذا دلالة إحصائية.
أنوفا
سيستخدم الباحث ANOVA ، وتحليل التباين ، والإحصاءات للمقارنة داخل وبين اختلاف الموضوع. اختبار ANOVA نسب المتغيرات "داخل" إلى "بين". إذا كان هناك تباين كبير داخل نفس المجموعات ، فهذا يشير إلى أن الاختبار نفسه يميل إلى الحصول على مجموعة واسعة من النتائج. إذا كان الاختلاف "ضمن" على قدم المساواة مع التباين "بين" ، فسيستنتج اختبار ANOVA أن الباحث لا يمكنه قول أن العوامل كان لها تأثير ، لأن أي تأثيرات واضحة يمكن أن تكون فقط بسبب التباين العشوائي الذي شوهد في الاختبار مجموعات. يمكن لنهج أكثر تعقيدًا ، يُعرف باسم ANOVA ثنائي الاتجاه ، اكتشاف التفاعلات بين العوامل.