Forscher in den Anfängen der wissenschaftlichen Forschung verwendeten oft sehr einfache Versuchsansätze. Ein üblicher Ansatz war als "ein Faktor nach dem anderen" (oder OFAT) bekannt und bestand darin, eine Variable in einem Experiment zu ändern und die Ergebnisse zu beobachten und dann zur nächsten einzelnen Variablen überzugehen. Moderne Wissenschaftler verwenden ausgefeiltere Methoden zur Durchführung von Studien, bei denen sie verschiedene Quellen von Variationen berücksichtigen, die die Ergebnisse beeinflussen könnten.
Versuchsdesign
Der Prozess des Experimentdesigns ist eine Methode, um Tests zusammenzustellen, die möglichst viele Informationen liefern. In der Regel soll ein geplantes Experiment die Auswirkungen unterschiedlicher Faktoren auf das Ergebnis eines Prozesses ermitteln. Wissenschaftler haben Experimente zusammengestellt, die zeigen werden, ob die Unterschiede zwischen den Probanden, die unterschiedlicher Faktoren ist größer als die Variation innerhalb von Gruppen von Probanden, die alle dem gleichen ausgesetzt sind Faktor. Einige entworfene Experimente können auch zeigen, ob es Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Faktoren gibt.
Innerhalb der Fächer
Innerhalb der Versuchspersonen bezieht sich die Variation in einem Experiment auf die Variation, die in einer Gruppe von Versuchspersonen beobachtet wird, die alle gleich behandelt werden. Wenn ein Arzt drei Medikamente testet, um einen Unterschied in ihrer Wirksamkeit zu finden, und auch an Unterschieden zwischen Geschlechts, sie könnte männliche Probanden in drei Gruppen einteilen und jede mit einem anderen Medikament behandeln und dann dasselbe mit drei weiblichen tun Gruppen. Selbst innerhalb einer Gruppe von Probanden (gleiches Geschlecht, gleiches Medikament) reagieren unterschiedliche Patienten jedoch unterschiedlich. Dies ist die Variation innerhalb des Fachs.
Zwischen den Fächern
Die andere Art der Variation in einem Experiment ist zwischen Subjekten. Dies ist der Unterschied zwischen verschiedenen Gruppen, die unterschiedlichen Faktoren ausgesetzt sind. Im Beispiel der ärztlichen Tests würde sie den Unterschied in der durchschnittlichen Erholungszeit zwischen den männlichen und weiblichen Gruppen sowie zwischen jeder der Gruppen, die eines der drei Medikamente einnehmen, untersuchen. In jedem Fall wird es wahrscheinlich Unterschiede zwischen den Gruppen geben. Die Aufgabe des entworfenen Experiments besteht darin, zu sehen, ob dieser Unterschied statistisch signifikant ist.
ANOVA
Ein Forscher wird ANOVA, Varianzanalysen und Statistiken verwenden, um innerhalb und zwischen den Probandenvariationen zu vergleichen. Der ANOVA-Test setzt die "innerhalb" zu den "zwischen"-Variationen ins Verhältnis. Wenn innerhalb derselben Gruppen signifikante Unterschiede bestehen, deutet dies darauf hin, dass der Test selbst tendenziell eine große Bandbreite an Ergebnissen hat. Wenn die "innerhalb"-Variation gleich der "zwischen"-Variation ist, kommt der ANOVA-Test zu dem Schluss, dass der Forscher nicht sagen kann dass die Faktoren eine Wirkung hatten, da alle offensichtlichen Effekte nur auf die zufällige Variation zurückzuführen sein könnten, die im Test beobachtet wurde Gruppen. Ein ausgefeilterer Ansatz, der als Zwei-Wege-ANOVA bekannt ist, kann auch Wechselwirkungen zwischen Faktoren erkennen.