Razlike između dizajna unutar i između predmeta

Istraživači su u ranim danima znanstvenih istraživanja često koristili vrlo jednostavne pristupe eksperimentiranju. Uobičajeni pristup bio je poznat kao "jedan po jedan faktor" (ili OFAT) i uključivao je promjenu jedne varijable u eksperimentu i promatranje rezultata, a zatim prelazak na sljedeću pojedinačnu varijablu. Suvremeni znanstvenici koriste se sofisticiranijim metodama provođenja ispitivanja gdje uzimaju u obzir različite izvore varijacija koji bi mogli utjecati na rezultate.

Proces dizajniranja eksperimenta metoda je sastavljanja testova koji pružaju najviše mogućih informacija. Tipično je osmišljeni eksperiment namijenjen pronalaženju učinaka različitih čimbenika na ishod procesa. Znanstvenici su sastavili eksperimente koji će pokazati jesu li razlike među ispitanicima izloženi različitih čimbenika veća je od varijacija unutar skupina ispitanika koji su svi izloženi istim faktor. Neki osmišljeni eksperimenti također mogu pokazati postoje li interakcije između različitih čimbenika.

Varijacija unutar eksperimenta odnosi se na varijaciju viđenu u grupi ispitanika koji se svi tretiraju na isti način. Ako liječnik testira tri lijeka kako bi potražio razliku u njihovoj učinkovitosti, a također ga zanimaju razlike spolova, mogla bi razdvojiti muške subjekte u tri skupine i liječiti svaku različitim lijekovima, a zatim učiniti isto s tri ženske osobe skupine. Međutim, čak i unutar jedne skupine ispitanika (istog spola, istog lijeka), različiti će pacijenti imati različite odgovore. Ovo je unutarnja varijacija predmeta.

Druga vrsta varijacije u eksperimentu je između subjekta. To je razlika između različitih skupina izloženih različitim čimbenicima. U primjeru liječničkih testova, ona bi promatrala razliku u prosječnom vremenu oporavka između muške i ženske skupine, a također i između svake od skupina koje su uzimale jedan od tri lijeka. U svakom će slučaju vjerojatno postojati razlike između skupina. Zadatak dizajniranog eksperimenta je vidjeti je li ta razlika statistički značajna.

Istraživač će koristiti ANOVA, analizu varijance, statistiku za usporedbu unutar i između varijacije predmeta. ANOVA test omjerava varijacije "unutar" i "između". Ako postoje značajne razlike u istim skupinama, to sugerira da test sam ima tendenciju imati širok raspon rezultata. Ako je varijacija "unutar" jednaka varijaciji "između", ANOVA test zaključit će da istraživač ne može reći da su faktori imali učinka, jer su svi očigledni učinci mogli biti posljedica slučajnih varijacija koje su uočene u testu skupine. Sofisticiraniji pristup, poznat kao dvosmjerna ANOVA, također može otkriti interakcije između čimbenika.