Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Полевые эксперименты - это эксперименты, проводимые за пределами лабораторных условий.

Они случайным образом распределяют субъектов (или другие единицы выборки) либо в группы лечения, либо в контрольные группы, чтобы проверить утверждения о причинно-следственных связях.отношения. Случайное распределение помогает установить сопоставимость группы лечения и контрольной группы, так что любые различия между ними, возникающие после проведения лечения, достоверно отражают влияние лечения, а не ранее существовавшие различия между группами. Отличительные особенности полевых экспериментов заключаются в том, что они проводятся в реальных условиях и часто незаметно. Это контрастирует с лабораторными экспериментами, которые обеспечивают научный контроль путем проверки гипотезы в искусственных и строго контролируемых условиях лаборатории. Полевые эксперименты также имеют некоторые контекстные отличия от естественных экспериментов и квази-экспериментов. [1]В то время как естественные эксперименты полагаются на внешнюю силу (например, правительство, некоммерческую организацию и т. Д.), Контролирующую назначение и реализацию рандомизационного лечения, полевые эксперименты требуют от исследователей сохранения контроля над рандомизацией и реализацией. Квазиэксперименты происходят, когда лечение проводится как будто случайно (например, округа по выборам в Конгресс США, где кандидаты побеждают с небольшим отрывом, [2] погодные условия, стихийные бедствия и т. Д.).

Полевые эксперименты включают в себя широкий спектр экспериментальных проектов, каждый с разной степенью общности. Некоторые критерии общности (например, аутентичность лечения, участников, контексты и показатели результатов) относятся к контекстуальному сходству между субъектами экспериментальной выборки и остальной частью населения. Они все чаще используются в социальных науках для изучения последствий политических вмешательств в таких областях, как здравоохранение, образование, преступность, социальное обеспечение и политика.

Характеристики [ править ]

При случайном распределении результаты полевых экспериментов отражают реальный мир, поскольку испытуемые распределяются по группам на основе недетерминированных вероятностей. [3] Два других основных допущения лежат в основе способности исследователя собирать непредвзятые потенциальные результаты: исключение и невмешательство. [4] [5] Предположение об исключительности предполагает, что единственный значимый причинный фактор - это получение лечения. Асимметрия в назначении, введении или измерении групп лечения и контроля нарушает это предположение. Предположение о невмешательстве или допущение о стабильной единице лечебной стоимости(SUTVA) указывает, что ценность результата зависит только от того, назначено ли пациенту лечение, а не от того, назначено ли лечение другим субъектам. Когда эти три основных предположения соблюдены, исследователи с большей вероятностью будут давать объективные оценки посредством полевых экспериментов.

После планирования полевого эксперимента и сбора данных исследователи могут использовать тесты статистического вывода, чтобы определить размер и силу воздействия вмешательства на испытуемых. Полевые эксперименты позволяют исследователям собирать различные объемы и типы данных. Например, исследователь может разработать эксперимент, который использует информацию до и после испытания в соответствующем методе статистического вывода, чтобы увидеть, влияет ли вмешательство на изменения результатов на уровне субъекта.

Практическое использование [ править ]

Полевые эксперименты предлагают исследователям возможность проверить теории и ответить на вопросы с более высокой внешней достоверностью, поскольку они имитируют реальные события. [6] Некоторые исследователи утверждают, что полевые эксперименты лучше защищают от потенциальной систематической ошибки и предвзятых оценок . Кроме того, полевые эксперименты могут служить эталоном для сравнения данных наблюдений с результатами экспериментов. Использование полевых экспериментов в качестве эталонов может помочь определить уровни систематической ошибки в наблюдательных исследованиях, и, поскольку исследователи часто вырабатывают гипотезу на основе априорных суждений, эталоны могут помочь повысить надежность исследования. [7]В то время как некоторые утверждают, что ковариативная корректировка или сопоставление дизайнов могут работать так же хорошо для устранения систематической ошибки, полевые эксперименты могут повысить уверенность [8] за счет устранения систематической ошибки пропущенных переменных, поскольку они лучше распределяют наблюдаемые и ненаблюдаемые факторы. [9]

Исследователи могут использовать методы машинного обучения для моделирования, повторного взвешивания и обобщения экспериментальных данных. [10] Это увеличивает скорость и эффективность сбора экспериментальных результатов и снижает затраты на реализацию эксперимента. Другой метод передового в полевых экспериментах является использованием нескольких вооруженного бандита конструкции, [11] в том числе подобных адаптивных конструкций на экспериментах с переменными результатами и переменным лечением с течением времени. [12]

Ограничения [ править ]

Существуют ограничения и аргументы против использования полевых экспериментов вместо других исследовательских проектов (например, лабораторных экспериментов, исследовательских экспериментов, наблюдательных исследований и т. Д.). Учитывая, что полевые эксперименты обязательно проводятся в определенных географических и политических условиях, существует озабоченность по поводу экстраполяции результатов для формулирования общей теории относительно интересующей группы населения. Тем не менее, исследователи начали искать стратегии для эффективного обобщения причинно-следственных эффектов за пределами выборки, сравнивая среду исследуемой популяции и внешней популяции, получая доступ к информации из более крупного размера выборки, а также учитывая и моделируя неоднородность эффектов лечения внутри выборки. [13]Другие использовали методы ковариативной блокировки для обобщения от популяций полевых экспериментов к внешним популяциям. [14]

Проблемы несоблюдения, влияющие на полевые эксперименты (как одностороннее, так и двустороннее несоблюдение) [15] [16], могут возникать, когда субъекты, отнесенные к определенной группе, никогда не получают назначенного им вмешательства. Другие проблемы при сборе данных включают истощение (когда пациенты, проходящие лечение, не предоставляют данных о результатах), что при определенных условиях будет искажать собранные данные. Эти проблемы могут привести к неточному анализу данных; однако исследователи, использующие полевые эксперименты, могут использовать статистические методы для вычисления полезной информации, даже когда возникают эти трудности. [16]

Использование полевых экспериментов также может вызвать опасения по поводу вмешательства [17] между испытуемыми. Когда подвергающийся лечению субъект или группа влияет на исходы группы, не получавшей лечения (через такие условия, как перемещение, общение, заражение и т. Д.), Группы, не получающие лечения, могут не иметь результата, который является истинным исходом без лечения. Подмножество помех - это побочный эффект, который возникает, когда лечение обработанных групп оказывает влияние на соседние необработанные группы.

Полевые эксперименты могут быть дорогостоящими, трудоемкими для проведения, трудными для воспроизведения и сопряженными с этическими ошибками. Субъекты или группы населения могут подорвать процесс реализации, если возникнет ощущение несправедливости при выборе лечения (например, в экспериментах с « отрицательным подоходным налогом » сообщества могут лоббировать свое сообщество, чтобы получить денежный перевод, чтобы назначение не было чисто случайным). Есть ограничения на сбор форм согласия от всех субъектов. Товарищи, проводящие вмешательства или собирающие данные, могут испортить схему рандомизации. Таким образом, итоговые данные могут быть более разнообразными: большее стандартное отклонение , меньшая точность и точность и т. Д. Это приводит к использованию выборки большего размера.для полевых испытаний. Однако другие утверждают, что, хотя воспроизводимость и трудна, если результаты эксперимента важны, то есть большая вероятность, что эксперимент будет воспроизведен. Кроме того, полевые эксперименты могут принимать конструкцию « ступенчатого клина », которая в конечном итоге предоставит доступ всей выборке к вмешательству по разным временным графикам. [18] Исследователи также могут разработать слепой полевой эксперимент, чтобы исключить возможность манипуляции.

Примеры [ править ]

История экспериментов в лаборатории и поле покинула давнишние воздействия на физических, науках естественная, и жизни. Современные полевые эксперименты уходят корнями в 1700-е годы, когда Джеймс Линд использовал управляемый полевой эксперимент для определения лечения цинги . [19]

Другие категориальные примеры наук, использующих полевые эксперименты, включают:

  • Экономисты использовали полевые эксперименты для анализа дискриминации (например, на рынке труда [20] [21] в жилищном секторе [22] в экономике совместного использования [23] на кредитном рынке [24] или в интеграции [25]). ), программы здравоохранения , [26] сбор средств на благотворительность , [27] образование , [28] сбор информации на рынках и программы микрофинансирования . [29]
  • Инженеры часто проводят полевые испытания прототипов продуктов, чтобы подтвердить ранее проведенные лабораторные испытания и получить более широкую обратную связь.
  • Геология имеет долгую историю полевых экспериментов со времен Авиценны [ ссылка ]
  • Полевые эксперименты антропологии восходят к исследованию Индии Бируни . [30]
  • В социальной психологии есть пионеры, которые использовали полевые эксперименты, в том числе Курт Левин и Стэнли Милгрэм .
  • Исследователь сельскохозяйственных наук Р.А. Фишер проанализировал рандомизированные фактические «полевые» экспериментальные данные [31] для сельскохозяйственных культур.
  • Исследователь политологии Гарольд Госнелл провел ранний полевой эксперимент по участию избирателей в 1924 и 1925 годах [32].
  • Элегантный полевой эксперимент Ecology Connell

См. Также [ править ]

  • Полевые исследования
  • Эксперимент

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Meyer, BD (1995). «Естественные и квазиэксперименты в экономике». Журнал деловой и экономической статистики . 13 (2): 151–161. JSTOR  1392369 .
  2. ^ Ли, DS; Moretti, E .; Батлер, MJ (2004). «Влияют ли избиратели на политику или избирают ее? Данные из Палаты представителей США». Ежеквартальный журнал экономики . 119 (3): 807–859. DOI : 10.1162 / 0033553041502153 . JSTOR 25098703 . 
  3. ^ Рубин, Дональд Б. (2005). «Причинно-следственный вывод с использованием возможных результатов». Журнал Американской статистической ассоциации . 100 (469): 322–331. DOI : 10.1198 / 016214504000001880 . S2CID 842793 . 
  4. ^ Найман, Пэр (2017). «Предвыборная агитация на европейских выборах: данные шведского полевого эксперимента» . Электоральные исследования . 45 : 110–118. DOI : 10.1016 / j.electstud.2016.12.002 .
  5. ^ Брукман, Дэвид Э .; Калла, Джошуа Л .; Сехон, Джасджит С. (2017). «Дизайн полевых экспериментов с результатами опроса: основа для выбора более эффективных, надежных и этичных образцов» . Политический анализ . 25 (4): 435–464. DOI : 10.1017 / pan.2017.27 .
  6. ^ Duflo, Эстер (2006). Полевые эксперименты в экономике развития (Отчет). Массачусетский Институт Технологий.
  7. ^ Харрисон, GW; Список, JA (2004). «Полевые эксперименты». Журнал экономической литературы . 42 (4): 1009–1055. DOI : 10.1257 / 0022051043004577 . JSTOR 3594915 . 
  8. ^ Лалонда, RJ (1986). «Оценка эконометрических оценок программ обучения с экспериментальными данными». Американский экономический обзор . 76 (4): 604–620. JSTOR 1806062 . 
  9. ^ Гордон, Бретт Р .; Зеттельмейер, Флориан; Бхаргава, Неха; Чапски, Дэн (2017). «Сравнение подходов к измерению рекламы: данные крупных полевых экспериментов в Facebook». DOI : 10.2139 / ssrn.3033144 . S2CID 197733986 .  Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  10. ^ Эти, Сьюзен; Имбенс, Гвидо (2016). «Рекурсивное разбиение на неоднородные причинно-следственные связи: Таблица 1» . Труды Национальной академии наук . 113 (27): 7353–7360. DOI : 10.1073 / pnas.1510489113 . PMC 4941430 . PMID 27382149 .  
  11. ^ Скотт, Стивен Л. (2010). «Современный байесовский взгляд на многорукого бандита». Прикладные стохастические модели в бизнесе и промышленности . 26 (6): 639–658. DOI : 10.1002 / asmb.874 .
  12. ^ Raj, V .; Каляни, С. (2017). «Укрощение нестационарных бандитов: байесовский подход». arXiv : 1707.09727 [ stat.ML ].
  13. ^ Dehejia, R .; Pop-Eleches, C .; Самии, К. (2015). От местного к глобальному: внешняя валидность в естественном эксперименте по фертильности (PDF) (Отчет). Национальное бюро экономических исследований. w21459.
  14. ^ Еги, Наки; Хартман, Эрин (19 июля 2018 г.). «Ковариативный выбор для обобщения экспериментальных результатов» (PDF) . Princeton.edu .
  15. ^ Блэквелл, Мэтью (2017). «Инструментальные методы переменных для условных эффектов и причинного взаимодействия в экспериментах по мобилизации избирателей». Журнал Американской статистической ассоциации . 112 (518): 590–599. DOI : 10.1080 / 01621459.2016.1246363 . S2CID 55878137 . 
  16. ^ а б Ароноу, Питер М .; Карнеги, Эллисон (2013). «За пределами ПОЗДНЕГО: оценка среднего эффекта лечения с помощью инструментальной переменной». Политический анализ . 21 (4): 492–506. DOI : 10,1093 / панорамирование / mpt013 .
  17. ^ Aronow, PM; Самии, К. (2017). «Оценка средних причинных эффектов при общем вмешательстве с применением к эксперименту в социальной сети». Летопись прикладной статистики . 11 (4): 1912–1947. arXiv : 1305.6156 . DOI : 10.1214 / 16-AOAS1005 . S2CID 26963450 . 
  18. ^ Woertman, W .; de Hoop, E .; Moerbeek, M .; Zuidema, SU; Герритсен, DL; Тиренстра, С. (2013). «Ступенчатые клиновые конструкции могут уменьшить требуемый размер выборки в кластерных рандомизированных исследованиях». Журнал клинической эпидемиологии . 66 (7): 752–758. DOI : 10.1016 / j.jclinepi.2013.01.009 . PMID 23523551 . 
  19. ^ Tröhler, У. (2005). «Линд и цинга: с 1747 по 1795 год» . Журнал Королевского медицинского общества . 98 (11): 519–522. DOI : 10.1177 / 014107680509801120 . PMC 1276007 . PMID 16260808 .  
  20. ^ Бертран, Марианна; Муллайнатан, Сендхил (2004). «Эмили и Грег более трудоспособны, чем Лакиша и Джамал? Полевой эксперимент по дискриминации на рынке труда» (PDF) . Американский экономический обзор . 94 (4): 991–1013. DOI : 10.1257 / 0002828042002561 .
  21. ^ Гнизи, Ури; Список, Джон А (2006). «Использование поведенческой экономики: проверка обмена подарками на рынках труда с использованием полевых экспериментов» (PDF) . Econometrica . 74 (5): 1365–1384. DOI : 10.1111 / j.1468-0262.2006.00707.x .
  22. ^ Ахмед, Али М; Хаммарштедт, Матс (2008). «Дискриминация на рынке арендного жилья: полевой эксперимент в Интернете». Журнал экономики города . 64 (2): 362–372. DOI : 10.1016 / j.jue.2008.02.004 .
  23. ^ Эдельман, Бенджамин; Лука, Майкл; Свирский, Дан (2017). «Расовая дискриминация в экономике совместного использования: данные полевого эксперимента» . Американский экономический журнал: прикладная экономика . 9 (2): 1-22. DOI : 10,1257 / app.20160213 .
  24. ^ Пейджер, девах; Пастух, Хана (2008). «Социология дискриминации: расовая дискриминация в сфере занятости, жилья, кредитов и потребительских рынков» . Ежегодный обзор социологии . 34 : 181–209. DOI : 10.1146 / annurev.soc.33.040406.131740 . PMC 2915460 . PMID 20689680 .  
  25. ^ Несселер, Корнел; Карлос, Гомес-Гонсалес; Дитль, Гельмут (2019). «Что в названии? Измерение доступа к социальной деятельности с помощью полевого эксперимента» . Palgrave Communications . 5 : 1–7. DOI : 10,1057 / s41599-019-0372-0 .
  26. ^ Ашраф, Нава; Берри, Джеймс; Шапиро, Джесси М (2010). «Могут ли более высокие цены стимулировать использование продукта? Данные полевого эксперимента в Замбии» (PDF) . Американский экономический обзор . 100 (5): 2383–2413. DOI : 10,1257 / aer.100.5.2383 . S2CID 6392533 .  
  27. ^ Karlan, декан; Список, Джон А (2007). «Имеет ли значение цена в благотворительных пожертвованиях? Данные крупномасштабного эксперимента в естественных условиях» (PDF) . Американский экономический обзор . 97 (5): 1774–1793. DOI : 10,1257 / aer.97.5.1774 . S2CID 10041821 .  
  28. ^ Фрайер младший, Roland G (2014). «Внедрение передового опыта чартерных школ в традиционные государственные школы: данные полевых экспериментов». Ежеквартальный журнал экономики . 129 (3): 1355–1407. DOI : 10.1093 / qje / qju011 .
  29. ^ Поле, Эрика; Панде, Рохини (2008). «Частота выплат и дефолт в микрофинансировании: данные из Индии» . Журнал Европейской экономической ассоциации . 6 (2–3): 501–509. DOI : 10.1162 / JEEA.2008.6.2-3.501 .
  30. ^ Ахмед, AS (1984). «Аль-Беруни: первый антрополог». Дождь (60): 9–10. DOI : 10.2307 / 3033407 . JSTOR 3033407 . 
  31. Перейти ↑ Fisher, RA (1937). План экспериментов (PDF) . Оливер и Бойд Лтд.
  32. ^ Госнелл, Гарольд Ф. (1926). «Эксперимент по стимулированию голосования» . Обзор американской политической науки . 20 (4): 869–874. DOI : 10.1017 / S0003055400110524 .