Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Естественный эксперимент представляет собой эмпирическое исследование , в котором физические лица (или кластеры индивидуумов) подвергаются воздействию условий эксперимента и контроля, которые определяются по своей природе , или другими факторами , не зависящим от исследователей. Процесс управления экспозициями, возможно, напоминает случайное распределение . Таким образом, естественные эксперименты являются наблюдательными исследованиями и не контролируются в традиционном смысле рандомизированного эксперимента ( интервенционное исследование). Естественные эксперименты наиболее полезны, когда имело место четко определенное воздействие с участием четко определенной субпопуляции (и отсутствие воздействия в аналогичной субпопуляции), так что изменения в результатах могут быть правдоподобно связаны с воздействием. [1] [2] В этом смысле разница между естественным экспериментом и неэкспериментальным наблюдательным исследованием состоит в том, что первое включает сравнение условий, которые открывают путь к причинному выводу , а второе - нет.

Естественные эксперименты используются в качестве дизайна исследований, когда контролируемые эксперименты чрезвычайно трудно осуществить или неэтично, например, в нескольких областях исследований, изучаемых эпидемиологией (например, оценка воздействия на здоровье различной степени воздействия ионизирующего излучения у людей, живущих вблизи Хиросимы во время атомный взрыв [3] ) и экономика (например, оценка экономической отдачи от количества обучения для взрослых в США [4] ). [1] [2]

История [ править ]

Карта Джона Сноу , показывающая кластеризацию случаев холеры в Сохо во время лондонской эпидемии 1854 года.

Одним из самых известных ранних экспериментов на природе была вспышка холеры на Брод-стрит в 1854 году в Лондоне , Англия. 31 августа 1854 года в Сохо обрушилась крупная вспышка холеры . В течение следующих трех дней около Брод-стрит погибли 127 человек. К моменту окончания вспышки погибло 616 человек. Врач Джон Сноу определил источник вспышки как ближайшую общественную водяную помпу, используя карту смертей и болезней, которая показала группу случаев вокруг помпы.

В этом примере Сноу обнаружил сильную связь между употреблением воды из насоса и смертями и болезнями из-за холеры. Сноу обнаружил, что компания Southwark and Vauxhall Waterworks , которая поставляла воду в районы с высокой интенсивностью атак, получала воду из Темзы ниже по течению, откуда неочищенные сточные воды сбрасывались в реку. Напротив, районы, которые снабжались водой от компании Lambeth Waterworks Company и которые получали воду выше по течению от точек сброса сточных вод, имели низкий уровень атак. Учитывая почти случайное развитие системы водоснабжения в Лондоне середины девятнадцатого века, Сноу рассматривал это развитие как «эксперимент ... в самом большом масштабе». [5]Конечно, воздействие загрязненной воды не находилось под контролем ни одного ученого. Таким образом, это воздействие было признано естественным экспериментом. [6] [7] [8]

Недавние примеры [ править ]

Размер семьи [ править ]

Цель исследования Angrist and Evans (1998) [9]заключалась в оценке влияния размера семьи на результаты матери на рынке труда. По крайней мере, по двум причинам корреляция между размером семьи и различными результатами (например, заработком) не информирует нас о том, как размер семьи причинно влияет на результаты на рынке труда. Во-первых, и на результаты рынка труда, и на размер семьи могут влиять ненаблюдаемые «третьи» переменные (например, личные предпочтения). Во-вторых, сами результаты на рынке труда могут влиять на размер семьи (так называемая «обратная причинно-следственная связь»). Например, женщина может отложить рождение ребенка, если ей повышают зарплату на работе. Авторы заметили, что семьи с двумя детьми, в которых есть два мальчика или две девочки, значительно чаще имеют третьего ребенка, чем семьи с двумя детьми, в которых есть один мальчик и одна девочка. Таким образом, пол первых двух детей представляет собой своего рода естественный эксперимент:это как если бы экспериментатор случайным образом распределил одни семьи по двое детей, а другие - по трое. Затем авторы смогли достоверно оценить причинно-следственный эффект рождения третьего ребенка на результаты рынка труда. Ангрист и Эванс обнаружили, что деторождение оказывает большее влияние на бедных и менее образованных женщин, чем на высокообразованных женщин, хотя влияние на заработок от рождения третьего ребенка, как правило, исчезает к 13-летию этого ребенка. Они также обнаружили, что наличие третьего ребенка мало повлияло на заработки мужей.Ангрист и Эванс обнаружили, что деторождение оказывает большее влияние на бедных и менее образованных женщин, чем на высокообразованных женщин, хотя влияние на заработок от рождения третьего ребенка, как правило, исчезает к 13-летию этого ребенка. Они также обнаружили, что наличие третьего ребенка мало влияет на заработки мужей.Ангрист и Эванс обнаружили, что деторождение оказывает большее влияние на бедных и менее образованных женщин, чем на высокообразованных женщин, хотя влияние на заработок от рождения третьего ребенка, как правило, исчезает к 13-летию этого ребенка. Они также обнаружили, что наличие третьего ребенка мало влияет на заработки мужей.[9]

Игровые шоу [ править ]

В экономике игровые шоу - это часто изучаемая форма естественного эксперимента. Хотя игровые шоу могут показаться искусственными контекстами, их можно считать естественными экспериментами, поскольку контекст возникает без вмешательства ученых. Игровые шоу использовались для изучения широкого спектра различных типов экономического поведения, таких как принятие решений в условиях риска [10] и кооперативное поведение. [11]

Запрет на курение [ править ]

В Хелене, штат Монтана, запрет на курение действовал во всех общественных местах, включая бары и рестораны, в течение шести месяцев с июня 2002 года по декабрь 2002 года. Хелена географически изолирована и обслуживается только одной больницей. Исследователи отметили, что количество сердечных приступов снизилось на 40%, пока действовал запрет на курение. Противники закона добились приостановки действия закона через шесть месяцев, после чего частота сердечных приступов снова возросла. [12] Это исследование было примером естественного эксперимента, называемого экспериментом с перекрестным изучением случаев., где снимок снимается на время, а затем возвращается. Исследование также потенциально предполагает, что неспособность контролировать переменные в естественных экспериментах может помешать исследователям сделать твердые выводы. Критики утверждали, что особенно большие процентные колебания частоты инфаркта миокарда, вероятно, были вызваны случайностью, учитывая небольшой размер популяции. [13]

Испытания ядерного оружия [ править ]

Испытания ядерного оружия привели к выбросу в атмосферу большого количества радиоактивных изотопов , некоторые из которых могут быть включены в биологические ткани. Выпуск прекратился после подписания в 1963 году Договора о частичном запрещении ядерных испытаний, который запретил испытания ядерного оружия в атмосфере. Это напоминало крупномасштабный эксперимент с погоней за пульсом , но не могло проводиться как обычный эксперимент на людях из-за научной этики. Стало возможным несколько типов наблюдений (за людьми, родившимися до 1963 года), например, определение скорости замещения клеток в различных тканях человека.

Проект войны во Вьетнаме [ править ]

Важный вопрос в экономических исследованиях - от того, что определяет заработок. Angrist (1990) оценил влияние военной службы на пожизненные доходы. [14] Используя статистические методы, разработанные в эконометрике , [15] Angrist извлек выгоду из приблизительного случайного распределения призывной лотереи войны во Вьетнаме и использовал его в качестве инструментальной переменной.связанные с правом (или неприемлемостью) военной службы. Поскольку многие факторы могут предсказать, будет ли кто-то служить в армии, лотерея призывников представляет собой естественный эксперимент, в котором тех, кто призван в армию, можно сравнить с теми, кто не призван в армию, потому что эти две группы не должны существенно отличаться до военной службы. Angrist обнаружил, что заработки ветеранов в среднем были примерно на 15 процентов меньше, чем заработки не-ветеранов.

Промышленный меланизм [ править ]

С промышленной революцией в девятнадцатом веке, многие виды моли, в том числе хорошо изученной пяденицы , ответили на загрязнение атмосферы от двуокиси серы и саите вокруг городов с промышленным меланизмом , резким увеличением частоты темных форм над ранее обильные бледные, крапчатые формы. В двадцатом веке, когда регулирование улучшилось, а загрязнение снизилось, создав условия для крупномасштабного природного эксперимента, тенденция к промышленному меланизму была обращена вспять, и меланические формы быстро стали редкостью. Эффект привел эволюционных биологов Л. М. Кука и Дж. Р. Г. Тернера к выводу, что « естественный отбор»- единственное достоверное объяснение общего спада » [16].

См. Также [ править ]

  • Обычный садовый эксперимент

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б ДиНардо, Дж. (2008). «Натуральные эксперименты и квази-естественные эксперименты» . В Durlauf, Стивен Н .; Блюм, Лоуренс Э (ред.). Новый экономический словарь Пэлгрейва (второе изд.). Пэлгрейв Макмиллан. С. 856–864. DOI : 10.1057 / 9780230226203.1162 . ISBN 978-0-333-78676-5.
  2. ^ a b Даннинг, Тад (2012). Естественные эксперименты в социальных науках: подход, основанный на дизайне . Издательство Кембриджского университета.
  3. Перейти ↑ Friedman, GD (1980). Букварь по эпидемиологии (2-е изд.). Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. ISBN 978-0-07-022434-6.
  4. ^ Розенцвейг, MR; Вольпин, К.И. (2000). «Естественные« естественные эксперименты »в экономике». Журнал экономической литературы . 38 (4): 827–874. DOI : 10,1257 / jel.38.4.827 .
  5. ^ Сноу, Дж. (1855). О способе общения холеры (2-е изд.). Лондон: Черчилль. Из MacMahon, B. & Pugh, TF (1970). Эпидемиология . Бостон: Маленький Браун.
  6. ^ Вспышка холеры в 1854 году является примером естественного эксперимента, часто обсуждаемого Дэвидом А. Фридманом , например, в « Статистических моделях: теория и практика» (Cambridge University Press) [1] , глава 1.3 (стр. 6–9).
  7. Перейти ↑ MacMahon, B., & Pugh, TF (1970). Эпидемиология: принципы и методы. Бостон: Маленький, Браун.
  8. ^ Исследования Сноу о характере болезни были достаточно убедительными, чтобы убедить местный совет отключить скважинный насос, сняв его ручку . После замены рукоятки колодезного насоса количество новых случаев заболевания снизилось. Прекратив использование воды из скважинного насоса, власти провели, по сути, второе исследование, исследование с неконтролируемым вмешательством, исследование с группой вмешательства, но без контрольной группы.
  9. ^ a b Angrist, J .; Эванс, В. (1998). "Предложение труда детей и их родителей: свидетельства внешних различий в размере семьи". Американский экономический обзор . 88 (3): 450–477. JSTOR 116844 . 
  10. ^ Сообщение; Ван ден Ассем; Балтуссен; Талер (2008). «Сделка или нет? Принятие решений в условиях риска в крупномасштабном игровом шоу» (PDF) . Американский экономический обзор . 98 (1): 38–71. DOI : 10,1257 / aer.98.1.38 . JSTOR 29729963 . S2CID 12816022 . SSRN 636508 .    
  11. ^ ван ден Ассем; ван Долдер; Талер (2012). «Разделить или украсть? Совместное поведение при больших ставках». Наука управления . 58 (1): 2. DOI : 10,1287 / mnsc.1110.1413 . S2CID 1371739 . SSRN 1592456 .  
  12. ^ Сарджент, RP; Шепард, РМ; Гланц, С.А. (2004). «Снижение частоты госпитализаций по поводу инфаркта миокарда, связанное с запретом курения в общественных местах: до и после исследования» . Британский медицинский журнал . 328 (7446): 977–980. DOI : 10.1136 / bmj.38055.715683.55 . PMC 404491 . PMID 15066887 .  
  13. ^ Kabat, Geoffrey (5 июня 2004). «Эффект общественного запрета на курение в Хелене, штат Монтана» . BMJ: Британский медицинский журнал . 328 (7452): 1379. DOI : 10.1136 / bmj.328.7452.1379-б . ISSN 0959-8138 . PMC 420336 . PMID 15178633 .   
  14. ^ Angrist, Joshua D. (1990). «Пожизненный заработок и лотерея призывников во Вьетнаме: данные из административных записей социального обеспечения». Американский экономический обзор . 80 (3): 313–336. JSTOR 2006669 . 
  15. Перейти ↑ Lambert, B. (2013). Естественные эксперименты в эконометрике. YouTube видео
  16. ^ Кук, LM; Тернер, JRG (2008). «Снижение меланизма у двух британских бабочек: пространственная, временная и межвидовая вариация» . Наследственность . 101 (6): 483–489. DOI : 10.1038 / hdy.2008.105 . PMID 18941471 .