Случайное распределение или случайное размещение - это экспериментальный метод распределения участников-людей или животных по разным группам в эксперименте (например, группа лечения по сравнению с контрольной группой ) с использованием рандомизации , такой как случайная процедура (например, подбрасывание монеты ) или генератор случайных чисел . [1] Это гарантирует, что у каждого участника или предмета будут равные шансы попасть в любую группу. [1] Случайное распределение участников помогает гарантировать, что любые различия между группами и внутри групп не носят систематического характера.в начале эксперимента. [1] Таким образом, любые различия между группами, зарегистрированные в конце эксперимента, можно более уверенно отнести к экспериментальным процедурам или лечению. [1]
Назначение случайного, ослепляя и управлений являются ключевыми аспектами планирования экспериментов , поскольку они помогают гарантировать , что результаты не являются ложными или вводящими в заблуждении с помощью путая . Вот почему рандомизированные контролируемые испытания жизненно важны в клинических исследованиях , особенно тех, которые могут быть двойными слепыми и плацебо-контролируемыми .
Математически существуют различия между рандомизацией, псевдослучайным и квазислучайным образом , а также между генераторами случайных чисел и генераторами псевдослучайных чисел . Насколько важны эти различия в экспериментах (например, клинических испытаниях ), зависит от дизайна испытания и статистической строгости, которые влияют на оценку доказательств . Исследованиям, проведенным с псевдо- или квазирандомизацией, обычно придается почти такой же вес, как и исследованиям с истинной рандомизацией, но к ним относятся с немного большей осторожностью.
Преимущества случайного распределения
Представьте себе эксперимент, в котором участники не распределяются случайным образом; возможно, первые 10 прибывших человек будут отнесены к экспериментальной группе, а последние 10 прибывших - к контрольной группе. В конце эксперимента экспериментатор находит различия между экспериментальной группой и контрольной группой и утверждает, что эти различия являются результатом экспериментальной процедуры. Однако они также могут быть связаны с каким-то другим уже существующим атрибутом участников, например, люди, которые приходят раньше, по сравнению с людьми, которые приходят поздно.
Представьте, что экспериментатор вместо этого использует подбрасывание монеты для случайного назначения участников. Если монета выпадает хедз-ап, участник попадает в экспериментальную группу. Если монета выпадает решкой вверх, участник попадает в контрольную группу. В конце эксперимента экспериментатор находит различия между экспериментальной группой и контрольной группой. Поскольку каждый участник имел равные шансы быть помещенным в любую группу, маловероятно, что различия могут быть связаны с каким-либо другим ранее существовавшим атрибутом участника, например, теми, кто прибыл вовремя, по сравнению с опоздавшими.
Возможные проблемы
Случайное назначение не гарантирует, что группы совпадают или эквивалентны. Группы могут по-прежнему различаться по некоторым ранее существовавшим атрибутам из-за случайности. Использование случайного присвоения не может исключить эту возможность, но значительно снижает ее.
Чтобы выразить ту же идею статистически: если случайно назначенная группа сравнивается со средним значением, можно обнаружить, что они различаются, даже если они были отнесены к одной и той же группе. Если к случайно назначенным группам применяется критерий статистической значимости для проверки разницы между выборочными средними значениями и нулевой гипотезой о том, что они равны одному и тому же среднему значению совокупности (т. Е. Среднему значению совокупности различий = 0), то с учетом распределения вероятностей нулевое значение Гипотеза иногда будет «отвергнута», то есть сочтена неправдоподобной. То есть группы будут достаточно разными по проверяемой переменной, чтобы статистически заключить, что они не принадлежат к одной и той же популяции, даже если процедурно они были отнесены к одной и той же общей группе. Например, с помощью случайного назначения можно создать назначение для групп, в которых в одной группе будет 20 голубоглазых и 5 кареглазых. Это редкое событие при случайном назначении, но оно может произойти, и когда это произойдет, это может добавить некоторые сомнения к причинному агенту в экспериментальной гипотезе.
Случайная выборка
Случайная выборка - это связанный, но отдельный процесс. [2] Случайная выборка набирает участников таким образом, чтобы они представляли большую популяцию. [2] Поскольку для большинства основных статистических тестов требуется гипотеза о независимой случайно выбранной совокупности, случайное присвоение является желаемым методом распределения, поскольку он обеспечивает контроль над всеми атрибутами членов выборки - в отличие от сопоставления только по одной или нескольким переменным - и обеспечивает математическую основу для оценки вероятности групповой эквивалентности для характеристик, которые интересуют, как для проверки эквивалентности перед лечением, так и для оценки результатов после лечения с использованием статистических выводов. Для адаптации вывода к методу выборки можно использовать более совершенное статистическое моделирование.
История
Рандомизация была подчеркнута в теории статистического вывода Чарльза С. Пирса в « Иллюстрациях логики науки » (1877–1878) и « Теории вероятного вывода » (1883). Пирса применяется рандомизации в Peirce- Джастроу эксперимента на восприятие веса.
Ч.Пирс рандомизирован добровольцы в слепом , дизайн повторных измерений , чтобы оценить их способность различать веса. [3] [4] [5] [6] Эксперимент Пирса вдохновил других исследователей в области психологии и образования, которые развили исследовательскую традицию рандомизированных экспериментов в лабораториях и специализированных учебниках восемнадцатого столетия. [3] [4] [5] [6]
Ежи Нейман выступал за рандомизацию при опросе (1934 г.) и в экспериментах (1923 г.). [7] Рональд А. Фишер выступал за рандомизацию в своей книге по экспериментальному дизайну ( 1935 ).
Смотрите также
- Асимптотическая теория (статистика)
Рекомендации
- ^ а б в г Витте, Роберт С. Статистика . Витте, Джон С. (11 изд.). Хобокен, штат Нью-Джерси. п. 5. ISBN 978-1-119-25451-5. OCLC 956984834 .
- ^ а б Чарльз Сандерс Пирс и Джозеф Джастроу (1885). «О малых различиях в ощущениях» . Воспоминания Национальной академии наук . 3 : 73–83.
- ^ а б Ян Хакинг (сентябрь 1988 г.). «Телепатия: истоки рандомизации в экспериментальном дизайне». Исида . 79 (3): 427–451. DOI : 10.1086 / 354775 .
- ^ а б Стивен М. Стиглер (ноябрь 1992 г.). «Исторический взгляд на статистические концепции в психологии и образовательных исследованиях». Американский журнал образования . 101 (1): 60–70. DOI : 10.1086 / 444032 .
- ^ а б Труди Дехуэ (декабрь 1997 г.). «Обман, эффективность и случайные группы: психология и постепенное возникновение дизайна случайных групп» (PDF) . Исида . 88 (4): 653–673. DOI : 10.1086 / 383850 . PMID 9519574 .
- ^ Neyman, Jerzy (1990) [1923], Dabrowska, Dorota M .; Скорость, Теренс П. (ред.), «О применении теории вероятностей к сельскохозяйственным экспериментам: эссе о принципах (раздел 9)», « Статистическая наука» (перевод с польского издания (1923)), 5 (4): 465– 472, DOI : 10,1214 / сс / 1177012031 , МР 1092986
- Калински, Тадеуш и Кагеяма, Санпей (2000). Блочные конструкции: подход рандомизации, Том I : Анализ . Конспект лекций по статистике. 150 . Нью-Йорк: Springer-Verlag. ISBN 0-387-98578-6.
- Хинкельманн, Клаус и Кемпторн, Оскар (2008). Планирование и анализ экспериментов . I и II (Второе изд.). Вайли. ISBN 978-0-470-38551-7.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- Хинкельманн, Клаус и Кемпторн, Оскар (2008). Планирование и анализ экспериментов, Том I: Введение в экспериментальный дизайн (второе изд.). Вайли. ISBN 978-0-471-72756-9.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- Хинкельманн, Клаус и Кемпторн, Оскар (2005). Планирование и анализ экспериментов, Том 2: Расширенный экспериментальный план назначения (Первое издание). Вайли. ISBN 978-0-471-55177-5. Внешняя ссылка в
|title=
( помощь )CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- Чарльз С. Пирс , « Иллюстрации логики науки » (1877–1878)
- Чарльз С. Пирс , " Теория вероятного вывода " (1883 г.)
- Чарльз Сандерс Пирс и Джозеф Джастроу (1885). «О малых различиях в ощущениях» . Воспоминания Национальной академии наук . 3 : 73–83. http://psychclassics.yorku.ca/Peirce/small-diffs.htm
- Взлом, Ян (сентябрь 1988 г.). «Телепатия: истоки рандомизации в экспериментальном дизайне». Исида . 79 (3): 427–451. DOI : 10.1086 / 354775 . JSTOR 234674 . Руководство по ремонту 1013489 .
- Стивен М. Стиглер (ноябрь 1992 г.). «Исторический взгляд на статистические концепции в психологии и образовательных исследованиях». Американский журнал образования . 101 (1): 60–70. DOI : 10.1086 / 444032 .
- Труди Дехуэ (декабрь 1997 г.). «Обман, эффективность и случайные группы: психология и постепенное возникновение дизайна случайных групп» (PDF) . Исида . 88 (4): 653–673. DOI : 10.1086 / 383850 . PMID 9519574 .
- Основы психологии Глейтмана, Фридлунда и Райсберга.
- «Что такое статистическое тестирование и чем оно не является», Журнал экспериментального образования , 1993, том 61, стр. 293–316, Шейвер.
Внешние ссылки
- Экспериментальный инструмент случайного назначения : инструмент случайного назначения - экспериментальный