Естественный эксперимент
— Естественный эксперимент это исследование, в котором отдельные лица (или группы особей) подвергаются воздействию экспериментальных и контрольных условий, определяемых природой или другими факторами, неподконтрольными исследователям. Процесс управления рисками, возможно, напоминает случайное распределение . Таким образом, натурные эксперименты являются наблюдательными исследованиями и не контролируются в традиционном понимании рандомизированного эксперимента ( интервенционного исследования ). Естественные эксперименты наиболее полезны, когда имело место четко определенное воздействие, охватывающее четко определенную субпопуляцию (и отсутствие воздействия в аналогичной субпопуляции), так что изменения в результатах можно с большой долей вероятности отнести на счет воздействия. [1] [2] В этом смысле отличие естественного эксперимента от неэкспериментального наблюдательного исследования состоит в том, что первое включает сравнение условий, открывающих путь для причинного вывода , а второе — нет.
Естественные эксперименты используются в качестве планов исследований , когда контролируемое экспериментирование чрезвычайно сложно осуществить или неэтично, например, в некоторых областях исследований, рассматриваемых эпидемиологией (например, оценка воздействия на здоровье людей различной степени воздействия ионизирующей радиации у людей, живущих недалеко от Хиросимы во время атомный взрыв [3] ) и экономики (например, оценка экономической отдачи от количества обучения взрослых в США). [4] ). [1] [2]
История [ править ]
Одним из самых известных ранних естественных экспериментов была вспышка холеры на Брод-стрит в 1854 году в Лондоне , Англия. 31 августа 1854 года крупная вспышка холеры произошла в Сохо . За следующие три дня в районе Брод-стрит погибло 127 человек. К концу вспышки умерло 616 человек. Врач Джон Сноу определил источником вспышки ближайший общественный водяной насос, используя карту смертей и заболеваний, которая выявила группу случаев заболевания вокруг насоса.
В этом примере Сноу обнаружил сильную связь между использованием воды из насоса и смертностью и болезнями, вызванными холерой. Сноу обнаружил, что компания Southwark and Vauxhall Waterworks Company , которая поставляла воду в районы с высокой интенсивностью атак, получала воду из Темзы ниже по течению, откуда неочищенные сточные воды сбрасывались в реку. Напротив, в районах, которые снабжались водой от компании Lambeth Waterworks Company , которая получала воду выше по течению от точек сброса сточных вод, уровень заболеваемости был низким. Учитывая почти бессистемное развитие системы водоснабжения в Лондоне середины девятнадцатого века, Сноу рассматривал эти события как «эксперимент... величайшего масштаба». [5] Конечно, воздействие загрязненной воды не находилось под контролем ни одного ученого. Поэтому данное воздействие было признано естественным экспериментом. [6] [7] [8]
Недавние примеры [ править ]
Размер семьи [ править ]
Цель исследования Ангриста и Эванса (1998). [9] Целью исследования было оценить влияние размера семьи на положение матери на рынке труда. По крайней мере, по двум причинам корреляция между размером семьи и различными результатами (например, заработком) не дает нам информации о том, как размер семьи причинно влияет на результаты на рынке труда. Во-первых, как на результаты рынка труда, так и на размер семьи могут влиять ненаблюдаемые «третьи» переменные (например, личные предпочтения). Во-вторых, результаты рынка труда сами по себе 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 в семьях с двумя детьми, в которых есть два мальчика или две девочки, вероятность рождения третьего ребенка значительно выше, чем в семьях с двумя детьми, в которых есть один мальчик и одна девочка. Таким образом, пол первых двух детей представляет собой своего рода естественный эксперимент: как если бы экспериментатор случайным образом поручил одним семьям иметь двух детей, а другим — троих. Затем авторы смогли достоверно оценить причинное влияние рождения третьего ребенка на положение на рынке труда. Ангрист и Эванс обнаружили, что деторождение оказывает большее влияние на бедных и менее образованных женщин, чем на высокообразованных женщин, хотя влияние на заработок рождения третьего ребенка имеет тенденцию исчезать к 13-летию этого ребенка. Они также обнаружили, что рождение третьего ребенка мало повлияло на заработок мужей. [9]
Игровые шоу [ править ]
В экономике игровые шоу представляют собой часто изучаемую форму естественного эксперимента. Хотя игровые шоу могут показаться искусственными контекстами, их можно считать естественными экспериментами, поскольку контекст возникает без вмешательства ученого. 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, больницей . в течение шестимесячного периода с июня 2002 года по декабрь 2002 года действовал запрет на курение во всех общественных местах, включая бары и рестораны. Хелена географически изолирована и обслуживается только одной Исследователи заметили, что частота сердечных приступов во время действия запрета на курение снизилась на 40%. Противники закона одержали верх и добились приостановки исполнения закона через шесть месяцев, после чего количество сердечных приступов снова возросло. [12] Это исследование было примером естественного эксперимента, называемого экспериментом по перекрестному лечению случаев , когда воздействие на время прекращается, а затем возвращается. Исследование также отметило свои недостатки, которые потенциально предполагают, что неспособность контролировать переменные в естественных экспериментах может помешать исследователям сделать однозначные выводы». [12]
Испытания ядерного оружия [ править ]
В результате испытаний ядерного оружия было выброшено большое количество радиоактивных изотопов в атмосферу , некоторые из которых могли быть включены в биологические ткани. Выпуск прекратился после подписания в 1963 году Договора о частичном запрещении ядерных испытаний , который запрещал ядерные испытания в атмосфере. Это напоминало крупномасштабный эксперимент по погоне за импульсами , но не могло быть проведено как обычный эксперимент на людях из-за научной этики. Стало возможным несколько видов наблюдений (на людях, родившихся до 1963 г.), например определение скорости замены клеток в различных тканях человека.
Проект войны во Вьетнаме [ править ]
Важный вопрос в экономических исследованиях заключается в том, что определяет доходы. Ангрист (1990) оценил влияние военной службы на пожизненный заработок. [13] Используя статистические методы, разработанные в эконометрике , [14] Ангрист извлек выгоду из приблизительного случайного распределения призывной лотереи времен войны во Вьетнаме и использовал его в качестве инструментальной переменной , связанной с правом (или непригодностью) к военной службе. Поскольку многие факторы могут предсказать, будет ли кто-то служить в армии, лотерея призыва представляет собой естественный эксперимент, в ходе которого призванных в армию можно сравнить с теми, кто не призван в армию, поскольку эти две группы не должны существенно отличаться до военной службы. Ангрист обнаружил, что заработки ветеранов были в среднем примерно на 15 процентов меньше, чем заработки неветеранов.
Индустриальный меланизм [ править ]
С промышленной революцией в девятнадцатом веке многие виды моли, в том числе хорошо изученная перцовая моль , отреагировали на загрязнение атмосферы и диоксидом серы сажей вокруг городов промышленным меланизмом , резким увеличением частоты темных форм по сравнению с прежними. обильные бледные, крапчатые формы. В двадцатом веке, когда регулирование улучшилось, а загрязнение снизилось, создав условия для крупномасштабного естественного эксперимента, тенденция к промышленному меланизму изменилась, и меланические формы быстро стали редкими. Этот эффект привел биологов-эволюционистов Л.М. Кука и Дж.Р.Г. Тернера к выводу, что « естественный отбор — единственное достоверное объяснение общего упадка». [15]
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Перейти обратно: а б Динардо, Дж. (2008). «Естественные эксперименты и квазиестественные эксперименты» . В Дюрлауфе, Стивен Н .; Блюм, Лоуренс Э. (ред.). Новый экономический словарь Пэлгрейва (второе изд.). Пэлгрейв Макмиллан. стр. 856–864. дои : 10.1057/9780230226203.1162 . ISBN 978-0-333-78676-5 .
- ^ Перейти обратно: а б Даннинг, Тэд (2012). Естественные эксперименты в социальных науках: проектный подход . Издательство Кембриджского университета.
- ^ Фридман, Г.Д. (1980). Букварь эпидемиологии (2-е изд.). Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. ISBN 978-0-07-022434-6 .
- ^ Розенцвейг, MR; Вулпин, К.И. (2000). «Естественные« естественные эксперименты »в экономике». Журнал экономической литературы . 38 (4): 827–874. дои : 10.1257/jel.38.4.827 .
- ^ Сноу, Дж. (1855). О способах передачи холеры (2-е изд.). Лондон: Черчилль. Отрывок из книги MacMahon, B. & Pugh, TF (1970). Эпидемиология . Бостон: Литтл Браун.
- ^ Вспышка холеры 1854 года 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).
- ^ МакМахон, Б., и Пью, Т.Ф. (1970). Эпидемиология: принципы и методы. Бостон: Литтл, Браун.
- ^ Исследования Сноу характера заболевания были достаточно убедительными, чтобы убедить местный совет отключить колодезный насос, сняв его ручку . После замены ручки колодезного насоса частота новых случаев снизилась. Прекратив использование воды из колодезного насоса, власти, по сути, провели второе исследование, неконтролируемое интервенционное исследование, исследование с группой вмешательства, но без контрольной группы.
- ^ Перейти обратно: а б Ангрист, Дж .; Эванс, В. (1998). «Предложение труда детей и их родителей: данные экзогенных изменений в размере семьи». Американский экономический обзор . 88 (3): 450–477. JSTOR 116844 .
- ^ Почта; Ван ден Асем; Балтуссен; Талер (2008). «Сделка или нет? Принятие решений в условиях риска в игровом шоу с крупными выплатами» (PDF) . Американский экономический обзор . 98 (1): 38–71. дои : 10.1257/aer.98.1.38 . JSTOR 29729963 . S2CID 12816022 . ССНН 636508 .
- ^ ван ден Асем; ван Долдер; Талер (2012). «Разделить или украсть? Совместное поведение, когда ставки велики» . Наука управления . 58 (1): 2. дои : 10.1287/mnsc.1110.1413 . hdl : 1765/31292 . S2CID 1371739 . ССНР 1592456 .
- ^ Перейти обратно: а б Сарджент, Р.П.; Шепард, РМ; Гланц, С.А. (2004). «Снижение частоты госпитализаций по поводу инфаркта миокарда, связанное с запретом на курение в общественных местах: до и после исследования» . Британский медицинский журнал . 328 (7446): 977–980. дои : 10.1136/bmj.38055.715683.55 . ПМК 404491 . PMID 15066887 .
- ^ Ангрист, Джошуа Д. (1990). «Заработок за всю жизнь и лотерея драфта во Вьетнаме: данные из административных отчетов социального обеспечения». Американский экономический обзор . 80 (3): 313–336. JSTOR 2006669 .
- ^ «Естественные эксперименты в эконометрике» – через www.youtube.com.
- ^ Кук, Л.М.; Тернер, JRG (2008). «Снижение меланизма у двух британских бабочек: пространственные, временные и межвидовые вариации» . Наследственность . 101 (6): 483–489. дои : 10.1038/hdy.2008.105 . ПМИД 18941471 .
