Случайное задание

Случайное распределение или случайное размещение — это экспериментальный метод распределения участников-людей или животных в разные группы эксперимента (например, экспериментальную группу по сравнению с контрольной группой ) с использованием рандомизации , например, с помощью случайной процедуры (например, подбрасывания монеты ) или генератор случайных чисел . Это гарантирует, что каждый участник или субъект имеет равные шансы попасть в любую группу. Случайное распределение участников помогает гарантировать, что любые различия между группами и внутри них не будут систематическими в начале эксперимента. Таким образом, любые различия между группами, зафиксированные в конце эксперимента, можно с большей уверенностью отнести на счет экспериментальных процедур или лечения.

Случайное назначение, ослепление и контроль являются ключевыми аспектами планирования экспериментов , поскольку они помогают гарантировать, что результаты не будут ложными или вводящими в заблуждение из-за смешивания результатов . Вот почему рандомизированные контролируемые исследования имеют жизненно важное значение в клинических исследованиях , особенно те, которые могут быть двойными слепыми и плацебо-контролируемыми .

С математической точки зрения существуют различия между рандомизацией, псевдорандомизацией и квазирандомизацией , а также между генераторами случайных чисел и генераторами псевдослучайных чисел . Насколько эти различия имеют значение в экспериментах (таких как клинические испытания ) зависит от дизайна исследования и статистической строгости, которые влияют на классификацию доказательств . Исследованиям, проведенным с использованием псевдо- или квазирандомизации, обычно придается почти тот же вес, что и исследованиям с истинной рандомизацией, но к ним относятся с несколько большей осторожностью.

Преимущества

Представьте себе эксперимент, в котором участники распределяются не случайным образом; возможно, первые 10 пришедших человек будут отнесены к экспериментальной группе, а последние 10 прибывших отнесены к контрольной группе. В конце эксперимента экспериментатор обнаруживает различия между Экспериментальной группой и Контрольной группой и утверждает, что эти различия являются результатом экспериментальной процедуры. Однако они также могут быть обусловлены какими-то другими ранее существовавшими качествами участников, например, людьми, которые приходят раньше, по сравнению с людьми, которые приходят поздно.

Представьте, что вместо этого экспериментатор подбрасывает монету, чтобы случайным образом распределить участников. Если монета выпадает лицом вверх, участник попадает в Экспериментальную группу. Если монета упадет решкой вверх, участник попадает в контрольную группу. По окончании эксперимента экспериментатор находит различия между Экспериментальной группой и Контрольной группой. Поскольку каждый участник имел равные шансы попасть в любую группу, маловероятно, что различия можно отнести на счет каких-либо других ранее существовавших качеств участника, например, тех, кто пришел вовремя или опоздал.

Возможные проблемы

Случайное назначение не гарантирует, что группы совпадают или эквивалентны. Группы по-прежнему могут различаться по некоторым ранее существовавшим атрибутам по случайности. Использование случайного назначения не может исключить эту возможность, но значительно снижает ее.

Выразим ту же идею статистически: если случайно выбранную группу сравнить со средним значением, можно обнаружить, что они различаются, даже если они были выбраны из одной и той же группы. Если тест статистической значимости применяется к случайно выбранным группам для проверки разницы между выборочными средними против нулевой гипотезы о том, что они равны одному и тому же генеральному среднему значению (т. е. генеральное среднее разностей = 0), с учетом распределения вероятностей, нулевой гипотеза иногда будет «отвергнута», то есть признана неправдоподобной. То есть группы будут достаточно различаться по тестируемой переменной, чтобы можно было статистически заключить, что они не принадлежат к одной и той же совокупности, даже если процедурно они были отнесены к одной и той же общей группе. Например, использование случайного распределения может создать распределение по группам, состоящим из 20 голубоглазых и 5 кареглазых людей в одной группе. Это редкое событие при случайном распределении, но оно может произойти, и когда это произойдет, это может добавить некоторые сомнения к причинному агенту в экспериментальной гипотезе.

Случайная выборка

Случайная выборка — это родственный, но отдельный процесс. Случайная выборка предполагает набор участников таким образом, чтобы они представляли большую популяцию. Поскольку для большинства базовых статистических тестов требуется гипотеза о независимой выборке случайным образом, случайное распределение является желаемым методом распределения, поскольку оно обеспечивает контроль над всеми атрибутами членов выборки (в отличие от сопоставления только по одной или нескольким переменным) и обеспечивает математическая основа для оценки вероятности групповой эквивалентности интересующих характеристик как для проверок эквивалентности перед обработкой, так и для оценки результатов после обработки с использованием статистических выводов. Для адаптации вывода к методу выборки можно использовать более сложное статистическое моделирование.

История

Рандомизация была подчеркнута в теории статистического вывода Чарльза С. Пирса в « Иллюстрациях логики науки » (1877–1878) и « Теории вероятного вывода » (1883). Пирс применил рандомизацию в эксперименте Пирса- Ястроу по восприятию веса.

Чарльз С. Пирс случайным образом распределил добровольцев на слепое чтобы исследование с повторными измерениями, оценить их способность различать веса. Эксперимент Пирса вдохновил других исследователей в области психологии и образования, которые развили исследовательскую традицию рандомизированных экспериментов в лабораториях и специализированных учебниках. в восемнадцатом веке

Ежи Нейман выступал за рандомизацию при опросах (1934 г.) и экспериментах (1923 г.). Рональд А. Фишер выступал за рандомизацию в своей книге «О планировании эксперимента» ( 1935 ).

См. также

• Асимптотическая теория (статистика)

Ссылки

• Калинский, Тадеуш и Кагеяма, Санпей (2000). Блочные конструкции: подход рандомизации, Том I : Анализ . Конспект лекций по статистике. Том. 150. Нью-Йорк: Springer-Verlag. ISBN  0-387-98578-6 .
• Хинкельманн, Клаус и Кемпторн, Оскар (2008). Планирование и анализ экспериментов . Том. I и II (Второе изд.). Уайли. ISBN  978-0-470-38551-7 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  • Хинкельманн, Клаус и Кемпторн, Оскар (2008). Планирование и анализ экспериментов, Том I: Введение в планирование экспериментов (второе изд.). Уайли. ISBN  978-0-471-72756-9 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  • Хинкельманн, Клаус и Кемпторн, Оскар (2005). Планирование и анализ экспериментов, Том 2: расширенного назначения Экспериментальный план (Первое изд.). Уайли. ISBN  978-0-471-55177-5 . {{cite book}}: 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 г.). «О малых различиях в ощущениях» . Мемуары Национальной академии наук . 3 : 73–83. http://psychclassics.yorku.ca/Peirce/small-diffs.htm
• Хакерство, Ян (сентябрь 1988 г.). «Телепатия: истоки рандомизации в экспериментальном дизайне». Исида . 79 (3): 427–451. дои : 10.1086/354775 . JSTOR   234674 . МР   1013489 . S2CID   52201011 .
• Стивен М. Стиглер (ноябрь 1992 г.). «Исторический взгляд на статистические концепции в психологии и исследованиях в области образования». Американский журнал образования . 101 (1): 60–70. дои : 10.1086/444032 . S2CID   143685203 .
• Труди Деуэ (декабрь 1997 г.). «Обман, эффективность и случайные группы: психология и постепенное возникновение конструкции случайных групп» (PDF) . Исида . 88 (4): 653–673. дои : 10.1086/383850 . ПМИД   9519574 . S2CID   23526321 .
• «Базовая психология» Глейтмана, Фридлунда и Райсберга.
• «Что такое статистическое тестирование, а чем оно не является», Журнал экспериментального образования , 1993, том 61, стр. 293–316, Шейвер.

Внешние ссылки

• Инструмент экспериментального случайного назначения: Инструмент случайного назначения — экспериментальный