Экспериментальные исследования и наблюдения

"Не доверяйте тому, что говорит статистика, если у вас нет четкого и ясного представления о том, что она умалчивает" – это знаменитое выражение Вильяма Уотта (William W. Watt).

Главная цель для проектов статистических исследований заключается в том, чтобы найти причинно следственные связи и сделать выводы о влиянии изменений значения независимой переменной на изменение значения зависимой переменной. Имеются два основных способа статистических исследований: экспериментальные исследования и наблюдение. В обоих типах исследований изучается эффект от изменения независимой переменной (или переменных) на поведение зависимой переменной. Различия между этими двумя типами состоит в том, что в одном мы создаем исследование, а в другом анализируем данные прошлого или производим наблюдение за исследуемым объектом.

Экспериментальное исследование подразумевает проведение исследование в системе переменных, манипулируя системой, изменяя значения переменных, анализируется какое изменение и какой переменной повлияло на изменение значения исследуемой величины. Наблюдения по сравнении, не связано с экспериментальной манипуляции. Вместо этого, данные добываются из архивов или с помощью наблюдений и исследуется корреляция между независимыми переменными и зависимой переменной.

Примером экспериментального исследования в статистике является известное исследование Hawthorne, в нем исследователи хотели провести изменения в производственной среде на заводе Hawthorne из Западной энергетической компании. Исследователи поставили цель исследовать, влияет ли увеличение силы света на повышение производительности работников сборочной линии. Изначально исследователи нашли производительность труда на заводе, а затем изменили силу света в цеху и проверяли произошло ли изменение и влияет ли на производительность освещение. Оказалось, что производительность действительно улучшилась (в экспериментальных условиях). Однако, это исследование сегодня подвергается серьезной критике за ошибки в экспериментальных процедурах, конкретно за отсутствие контрольной группы.

Приведем пример исследования - наблюдение, приведенм исследование, оно изучает связь между курением и раком легких. Этот тип исследования, подразумевает под собой сбор интересуемых переменных, а затем выполняется статистический анализ. В этом примере исследователи собирали данные о курящих и некурящих, через случай-контроль исследование, а после этого рассматривали количество заболеваний в каждой исследуемой группе.

Основные этапы эксперимента:
1. Планирование эксперимента, в определении с с источниками информации, проведение научно-исследовательской работы в интересующей теме, этические аспекты в отношении предлагаемого эксперимента и методов исследований.
2. Дизайн исследования, нахождение модели исследования и взаимосвязи независимых и зависимых переменных.
3. Вычисление и группировка переменных, путем их обобщения и усреднения (описательная статистика).
4. Подведение итогов на основании имеющихся данных (статистические выводы).
5. Документирование и представление результатов исследования.