10 Quasi esperimenti

10 Quasi esperimenti
Giulio Vidotto
Raffaele Cioffi
Indice:
• 10.1 La differenza principale tra quasi
esperimenti e veri esperimenti
• 10.2 Disegni con gruppo di controllo non
equivalenti
• 10.3 Disegni senza gruppo di controllo
• 10.4 Disegni per verificare cambiamenti
nello sviluppo
10.1 La differenza principale tra
quasi esperimenti e veri
esperimenti
• Un vero esperimento è caratterizzato dal fatto
che lo sperimentatore può controllare
completamente chi, cosa, quando, dove e come
effettuare la sperimentazione.
• In un vero esperimento è possibile assegnare i
soggetti alle condizioni sperimentali.
• Nei veri esperimenti possiamo manipolare le
variabili.
• Permette allo sperimentatore il massimo
controllo per escludere le ipotesi alternative, o le
variabili indipendenti alternative, come causa
della differenza tra due gruppi o condizioni.
• Consente quindi il massimo controllo in quanto
tutte le altre potenziali variabili indipendenti sono
state eliminate attraverso l’assegnazione
casuale dei soggetti alle diverse condizioni.
• In un quasi esperimento lo sperimentatore non
può controllare l’assegnazione dei soggetti alle
condizioni.
• I soggetti da assegnare alle diverse condizioni
sono selezionati da gruppi già esistenti.
• La variabile indipendente in un quasi
esperimento è chiamata variabile del soggetto,
visto che è la variabile caratteristica in base alla
quale sono stati selezionati i soggetti, come, per
esempio il genere.
• Sono chiamati ex post facto dal momento che è
eseguito dopo dopo che i gruppi sono stati
formati.
• Nei quasi esperimenti osserviamo categorie di
soggetti.
• Lascia aperta la possibilità che altre differenze
esistano tra la condizione sperimentale e quella
di controllo, e così permette ad altre potenziali
differenze di rimanere.
• La presenza di variabili non controllate e
confuse riduce la validità interna di un quasi
esperimento ma non lo rende necessariamente
non valido.
• Dal momento che in un quasi esperimento non
si hanno gruppi randomizzati, essi hanno anche
un’applicazione più debole del metodo delle
differenze.
• L’impossibilità di collocare a caso i soggetti nei
gruppi riduce la validità interna dell’esperimento.
• La validità esterna di un quasi esperimento può
essere, invece, più alta di quella di un vero
esperimento condotto sullo stesso problema; se
il quasi esperimento studia soggetti o situazioni
che sono più appropriate alla questione che
interessa rispetto a quello che potrebbe fare un
vero esperimento.
• Un quasi esperimento, comunque, è preferibile
ad un metodo non sperimentale.
10.2 Disegni con gruppo di
controllo non equivalenti
• Se un esperimento prevede un gruppo
sperimentale e un gruppo di controllo ma i
soggetti non vengono assegnati a caso ai due
gruppi abbiamo un disegno con gruppo di
controllo non equivalente.
• Questo è il più tipico dei disegni quasi
sperimentali.
• La difficoltà di questo disegno è la scelta del
modo di confrontare i risultati del gruppo
sperimentale con quelli del gruppo di controllo
dato che i due gruppi non sono equivalenti si
dall’inizio.
Disegno con un gruppo di controllo non
equivalente e due accertamenti (prima e dopo)
• Il disegno con un gruppo di controllo non
equivalente e due accertamenti (prima e dopo) è
un tipico disegno quasi-sperimentale,
schematizzato nella seguente maniera:
Gruppo Assegnazione Prima Trattamento Dopo
dei soggetti
1
Qualsiasi
Si
Si
Si
metodo che
2
Si
No
Si
non sia
casuale
DISEGNO CON GRUPPO DI CONTROLLO NON EQUIVALENTE E DUE ACCERTAMENTI
(prima e dopo)
• Dal momento che i soggetti non sono assegnati
a caso ai due gruppi, non si hanno buoni
ragiono per ritenere che i due gruppi sono
equivalenti prima del trattamento sperimentale.
• L’interpretabilità dei quasi - esperimenti con
gruppi di controllo non equivalenti e due
accertamenti (prima e dopo) è variabile.
• L’interpretazione del quadro dei risultati dipende
dalla possibilità di attribuirli a eventuali
differenze fra i gruppi o a qualche altro aspetto
dell’esperimento.
• Un quadro desiderabile con questo disegno è...
Gruppo
sperimentale
R
Gruppo di
controllo
Prova pretrattamento
Prova posttrattamento
• Nel grafico precedente quindi, è possibile
mettere in evidenza un “effetto” dalla
manipolazione sulla variabile sul gruppo
sperimentale rispetto al gruppo di controllo.
• La rappresentazione di un tipo di risultati che
non può essere chiaramente interpretato è
effettuabile con il grafico successivo.
Gruppo di
controllo
R
Gruppo
sperimentale
Prova pretrattamento
Prova posttrattamento
• Un altro quadro sperimentale (e non
interpretabile), comune con i disegni con un
gruppo di controllo non equivalente e due
accertamenti (prima e dopo), è rappresentato da
un incremento di entrambi i gruppi (di controllo e
sperimentale) con le stesse proporzioni.
• Graficamente si ha...
Gruppo
sperimentale
R
Gruppo di
controllo
Prova pretrattamento
Prova posttrattamento
• Un altro quadro, spesso interpretabile, dei
disegni con un gruppo di controllo non
equivalente e due accertamenti (prima e dopo),
è rappresentato da un andamento positivo per il
gruppo sperimentale, ed un andamento invariato
per quello di controllo (con prova di pretrattamento con livello più basso del gruppo
sperimentale).
• Graficamente si avrà...
Gruppo
sperimentale
R
Gruppo di
controllo
Prova pretrattamento
Prova posttrattamento
Disegno fattoriale misto con una variabile non
manipolata
• Il disegno fattoriale misto con una variabile non
manipolata prevede una variabile entro i soggetti
ed una tra i soggetti.
• La variabile presa in considerazione è di per se
allo stato puro (non manipolata).
10.3 Disegni senza gruppo di
controllo
• Talvolta non è possibile ottenere un gruppo di
controllo che si presti utilmente al confronto con
il gruppo sperimentale.
• In tal caso si può usare un disegno che
consenta di confrontare in gruppo con se stesso
nel tempo.
Disegni a serie temporali interrotte
Disegni senza
gruppi di
controllo
Disegni con trattamento ripetuto
Disegni a serie temporali interrotte
• Un modo per migliorare il disegno con un
gruppo e due prove (prima e dopo) è quello di
considerare le tendenze dei dati prima e dopo il
trattamento anziché le medie dei dati stessi.
• Nella situazione ideale la linea di base prima del
cambiamento dovrebbe essere piatta e stabile, e
dovrebbe essere seguita da una transizione
brusca o graduale ad un nuovo livello dopo il
trattamento.
• Graficamente si avrà...
r
i
s
p
o
s
t
a
Prima del trattamento
Dopo il trattamento
• Gli esperimenti a serie temporali interrotte sono
simili per disegno e interpretazione a molti
disegni con soggetti singoli e agli studi con
metodi non sperimentali.
• Si evidenziano nelle serie temporali alcune
tipologie di dati:
– dati basali: osservazioni della variabile
effettuate senza alcun intervento,
– dati sull’intervento: osservazioni della
variabile effettuata contemporaneamente alla
manipolazione della variabile,
– re test: osservazioni effettuate a distanza di
tempo dall’interruzione della modificazione
della variabile.
• Come primo passo, nell'analisi di una serie
storica stazionaria, va identificata la natura del
fenomeno rappresentato dalla sequenza di
osservazioni a disposizione.
• Il processo di identificazione comporta
un’attenta analisi della serie osservata al fine di
delineare la relazione funzionale ottimale da
associare alla serie (impatto che le variabili
esaminate hanno sulla serie nel corso del
tempo).
• Il secondo aspetto da valutare è la possibilità di
operare un processo di previsione,
presumibilmente attendibile, per sequenze di
dati futuri sulla base delle informazioni
disponibili dalla sequenza osservata.
• Tradizionalmente, una serie storica in
econometria specialmente, le cui realizzazioni
vengono indicate con xt, si ipotizza essere
costituita dall’aggregazione di quattro
componenti non direttamente osservabili,
secondo un modello additivo:
X t = Tt + Ct + St + At
dove:
Tt = Trend,
Ct = Ciclo,
St = Stagionalità,
At = Accidentalità
• Il Trend rappresenta una componente della
serie che cambia nel corso del tempo senza
presentare dei cicli prevedibili a priori; per la sua
analisi non esistono tecniche sempre valide ed
“immediate”.
• Il Ciclo è costituito dalle fluttuazioni di medio
periodo intorno al trend; insieme al trend, è
considerato la variabile di reale interesse
nell’analisi di un andamento di una variabile
osservata; si suddivide in: depressione, ripresa,
espansione, regressione.
Serie Temporale (variabile "socievolezza") in un Soggetto Ciclotimico
Espansione
(fase maniacale in un
Sog. Ciclotimico)
Ripresa
(fase post depressiva in un
Sog. Ciclotimico)
Depressione
(fase depressiva in un
Sog. Ciclotimico)
Recessione
(fase post maniacale in
un Sog. Ciclotimico)
• La Componente Stagionale esprime tutte le
variazioni riscontrabili ad intervalli regolari e
sistematici; essa è facilmente riscontrabile
osservando l’eventuale correlazione tra un
elemento della serie e gli elementi successivi
(analisi della funzione di autocorrelazione).
• L'accidentalità, il residuo o ancora la
Componente Accidentale è considerata “non
spiegabile” attraverso i modelli utilizzati per
interpretare le altre componenti, generata
unicamente dal caso e, pertanto, non stimabile
né prevedibile.
Disegno con trattamento ripetuto
• I disegni con trattamento ripetuto mirano ad
aumentare la validità dell’esperimento
effettuando il trattamento più di una volta.
• La risposta del soggetto viene misurata prima e
dopo l’introduzione di un trattamento, che viene
poi interrotto per ricominciare l’itero
procedimento in un periodo successivo.
• Questo disegno ha una limitazione ovvia: il
trattamento deve essere tale da poter essere
interrotto senza complicare l’analisi dei dati.
• Schematicamente...
Pre-tset1 Trattamento
Post-test1 Sottrazione Pre-test2 Trattamento Post-test2
del
trattamento
DISEGNO CON TRATTAMENTO RIPETUTO
• Graficamente…
C
o
m
p
o
r
t
a
m
e
n
t
o
Prima del trattamento (1)
Dopo il trattamento (1)
Dopo il trattamento (2)
Prima del trattamento (2)
10.4 Disegni per verificare
cambiamenti nello sviluppo
• In Psicologia dello Sviluppo, o anche nelle
Scienze Sociali che studiano fenomeni in rapida
evoluzione, si utilizzano i disegni per verificare
cambiamenti.
• Ci sono due approcci al problema:
• ricerca trasversale: con campioni di persone di
età differenti osservati nella stessa unità di
tempo.
• Il vantaggio dell’approccio trasversale è che tutti
i gruppi di età possono essere sottoposti alla
prova nello stesso periodo.
• Lo svantaggio però è che le persone di età
diversa sono tutte nate in tempi diversi, così l’età
si confonde con la data di nascita.
• Poiché ogni gruppo è nato in un anno diverso, è
probabile che ci siano effetti di coorte (gruppo
che ha alcune caratteristiche in comune, e così
è trattato come un gruppo).
• ricerca longitudinale: con campioni di età
simile ed osservati nello scorrere del tempo.
• Il vantaggio di questo approccio è che tutte le
persone avrebbero la stessa data di nascita, s
così non ci sarebbero effetti di coorte.
• Ci sono due problemi principali nelle ricerche
longitudinali:
– problema pratico (durata di molti anni)
– problema teorico (si può confondere l’età con
il periodo in cui si svolge la prova).
• Per ovviare ad entrambi i problemi sollevati dalle
metodologie longitudinali e trasversali, si ricorre
al disegno trasversale-longitudinale.
• Questo disegno sottopone alla prova individui
presi da due o più coorti in due o più tempi di
versi.
• Possiamo vedere le sequenze longitudinali
seguendo le coorti nel tempo.
• Possiamo vedere gli effetti trasversali
guardando le persone sottoposte alla prova in
un dato anno.