Random assignment in experiments

In der experimentellen Forschung ist random Assignment eine Möglichkeit, Teilnehmer aus Ihrer Stichprobe mittels Randomisierung in verschiedene Behandlungsgruppen einzuteilen.

Bei einfacher zufälliger Zuordnung hat jedes Mitglied der Probe eine bekannte oder gleiche Chance, in eine Kontrollgruppe oder eine Versuchsgruppe aufgenommen zu werden. Studien, die eine einfache zufällige Zuordnung verwenden, werden auch als vollständig randomisierte Designs bezeichnet.

Zufällige Zuweisung ist ein wichtiger Bestandteil des experimentellen Designs. Es hilft Ihnen sicherzustellen, dass alle Gruppen zu Beginn einer Studie vergleichbar sind: Unterschiede zwischen ihnen sind auf zufällige Faktoren zurückzuführen.

Warum ist zufällige Zuweisung wichtig?

Die Zufallszuweisung ist ein wichtiger Teil der Kontrolle in der experimentellen Forschung, da sie die interne Validität eines Experiments stärkt.

In Experimenten manipulieren Forscher eine unabhängige Variable, um ihre Wirkung auf eine abhängige Variable zu bewerten, während sie andere Variablen kontrollieren. Dazu verwenden sie häufig unterschiedliche Ebenen einer unabhängigen Variablen für verschiedene Teilnehmergruppen.

Dies wird als Entwurf zwischen Gruppen oder unabhängigen Maßnahmen bezeichnet.

Beispiel: Verschiedene Niveaus einer unabhängigen Variablen
In einer klinischen Studie untersuchen Sie die Wirkung von Eisenpräparaten (Ihre unabhängige Variable) auf das Energieniveau (Ihre abhängige Variable).

Sie verwenden drei Gruppen von Teilnehmern, denen jeweils eine andere Ebene der unabhängigen Variablen zugewiesen wird:

  • eine Kontrollgruppe, die ein Placebo (keine Dosierung) gegeben hat,
  • eine Versuchsgruppe, die eine niedrige Dosierung gegeben hat,
  • eine zweite Versuchsgruppe, die eine hohe Dosierung gegeben hat.

Die zufällige Zuordnung zu hilft Ihnen sicherzustellen, dass sich die Behandlungsgruppen zu Beginn des Experiments nicht systematisch oder voreingenommen unterscheiden.

Wenn Sie keine Zufallszuweisung verwenden, können Sie möglicherweise alternative Erklärungen für Ihre Ergebnisse nicht ausschließen.

Beispiel: Nicht zufällige Zuordnung
In Ihrer klinischen Studie rekrutieren Sie Teilnehmer mithilfe von Flyern in Fitnessstudios, Cafes und örtlichen Gemeindezentren. Sie verwenden eine zufällige Methode, um Teilnehmer basierend auf dem Rekrutierungsstandort Gruppen zuzuweisen:

  • Teilnehmer, die aus Cafes rekrutiert wurden, werden in die Kontrollgruppe aufgenommen,
  • Teilnehmer, die aus lokalen Gemeindezentren rekrutiert wurden, werden in die niedrig dosierte Versuchsgruppe aufgenommen,
  • Teilnehmer, die aus Fitnessstudios rekrutiert wurden, werden in die hoch dosierte Gruppe aufgenommen.

Bei dieser Art der Zuordnung ist es schwer zu sagen, ob die Teilnehmermerkmale zu Beginn der Studie in allen Gruppen gleich sind. Gym-Benutzer neigen dazu, sich gesünder zu verhalten als Menschen, die häufig Cafes oder Gemeindezentren besuchen, und dies würde eine gesunde Benutzerverzerrung in Ihrer Studie einführen.

Wenn Ihre Studienergebnisse mehr Energie in der Hochdosierungsgruppe zeigen, können Sie dieses Ergebnis möglicherweise nicht ausschließlich auf Ihre Manipulation der unabhängigen Variablen (das Eisenpräparat) zurückführen. Stattdessen kann dieses Ergebnis aus der Interaktion zwischen den Merkmalen der Teilnehmer und der unabhängigen Variablen resultieren.

Obwohl die zufällige Zuweisung hilft, Baseline-Unterschiede zwischen Gruppen auszugleichen, macht sie sie nicht immer vollständig gleichwertig. Es kann immer noch Fremdvariablen geben, die sich zwischen Gruppen unterscheiden, und es wird immer einige Gruppenunterschiede geben, die sich aus dem Zufall ergeben.

Meistens ist die zufällige Variation zwischen den Gruppen gering und daher für die weitere Analyse akzeptabel. Dies gilt insbesondere, wenn Sie eine große Stichprobe haben. Im Allgemeinen sollten Sie in Experimenten immer dann eine zufällige Zuordnung verwenden, wenn dies ethisch möglich und für Ihr Studienthema sinnvoll ist.

Random sampling vs random assignment

Random Sampling und random Assignment sind beide wichtige Konzepte in der Forschung, aber es ist wichtig, den Unterschied zwischen ihnen zu verstehen.

Die Zufallsstichprobe (auch Wahrscheinlichkeitsstichprobe oder Zufallsauswahl genannt) ist eine Methode zur Auswahl von Mitgliedern einer Population, die in Ihre Studie aufgenommen werden sollen. Im Gegensatz dazu ist die zufällige Zuweisung eine Möglichkeit, die Probenteilnehmer in Kontroll- und Versuchsgruppen zu sortieren.

Während in vielen Arten von Studien eine Zufallsstichprobe verwendet wird, wird die zufällige Zuordnung nur in experimentellen Designs zwischen den Probanden verwendet.

Einige Studien verwenden sowohl Zufallsstichproben als auch Zufallszuordnungen, während andere nur die eine oder andere verwenden.

Zufallsstichprobe vs. zufällige Zuweisung

 Random sample vs random assignment

Random Sampling verbessert die externe Validität oder Verallgemeinerbarkeit Ihrer Ergebnisse, da dadurch sichergestellt wird, dass Ihre Stichprobe unvoreingenommen und repräsentativ für die gesamte Grundgesamtheit ist. Auf diese Weise können Sie stärkere statistische Rückschlüsse ziehen.

Beispiel: Stichprobe
Sie untersuchen neue Interventionen zur Steigerung des Mitarbeiterengagements in einem großen Unternehmen.

Sie verwenden eine einfache Zufallsstichprobe, um Daten zu sammeln. Da Sie Zugriff auf die gesamte Population (alle Mitarbeiter) haben, können Sie allen 8000 Mitarbeitern eine Nummer zuweisen und mithilfe eines Zufallszahlengenerators 300 Mitarbeiter auswählen. Diese 300 Mitarbeiter sind Ihre volle Probe.

Durch die Verwendung einer Zufallsstichprobe können Sie einigermaßen sicher sein, dass Ihre Ergebnisse im gesamten Unternehmen anwendbar sind.

Die Zufallszuweisung erhöht die interne Validität der Studie, da sichergestellt wird, dass es keine systematischen Unterschiede zwischen den Teilnehmern in jeder Gruppe gibt. Dies hilft Ihnen zu dem Schluss, dass die Ergebnisse der unabhängigen Variablen zugeordnet werden können.

Beispiel: Zufällige Zuordnung
In Ihrer Studie haben Sie zwei Gruppen:

  • eine Kontrollgruppe, die keine Intervention erhält.
  • eine experimentelle Gruppe, die einen Monat lang jede Woche eine Remote-Teambuilding-Intervention durchführt.

Sie verwenden die Zufallszuweisung, um Teilnehmer in die Kontroll- oder Versuchsgruppe einzuordnen. Dazu nehmen Sie Ihre Teilnehmerliste und weisen jedem Teilnehmer eine Nummer zu. Auch hier verwenden Sie einen Zufallszahlengenerator, um jeden Teilnehmer in eine der beiden Gruppen einzuordnen.

Durch die zufällige Zuweisung können Sie einigermaßen sicher sein, dass Unterschiede in den Ergebnissen des Mitarbeiterengagements eine Auswirkung der Teambuilding-Intervention sind (und nicht durch andere Unterschiede zwischen den Gruppen verursacht werden).

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Wie verwenden Sie Random Assignment?

Um eine einfache Zufallszuweisung zu verwenden, geben Sie zunächst jedem Mitglied der Stichprobe eine eindeutige Nummer. Anschließend können Sie Computerprogramme oder manuelle Methoden verwenden, um jeden Teilnehmer zufällig einer Gruppe zuzuweisen.

  • Zufallszahlengenerator: Verwenden Sie ein Computerprogramm, um Zufallszahlen aus der Liste für jede Gruppe zu generieren.
  • Lotteriemethode: Legen Sie alle Zahlen einzeln in einen Hut oder Eimer und ziehen Sie für jede Gruppe zufällig Zahlen.
  • Eine Münze werfen: Wenn Sie nur zwei Gruppen haben, werfen Sie für jede Zahl in der Liste eine Münze, um zu entscheiden, ob sie in der Kontroll- oder der Versuchsgruppe sind.
  • Verwenden Sie einen Würfel: Wenn Sie drei Gruppen haben, würfeln Sie für jede Zahl in der Liste, um zu entscheiden, in welcher der Gruppen sie sich befinden. Angenommen, Sie landen beim Rollen von 1 oder 2 in einer Kontrollgruppe; 3 oder 4 in einer Versuchsgruppe; und 5 oder 6 in einer zweiten Kontroll- oder Versuchsgruppe.

Diese Art der Zufallszuweisung ist die leistungsfähigste Methode, um Teilnehmer in Bedingungen zu bringen, da jeder Einzelne die gleiche Chance hat, in eine Ihrer Behandlungsgruppen aufgenommen zu werden.

Zufällige Zuweisung in Blockdesigns

In komplizierteren experimentellen Designs wird die zufällige Zuweisung nur verwendet, nachdem die Teilnehmer anhand eines Merkmals (z. B. Testergebnis oder demografische Variable) in Blöcke gruppiert wurden. Diese Gruppierungen bedeuten, dass Sie eine größere Stichprobe benötigen, um eine hohe statistische Aussagekraft zu erzielen.

Bei einem randomisierten Blockdesign werden die Teilnehmer beispielsweise auf der Grundlage eines gemeinsamen Merkmals in Blöcke eingeteilt (z. B. Studenten im Vergleich zu Absolventen) und dann mithilfe einer zufälligen Zuweisung innerhalb jedes Blocks die Teilnehmer jeder Behandlungsbedingung zugewiesen. Dies hilft Ihnen zu beurteilen, ob das Merkmal die Ergebnisse Ihrer Behandlung beeinflusst.

In einem experimentellen Matched-Design verwenden Sie das Blockieren und passen dann einzelne Teilnehmer aus jedem Block basierend auf bestimmten Merkmalen an. Innerhalb jedes übereinstimmenden Paares oder jeder Gruppe weisen Sie jeden Teilnehmer zufällig einer der Bedingungen im Experiment zu und vergleichen ihre Ergebnisse.

Wann wird die Zufallszuweisung nicht verwendet?

Manchmal ist es nicht relevant oder ethisch vertretbar, eine einfache Zufallszuweisung zu verwenden, sodass Gruppen auf andere Weise zugewiesen werden.

Beim Vergleich verschiedener Gruppen

Manchmal stehen Unterschiede zwischen den Teilnehmern im Mittelpunkt einer Studie, zum Beispiel beim Vergleich von Männern und Frauen oder Menschen mit und ohne gesundheitliche Probleme. Die Teilnehmer werden nicht zufällig verschiedenen Gruppen zugeordnet, sondern anhand ihrer Merkmale.

Bei dieser Art von Studie ist das interessierende Merkmal (z. B. Geschlecht) eine unabhängige Variable, und die Gruppen unterscheiden sich je nach den verschiedenen Ebenen (z. B. Männer, Frauen usw.). Alle Teilnehmer werden auf die gleiche Weise getestet, und dann werden ihre Ergebnisse auf Gruppenebene verglichen.

Wenn es ethisch nicht zulässig ist

Bei der Untersuchung ungesunder oder gefährlicher Verhaltensweisen ist es nicht möglich, zufällige Zuweisungen zu verwenden. Wenn Sie beispielsweise starke Trinker und soziale Trinker untersuchen, ist es unethisch, die Teilnehmer zufällig einer der beiden Gruppen zuzuordnen und sie zu bitten, große Mengen Alkohol für Ihr Experiment zu trinken.

Wenn Sie keine Teilnehmer Gruppen zuordnen können, können Sie auch eine quasi-experimentelle Studie durchführen. In einem Quasi-Experiment untersuchen Sie die Ergebnisse bereits bestehender Gruppen, die Behandlungen erhalten, über die Sie möglicherweise keine Kontrolle haben (z. B. starke Trinker und soziale Trinker). Diese Gruppen werden nicht zufällig zugewiesen, können aber als vergleichbar angesehen werden, wenn einige andere Variablen (z. B. Alter oder sozioökonomischer Status) kontrolliert werden.

Häufig gestellte Fragen zur Zufallszuweisung

Was ist Zufallszuweisung?

In der experimentellen Forschung ist die zufällige Zuweisung eine Möglichkeit, Teilnehmer aus Ihrer Stichprobe mithilfe der Randomisierung in verschiedene Gruppen einzuteilen. Bei dieser Methode hat jedes Mitglied der Probe eine bekannte oder gleiche Chance, in eine Kontrollgruppe oder eine Versuchsgruppe aufgenommen zu werden.

Was ist der Unterschied zwischen zufälliger Zuweisung und zufälliger Auswahl?

Zufallsauswahl oder Zufallsstichprobe ist eine Möglichkeit, Mitglieder einer Population für die Stichprobe Ihrer Studie auszuwählen.

Im Gegensatz dazu ist die zufällige Zuordnung eine Möglichkeit, die Probe in Kontroll- und Versuchsgruppen zu sortieren.

Random Sampling verbessert die externe Validität oder Verallgemeinerbarkeit Ihrer Ergebnisse, während random Assignment die interne Validität Ihrer Studie verbessert.

Wann verwenden Sie Random Assignment?

Random Assignment wird in Experimenten mit einem Design zwischen Gruppen oder unabhängigen Messungen verwendet. In diesem Forschungsdesign gibt es normalerweise eine Kontrollgruppe und eine oder mehrere experimentelle Gruppen. Die zufällige Zuweisung stellt sicher, dass die Gruppen vergleichbar sind.

Generell sollten Sie bei dieser Art des experimentellen Designs immer dann eine zufällige Zuordnung verwenden, wenn dies ethisch möglich und für Ihr Studienthema sinnvoll ist.

Wie ordnen Sie Teilnehmer zufällig Gruppen zu?

Um die Zufallszuweisung zu implementieren, weisen Sie jedem Mitglied der Stichprobe Ihrer Studie eine eindeutige Nummer zu.

Dann können Sie einen Zufallszahlengenerator oder eine Lotteriemethode verwenden, um jede Zahl zufällig einer Kontroll- oder Versuchsgruppe zuzuweisen. Sie können dies auch manuell tun, indem Sie eine Münze werfen oder würfeln, um die Teilnehmer zufällig Gruppen zuzuweisen.

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