طرح بلوکی تصادفی شده
27 فروردین 1389
مدتی قبل از تعطیلات سال جدید یکی از دانشجویان کارشناسی ارشد تربیت بدنی در مورد طرح بلوکی تصادفی شده سؤال کرد. جواب این سؤال به دلایل مختلف بر خلاف رویه ای که در پاسخ به سؤالاتی که از طریق پست الکترونیکی دریافت می کنم به تعویق افتاد. دانشجویان تربیت بدنی به دلیل ماهیت رشته به طور مکرر از طرح های آزمایشی و نیمه آزمایشی استفاده می کنند وباید به طور کامل به انواع طرح های آزمایشی تسلط داشه باشند.
مختصر اگر خواسته باشیم در این مورد صحبت کنیم باید ابتدا به این نکته اشاره کرد که در طرح های آزمایشی پژوهشگر امکان دستکاری متغیر مستقل را دارد. به عبارت دیگر مهم ترین تفاوت طرح های آزمایشی با پژوهش های غیر آزمایشی در توانایی پژوهشگر در دستکاری متغیر مستقل و اعمال کنترل بر جریان پژوهش است. با توجه به امکان کنترل متغیرها و نوع متغیر مستقل طرح های گوناگونی را در پژوهش های آزمایشی می توان مشخص کرد. علاوه بر طرح های معروف مانند طرح یک گروهی با گروه کنترل که مفصل در کتب روش تحقیق بحث می شود، دسته ای از طرح های آزمایشی هستند که معمولاً دانشجویان در درک آن ها دچار مشکل می شوند. یکی از این طرح ها طرح بلوکی تصادفی شده است که سعی می کنم با زبان ساده آن را توضیح دهم.
ابتدا بابد با طرح تصادفی شدۀ کامل یا Completely Randomized Design که یکی از روش های معمول پژوهش های آزمایشی است، آشنا شد. در این طرح متغیر مستقل چندین سطح دارد و پژوهشگر می خواهد اثر هر سطح از متغیر مستقل را بر متغیر وابسته با یکدیگر مقایسه کند. به همین منظور او به تعداد سطوح (متغیر مستقل) مورد بررسی، آزمودنی ها را در گروه های مختلف به طور تصادفی جایگزین می کند و سپس هر سطح را در یک گروه اجرا می کند و سپس متغیر وابسته را در گروه ها سنجیده و مقایسه می کند.
با این توضیح می توان طرح بلوکی تصادفی شده یا Randomized Block Design را بهترمتوجه شد. اگر علاوه بر متغیر مستقل مورد نظر (که در اینجا چندین سطح دارد) پژوهشگر متغیر دیگری را نیز مورد شناسایی قرار داد که بر متغیر وابسته اثر داشته و او نیز توانایی کنترل آن را دارد، می تواند از طرح بلوکی تصادفی شده استفاده کند. سطوح این متغیر مستقل دوم، که به آن متغیر تعدیل کننده نیز گفته می شود، به عنوان بلوک در نظر گرفته می شود و برای هر بلوک سطوح متغیر مستقل اول اعمال می گردد. به عبارت دیگر در این طرح ابتدا آزمودنی ها در بلوک ها (سطوح متغیر تعدیل کننده) به طور تصادفی تقسیم می شوند. سپس در هر بلوک، سطوح متغیر مسقتل به طور تصادفی در مورد آزمودنی ها اجرا می شود.
به این مثال که از این مقاله اقتباس کرده ام توجه کنید: اگر خواسته باشیم تأثیر چهار روش تغذیه (متغیر مستقل رژیم غذایی با چهار سطح) را بر وزن گیری خرگوش (متغیر وابسته) بررسی کنیم و 16 خرگوش در چهار ردیف چهارتایی در قفس داشته باشیم. اگر در هر ردیف یک روش تغذیه را اعمال کنیم و بعد نتایج چهار ردیف را با هم مقایسه کنیم طرح تصادفی شدۀ کامل خواهیم داشت. اگر به طورمثال فرضیه ای داشته باشیم که بلندی (ردیف) قفس در وزن موش (متغیر وابسته) اثر می کند، از طرح بلوکی تصادفی شده استفاده می کنیم. در اینجا هر ردیف یک بلوک (یا سطح متغیر مستقل دوم یا متغیر تعدیل کننده) خواهد بود. در این طرح هر یک از چهار خرگوش در هر ردیف به طور تصادفی تحت تأثیر یک روش تغذیه قرار می گیرد. در اینجا یک میانگین برای هر ردیف محاسبه می کنیم (که بر اساس آن می توان تأثیر ردیف قفس بر وزن گیری مقایسه شود) و یک میانگین برای هر نوع رژیم غذایی محاسبه می کنیم که در آن می توان تأثیر شیوۀ تغذیه را بر وزن گیری محاسبه کرد. بر اساس تعداد متغیرهای و سطوح از روش های تحلیل واریانس برای تجزیه و تحلیل آماری نتایج استفاده می شود.
در صفحات 110 تا 117 کتاب روش تحقیق دکتر سرمد، دکتر بازرگان و دکتر حجازی در مورد این طرح ها توضحاتی داده شده است.
مدتی قبل از تعطیلات سال جدید یکی از دانشجویان کارشناسی ارشد تربیت بدنی در مورد طرح بلوکی تصادفی شده سؤال کرد. جواب این سؤال به دلایل مختلف بر خلاف رویه ای که در پاسخ به سؤالاتی که از طریق پست الکترونیکی دریافت می کنم به تعویق افتاد. دانشجویان تربیت بدنی به دلیل ماهیت رشته به طور مکرر از طرح های آزمایشی و نیمه آزمایشی استفاده می کنند وباید به طور کامل به انواع طرح های آزمایشی تسلط داشه باشند.
مختصر اگر خواسته باشیم در این مورد صحبت کنیم باید ابتدا به این نکته اشاره کرد که در طرح های آزمایشی پژوهشگر امکان دستکاری متغیر مستقل را دارد. به عبارت دیگر مهم ترین تفاوت طرح های آزمایشی با پژوهش های غیر آزمایشی در توانایی پژوهشگر در دستکاری متغیر مستقل و اعمال کنترل بر جریان پژوهش است. با توجه به امکان کنترل متغیرها و نوع متغیر مستقل طرح های گوناگونی را در پژوهش های آزمایشی می توان مشخص کرد. علاوه بر طرح های معروف مانند طرح یک گروهی با گروه کنترل که مفصل در کتب روش تحقیق بحث می شود، دسته ای از طرح های آزمایشی هستند که معمولاً دانشجویان در درک آن ها دچار مشکل می شوند. یکی از این طرح ها طرح بلوکی تصادفی شده است که سعی می کنم با زبان ساده آن را توضیح دهم.
ابتدا بابد با طرح تصادفی شدۀ کامل یا Completely Randomized Design که یکی از روش های معمول پژوهش های آزمایشی است، آشنا شد. در این طرح متغیر مستقل چندین سطح دارد و پژوهشگر می خواهد اثر هر سطح از متغیر مستقل را بر متغیر وابسته با یکدیگر مقایسه کند. به همین منظور او به تعداد سطوح (متغیر مستقل) مورد بررسی، آزمودنی ها را در گروه های مختلف به طور تصادفی جایگزین می کند و سپس هر سطح را در یک گروه اجرا می کند و سپس متغیر وابسته را در گروه ها سنجیده و مقایسه می کند.
با این توضیح می توان طرح بلوکی تصادفی شده یا Randomized Block Design را بهترمتوجه شد. اگر علاوه بر متغیر مستقل مورد نظر (که در اینجا چندین سطح دارد) پژوهشگر متغیر دیگری را نیز مورد شناسایی قرار داد که بر متغیر وابسته اثر داشته و او نیز توانایی کنترل آن را دارد، می تواند از طرح بلوکی تصادفی شده استفاده کند. سطوح این متغیر مستقل دوم، که به آن متغیر تعدیل کننده نیز گفته می شود، به عنوان بلوک در نظر گرفته می شود و برای هر بلوک سطوح متغیر مستقل اول اعمال می گردد. به عبارت دیگر در این طرح ابتدا آزمودنی ها در بلوک ها (سطوح متغیر تعدیل کننده) به طور تصادفی تقسیم می شوند. سپس در هر بلوک، سطوح متغیر مسقتل به طور تصادفی در مورد آزمودنی ها اجرا می شود.
به این مثال که از این مقاله اقتباس کرده ام توجه کنید: اگر خواسته باشیم تأثیر چهار روش تغذیه (متغیر مستقل رژیم غذایی با چهار سطح) را بر وزن گیری خرگوش (متغیر وابسته) بررسی کنیم و 16 خرگوش در چهار ردیف چهارتایی در قفس داشته باشیم. اگر در هر ردیف یک روش تغذیه را اعمال کنیم و بعد نتایج چهار ردیف را با هم مقایسه کنیم طرح تصادفی شدۀ کامل خواهیم داشت. اگر به طورمثال فرضیه ای داشته باشیم که بلندی (ردیف) قفس در وزن موش (متغیر وابسته) اثر می کند، از طرح بلوکی تصادفی شده استفاده می کنیم. در اینجا هر ردیف یک بلوک (یا سطح متغیر مستقل دوم یا متغیر تعدیل کننده) خواهد بود. در این طرح هر یک از چهار خرگوش در هر ردیف به طور تصادفی تحت تأثیر یک روش تغذیه قرار می گیرد. در اینجا یک میانگین برای هر ردیف محاسبه می کنیم (که بر اساس آن می توان تأثیر ردیف قفس بر وزن گیری مقایسه شود) و یک میانگین برای هر نوع رژیم غذایی محاسبه می کنیم که در آن می توان تأثیر شیوۀ تغذیه را بر وزن گیری محاسبه کرد. بر اساس تعداد متغیرهای و سطوح از روش های تحلیل واریانس برای تجزیه و تحلیل آماری نتایج استفاده می شود.
در صفحات 110 تا 117 کتاب روش تحقیق دکتر سرمد، دکتر بازرگان و دکتر حجازی در مورد این طرح ها توضحاتی داده شده است.