Methoden van het wetenschappelijk onderzoek: positief wetenschappelijke benadering

Transcriptie

1 Methoden van het wetenschappelijk onderzoek: positief wetenschappelijke benadering De logica van het wetenschappelijk onderzoek Wetenschap en gezond verstand Het hoofddoel van wetenschap is kennis verwerven. Dit doen we ook in het dagelijks leven met het gezond verstand. Wetenschappelijke kennis Gezond verstand Netwerk van concepten: Kennis in het LTM; organisatie van informatie (om kennis terug te vinden) Indien informatie in het geheugen wordt opgeslaan integreert het met al bestaande informatie Gebaseerd op onderzoek Gebaseerd op voorafgaande ervaringen Interne consistentie (coherentie): Uitspraak mag niet in tegenspraak zijn met de rest van de theorie waarvan het deel uitmaakt Correspondentie met werkelijkheid (empirische verificatie): verzamelde kennis wordt op haar overeenkomst met de ervaringswereld getoetst Systematisch (regels van het onderzoek) Gecontroleerd: controle uitoefenen op storende variabelen Voorbeelden van selectiviteit bij gezond verstand: - Mensen zoeken informatie die consistent is met hun hypothese - Mensen vermijden potentieel falsifiërende informatie - Selectiviteit is een cognitieve tunnelvisie, - men heeft een confirmatie tendens heuristieken: Geen interne consistentie en correspondentie: Vergt veel tijd en energie en doet vaak niet ter zake. Sneller beslissingen nemen met gezond verstand. MAAR foute veronderstellingen, geruststelling door autoriteiten, Selectiviteit: evidentie te selecteren die consistent is met hun hypothese of met wat ze al weten. Heuristieken! - oplossingsstrategie - gebruiken bij selectiviteit - lijkt op een algoritme; maar goed algoritme = doel bereiken, dit is meer vuistregel - leidt niet noodzakelijk tot de juiste oplossing - vaak een mentale shortcut (vuistregel) om een conclusie te bereiken, die waarschijnlijk maar niet noodzakelijk juist is - is meestal nuttig, maar kan tot fouten leiden. 1) Beschikbaarheidsheuristiek Oordeel vellen over waarschijnlijkheid van gebeurtenissen Hoe gemakkelijk kan ik mij concrete voorbeelden voor de geest halen? Vaak bruikbare heuristiek! Elementen uit een grote verzameling vind je gewoonlijk sneller dan elementen uit een kleine verzameling Niet enkel frequentie en probabiliteit dat beschikbaarheid beïnvloed o Hoe makkelijk is het om de informatie uit het geheugen op te halen; hoe makkelijker, hoe groter die klasse lijkt 1

2 2) Rol van vividness van informatie Neiging om meer waarde toe te kennen aan levendige informatie dan aan statistische informatie. 3) Representativiteitsheuristiek Opmerking : Om de waarschijnlijkheid in te schatten dat geval A tot klasse B behoort Hoe goed lijkt dit geval op de andere gevallen in die klasse? Hoe representatief is dit geval voor deze klasse? Vaak erg bruikbaar! Houdt geen rekening met basisprobabiliteit van klasse B - Psychologie als wetenschap selecteert ook (onderzoeksobject en onderzoeksmethodologie) - Verschil met selectiviteit van dagdagelijks denken: o Geselecteerde onderzoeksobject en methodologie zijn geëxpliciteerd o binnen die grenzen gelden de criteria van interne consistentie en empirische verificatie - Maar o Niet altijd eensgezindheid over studieobject en onderzoeksmethodologie o Onderzoekers zijn ook van vlees en bloed: potentieel onderhevig aan confirmatietendens, beschikbaarheidsheuristiek, representativiteitsheuristiek. 1.2 Enkele opvattingen over wetenschap Stereotypen Naam Beschrijving Voorbeeld Techneut Job bestaat erin uitvindingen te doen, nieuwe technologiën Edison te ontwikkelen en de maatschappij te moderniseren (vaak technologische sfeer) Witte jas, labo werkt in een labo met gecompliceerde apparatuur, hij/zij loopt rond in witte jassen, het doel is het lot van de Catherine Verfaille mensheid te verbeteren (vaak medische sfeer) Allesweter Alleswetende, alles kunnende, ultieme scheidsrechter in Etienne wereldvreemd moeilijke beslissingen Wereldvreemde genie, opgesloten in een ivoren toren ver van het echte leven. Hij/zij houdt zich alleen bezig met supergespecialiseerde kennis, maatschappelijke relevantie is er alleen per toeval. Wetenschappers zijn meestal echter gewoner Statistische en dynamische visie op wetenschap: Vermeersch Hawking Statische visie Wetenschap is de verzameling van bevindingen, vooruitgang is de uitbreiding van deze bevindingen Dynamische visie Uitbreiden en/of vervangen, nieuwe theorie kan oude wijzigen 2

3 Wetenschap als corpus van vaststaande feiten en theorieën Aan verworven kennis wordt niet getornd: enkel kennis uitbreiden Wetenschappelijke veranderingen vinden plaats in periferie Werkt overmatig vertrouwen in de wetenschapper in hand Kan aanleiding geven tot compleet nieuwe theorieën, zelfs over dezelfde werkelijkheid Nieuwe kennis kan vroegere kennis wijzigen Wetenschappelijke veranderingen kunnen in centrum zelf plaatsvinden Wetenschappelijke revoluties! Paradigmawissel (Kuhn) Kanttekeningen Meer realistisch Verzameling feiten uitbreiden Meer nadruk op belang van theorie Mythe: wetenschap bestaat alleen uit dramatische ontdekkingen en doorbraken = Einstein syndroom (Stanovich): Het cruciale experiment model van wetenschappelijke vooruitgang alle wetenschappelijke problemen opgelost in één cruciaal experiment Het grote-sprong voorwaarts model van wetenschappelijke vooruitgang theoretische vooruitgang is het resultaat van één enkel kritisch inzicht dat alle vorige kennis op de helling zet. Deze twee fenomenen komen wel voor, maar zijn niet voornaamste, frequentste manier van vooruitgang maken 2 kanttekeningen bij Einstein syndroom: o Rol van media o Vaststelling dat een nieuwe theorie niet voldoet aan connectiviteitsprincipe is soms een manier om de theorie als pseudowetenschappelijk te ontmaskeren descriptieve wetenschapsfilosofie - hierbij spreekt Thomas Kuhn Poppers beeld van een groei van kennis tegen. Kuhn stelt dat wetenschappelijke kennis zich niet gestaag ontwikkelt maar in golfbewegingen: normal science crisis revolutie normal science normal science - een paradigma : een soort van grondidee waaruit wetenschappers werken. Bij normal science werkt men zo n paradigma uit. Door deze uitwerking ontstaan er bepaalde wetten. Men gaat wel altijd de moeilijkheden proberen op te lossen binnen het paradigma. Als bepaalde voorspellingen niet uitkomen moet er gewoon het een en ander bijgeschaafd worden aan het paradigma. Crisis - = een sfeer waarin de wetenschappers gaan twijfelen aan hun paradigma. Dit gebeurd pas als er geen vooruitgang meer zit in het paradigma en de negatieve resultaten zich opstapelen. Revolutie - Hier ontstaat een nieuw paradigma. Dit is de periode van niet-normale wetenschap. het nieuw paradigma ontstaat als ware toevallig. Sterker nog: feiten die binnen het vorige paradigma problemen waren, veranderen in feiten die juist steun geven aan een nieuw paradigma, zo ontstaat weer normal science. Kuhn versus Popper 3

4 - Kuhn - Popper - Wetenschap is niet zo kritisch andere factoren dan rationele aspecten spelen ook een rol in de wetenschap - Zijn fout: wetenschappers proberen juist confirmaties te vinden en houden zich vast aan hun paradigma ondanks tegenslagen als er problemen optreden dan beschouwen ze deze als puzzels die ze moeten oplossen binnen het paradigma - Wetenschap is kritisch (en gericht op weerlegging) en het moet rationeel zijn - Zijn fout: wetenschap heeft ook irrationele aspecten zoals gewoontes, resultaten kunnen dus soms onterecht zijn. Er zijn ook factoren zoals collegiale verbanden en geldstromen die wetenschap beïnvloeden. - Volgens Popper is de doelstelling van de wetenschap de groei van kennis. Voor Kuhn is dit de overgang van het ene paradigma naar het andere paradigma, de revolutie. maar het nieuwe paradigma is compleet nieuw dus geen groei. Accuratere beschrijving van wetenschappelijke vooruitgang: - Connectiviteitsprincipe o Om van vooruitgang te spreken moet een theorie niet alleen nieuwe feiten verklaren maar ook de oude (verklaard door vroegere theorieën) o Kan op andere manier maar moet ze wel verklaren - Principe van convergerende evidentie o In plaats van focus op evidentie van één enkel zogenaamd cruciaal experiment o Evidentie van meerdere (elk misschien niet helemaal perfecte ) studies, liefst nog met verschillende onderzoeksmethodologieën 1.3 Kennisgerichte vs pragmatische visie Kennisgericht Vooraleer we onze leefwereld kunnen verbeteren, moeten we weten hoe de werkelijkheid van die leefwereld functioneert, welke wetmatigheden aan de basis liggen van dit functioneren De wetenschapper wil een fenomeen begrijpen Pragmatisch Wetenschap is gericht op de verbetering van onze leefwereld, op vooruitgang De wetenschapper wilt ene oplossing zoeken voor een praktisch probleem Komt overeen met onderscheid toepassingsgericht fundamenteel onderzoek MAAR eerder verschil in klemtoon Vb.: geneeskunde; enerzijds gericht op het realiseren van therapeutische effecten, anderzijds ook fundamenteel onderzoek over bv werking van spijsverteringsstelsel ALS wel al verschil: visies zijn complementair Kennisgericht pragmatisch Pragmatisch kennisgericht De kennisgerichte visie wil zaken verklaren, Toegepast onderzoek kan relevante vragen verklaren is het vermogen om het verloop van aanbrengen die richtinggevend zijn voor gebeurtenissen te voorspellen. Dit voorspellen vruchtbare ontwikkelingen in de fundamentele kan heel nuttig zijn voor toegepaste wetenschap. wetenschap Echter: niet alle wetenschap moet van in het begin meteen maatschappelijk relevant zijn. Praktische toepasbaarheid komt vaak later. Hoofdbedoeling van wetenschap is niet het verbeteren van de mensheid maar theorievorming: hoe zit de werkelijkheid in elkaar. Bedoeling is kennis verwerven Kennis wordt vastgelegd in theorieën Theorie als verklaring van fenomenen 4

5 Doel van wetenschap: theorie We hebben een fenomeen dat we moeten verklaren. Bij dit fenomeen spelen er verschillende variabelen mee, de bedoeling is om de relatie tussen deze variabelen te specificeren. Een theorie is een verzameling constructen(concepten), definities en stellingen die een systematische zienswijze geven op de fenomenen door causale relaties tussen variabelen te specificeren, met de bedoeling de fenomenen te verklaren en te voorspellen (Kerlinger). Netwerk van constructen: - Variabelen die kunnen variëren - Pijl voor oorzakelijk verband Concept Construct Variabele Een theoretisch begrip dat een abstractie uitdrukt: Over de aanwezigheid van een eigenschap Verkregen na generalisatie over specifieke of particuliere (op een bepaalde plaats en tijd) observaties Een voorbeeld: Gewicht = een theoretisch begrip Steun op specifieke observaties (ervaringen) o Waarnemingen over de aanwezigheid van een gemeenschappelijke eigenschap die je ervaart wanneer je voorwerpen optelt Is een generalisatie (=abstractie) o Onmogelijk dat een persoon alle mogelijke gewichten ervaart, we kunnen niet ALLE gewichten optillen o Gemeenschappelijkheid van de ervaring gaat terug op een eindige verzameling van specifieke gevallen = deelverzameling van een concept, construct kan concept worden - Een concept dat met opzet en bewust gecreëerd werd of aangepast werd voor wetenschappelijke doeleinden - Onderscheid concept en construct: o Concept: abstractie over een eigenschap door te generaliseren over specifieke objecten o Construct: wetenschappelijk concept = speciaal gemaakt om bij wetenschappelijke theorieën een rol te spelen Voorbeeld: Massa Energie Introversie Prestatiemotivatie intelligentie (voorlopige definitie:) construct of concept dat verschillende waarden kan aannemen (kan variëren) strikter: concept of construct dat verschillende numerieke waarden kan aannemen 5

6 Causale relaties Criteria van een theorie = oorzakelijk verband Verandering in een variabele X leidt tot verandering in andere variabele Y mediatie: een variabele medieerd, staat er tussen De invloed is niet rechtstreeks interne consistentie correspondentie met werkelijkheid Toetsing met ervaringswereld via empirische cyclus 1.4 Empirische cyclus: er zijn drie belangrijke criteriums: - falsifieerbaarheid: hij zou weerlegd moeten kunnen worden - herhaalbaarheid: voldoende informatie geven om het opnieuw te doen - controleerbaarheid: voldoende details zodat de lezer kan oordelen over kwaliteit Een ander belangrijk criterium is dat men de wetenschappelijke methode moet volgen. Voor empirische wetenschappen stelt men de empirische cyclus als standaard. Dit is een beschrijving van verschillende fasen in een empirisch wetenschappelijk onderzoek, deze beschrijving is niet neutraal, er komt een ideaalbeeld naar voor. Stap Beschrijving Voorbeeld iedereen lust cola 1. observatie Onderzoeksvraag groeit Iedereen die ik ken lijkt cola te lussen 2. inductie Redenering die van het enkele naar het algemene gaat. Men gaat een theorie of onderzoeksvraag formuleren. Iedereen lust cola = theorie Of Lust iedereen cola? (onderzoeksvraag) 3. deductie Van het algemene naar het enkele. We leiden specifieke consequenties af in de vorm van toetsbare voorspellingen of hypothesen. Deze hypothese is toetsbaar en falsifieerbaar. 4. Toetsing De hypothese wordt getoetst aan de hand van nieuw empirisch materiaal 5. evaluatie Wordt onze hypothese bevestigd of verworpen? Wat weten we bij? De verzamelde gegevens gelden als nieuw observatiemateriaal Hypothese: als ik 1000 mensen bevraag dan moeten die allemaal ja antwoorden op de vraag lust je cola. - aan 1000 mensen vragen of ze cola lusten - hypothese bevestigd, - wat weten we bij? - Nieuwe aansluitende onderzoeken? 6

7 1) Observatiefase - Startpunt: probleem/obstakel/idee - Vaak vaag, vaak soort gevoel o Onderzoeker ervaart een obstakel om iets te begrijpen, eerder vage nieuwsgierigheid - Meestal particuliere observatie op één of andere manier interesse wekt = op een specifiek moment in een specifieke situatie - Opmerkingen: 1. Toeval kan een rol spelen o Serendipisme / serendipiteit = bij toeval iets nieuw vinden waarnaar men niet op zoek was + dit erkennen als iets belangrijk o Gave om door toevalligheden en intelligentie iets te ontdekken waar men niet naar op zoek was o Je moet open staan voor potentieel relevante observaties 2. Observatie wordt altijd al geleid door theorie o Bij observeren theorieën in gedachten krijgen of al hebben 2) Inductieve fase - Denkwerk om het vaak vage gevoel uit de observatiefase om te zetten in een hanteerbaar probleem - Inductief: vanuit particuliere observatie wordt gegeneraliseerd naar algemeen geldende uitspraken - Stap die vaak over het hoofd gezien wordt: wat zijn de relevante problemen in een wetenschap wanneer een probleem goed gedefinieerd is zijn we vaak al dichter bij de oplossing 3) Deductieve fase - Vanuit theorie worden voorspellingen gemaakt: als de theorie juist is dan moet in de werkelijkheid het volgende observeerbaar zijn - Deductief: speelt zich af binnen het kader van de theorie zelf (op abstract redeneringsniveau) - Mondt uit in predicties - Predicties zijn voor empirische toetsing vatbaar theorie wordt getoetst op haar overeenkomst met de werkelijkheid (correspondentiecriterium) 4) Evaluatieve fase - Testen van theoriën - Als theorie X juist is: hypothese zal bevestigd worden - Hypothese verworpen: theorie verkeerd (moet aangepast worden) - Hypothese bevestigd: theorie zou juist kunnen zijn. Toepassing: moord op Kitty Genevese Man steekt haar met mes, kitty probeert naar haar appartement te gaan. Man komt terug en steekt nog eens. Kitty kruipt tot in de hal. Man komt nog eens terug en steekt nog eens. Kitty sterft in het ziekenhuis. 38 buurtbewoners keken toe en deden niets. Waarom? Omstaandereffect: des te meer mensen des te minder kans dat iemand helpt en het duurt langer totdat iemand helpt. 7

8 Observatie: de moord op Kitty Inductie: gedeelde verantwoordelijkheid, hoe meer getuigen, indruk hulp niet nodig Deductie: in concrete situatie meer mensen kans dat iemand helpt daalt Evaluatie: een experiment op stellen waarbij mensen via intercom een epilepsie aanval horen. 1.5 Operationaliseren van variabelen = instructies over operaties (manipuleren, observeren) Stellingen: - Beweringen over hoe de werkelijkheid functioneert (door causale relaties tussen concepten te specificeren) - Bezitten een universele geldigheid (inductie) - Zeggen nog niet hoe de onderzoeker dit concreet in de werkelijkheid zou kunnen nagaan Afgeleide stelling: - Kan door logisch redeneren uit theorie afgeleid worden (deductie) - Zegt nog niet hoe dit concreet in de werkelijkheid moet nagegaan worden Hypothesestelling - Herformulering in termen van observeerbare (en manipuleerbare) variabelen - Verwijst naar gebeurtenissen die in principe observeerbaar zijn - Maar nog steeds geformuleerd als een uitspraak met een universele geldigheid - Nog niet onmiddellijk empirisch verifieerbaar Predictie - Concrete situaties bedenken die voldoet aan de voorwaarden gespecificeerd in de hypothese - Dan nagaan of het veronderstelde verband inderdaad geobserveerd wordt Onafhankelijke variabele: - Variabele die gemanipuleerd wordt - Variabele waarvan verwacht wordt dat ze een invloed heeft op het gedrag Afhankelijke variabele: - Variabele die geobserveerd wordt - Wordt beïnvloed door of is afhankelijk van de onafhankelijke variabele Dan concreet experiment uitvoeren om na te gaan of observaties overeenkomen met de predicties: - Als predicties worden bevestigd: theorie (voorlopig) houdbaar - Als predicties niet worden bevestigd: theorie niet houdbaar en vatbaar voor herziening 8

9 1.6 Hypotheses Bruikbare hypothese voldoet aan twee voorwaarden: 1) Er wordt expliciet verwezen naar het bestaan van een verband tussen variabelen 2) De hypothese verwijst al naar de mogelijkheid van empirische toetsing (operationaliseren en relatie theorie- empirische cyclus) Onderscheid: - Hypotheses in nulvorm: hypothese die stelt dat er geen verband is tussen variabelen - Hypothese die stelt dat er een verband is zonder zich uit te spreken over de richting van het verband - Hypothese die zich ook uitspreekt over de richting van het verband - Hypothese die zich ook uitspreekt over de specifieke vorm en grootte van het verband Normaliter is de onderzoekshypothese geen nulhypothese (bestaan van verband tussen variabelen?). Een theorie kan er weinig baat bij hebben te specificeren waar er allemaal geen verband zou bestaan. Maar er zijn enkele uitzonderingen. In het geval van primitieve kenmerken voorspellen we geen verband tussen aantal afleiders en reactietijd. 1.7 Relatie theorie-empirische cyclus - Theorie = causaal netwerk van theoretische constructen - Correspondentiecriterium: delen van theorie moeten overeenkomen met werkelijkheid Wetenschap bestaat uit theorie aan de ene kant en empirische evidentie aan de andere kant 9

10 Onderscheid model en theorie: Model alsof - Causaal netwerk van theoretische concepten - Netwerk van verbanden tussen theoretische concepten staat model voor datgene wat er in de werkelijkheid gebeurt - Model kan getoetst worden op logische gronden: coherentiecriterium De uitspraken in het model mogen niet in tegenstelling zijn tot de rest van de theorie Opmerkingen: * coherentiecriterium: rol van computersimulatie - nabootsen van dit geheel van deelprocessen in een computerprogramma - voordeel: onderzoeker moet elk deelproces expliciteren - bij inconsistenties of onvolledigheden zal het programma niet werken Theorie Model waarbij bepaalde constructen verbonden zijn met de empirische wereld door correspondentieregels Theorie kan empirisch getoetst worden Correspondentieregel geeft de procedure aan om een construct aan de data te relateren Twee verschillende definities van constructen: Operationele definitie Construct wordt gedefinieerd in termen van observeerbare data en/of manipuleerbare variabelen De dubbele lijnen in voorgaande figuur Constitutieve definitie Construct wordt gedefinieerd (door middel van concepten in netwerk) in termen van andere constructen in de set. Min of meer zoals in een woordenboek gebeurt. Per definitie is dit circulair De enkele lijnen in voorgaande figuur 10

11 Een construct kan verschillende operationele definities hebben o Vb operationele definities van gewicht: Metingen met een evenwichtsbalans of een veerbalans metingen kunnen licht afwijken van elkaar (vb spanning van veer niet tijdig herijkt) maar toch hoge correlatie o Vb operationele definities van intelligentie: Uitgebreide keuze aan intelligentietests correleren niet zo hoog Een construct kan verschillende constitutieve definities hebben afhankelijk van concepten waarmee in verband gebracht Bv tijd in fysica of tijd in denken Latente en manifeste variabelen: - Latene variabelen = constructvariabele (constitutief gedefinieerd) - Manifeste variabele = indicatorvariabele = observatievariabele (operationeel gedefinieerd) o Variabiliteit in de latente variabele is per definitie niet direct observeerbaar o Wordt verantwoordelijk gesteld voor de observeerbare variabiliteit in de manifeste variabele Verband met operationalisering: - Theorie bestaat uit constitutief gedefinieerde concepten (latente variabelen) - Predictie bestaat uit operationeel gedefinieerde concepten (manifeste variabelen Extreem operationalisme - Alle constructen moeten een operationele definitie hebben = een overdreven eis - Een puur meetinstrument dat maar één variabele meet is onmogelijk - Extreem operationalisme is fout - Alle constructen moeten wel tenminste indirect (via hun connectie met andere constructen) met observeerbare data verbonden zijn. Als dit niet zo is hebben ze geen verklarende kracht 11

12 - Een concept wordt best operationeel gedefinieerd door een set van operaties = notie van convergerende operaties - Uit de modelmatig veronderstelde verbanden tussen concepten (zelfs als niet allemaal operationeel te definiëren) kunnen predicties afgeleid worden die voor empirische toetsing vatbaar zijn Correlationele vs theoretische verklaringen Correlationele procedures of verklaringen Wetenschap die voornamelijk bestaat uit stellingen die de relaties weergeven tussen variabelen die min of meer direct observeerbaar zijn Theoretische procedures of verklaringen Wetenschap die ook relaties verklaart op basis van principes die niet onmiddellijk gegeven zijn en verder gaan dan strikte empirische kennis - Geen enkele wetenschap is puur theoretisch of puur correlationeel - Wel verschil in gradatie - Elke wetenschap begint als puur correlationeel en evolueert naar theoretisch Fysica vs psychologie Fysica als voorbeeld van een sterke wetenschap Psychologie als minder sterke wetenschap Veel constructen, veel correspondentieregels en veel relaties tussen constructen Correspondentieregels vaak operationele definities van hoeveelheden Aan de constructen kunnen getallen toegekend worden Theoretische constructen vaak ook kwantificeerbaar Relatie tussen constructen kan dan de vorm van een mathematische vergelijking aannemen o o Enerzijds theoretische constructen die belangrijk zijn voor het verklaren van fenomenen in de psychologie Connecties tussen concepten geven theoretische relaties weer Connectie vaak vaag en verbaal uitgedrukt in plaats van mathemathisch Anderzijds operationeel gedefinieerde constructen Men is er vaak niet over eens dat operationeel gedefinieerde concepten hetzelfde zijn als de theoerisch gedefinieerde concepten Vaak lijkt het erop dat we een concept hebben en daarnaast een meting ervan 12

13 Gevolgen voor empirische cyclus Als predictie niet bevestigd: Theorie fout of operationeel gedefinieerde variabelen zijn geen goede metingen van de corresponderende constitutief gedefinieerde variabelen Verband met empirische cyclus - Correspondentieregels werken in twee richtingen o Observatie: van empirie naar construct (daarom hoor ik de bel) o Predictie: van construct naar empirie (bv lucht wegnemen) - Wanneer relaties tussen constructen mathematische vergelijkingen zijn spreken we over formele modellen = Formeel model - Formeel model kan data a.h.w. berekenen in plaats van de echte observaties te doen - Kan ook een procedure zijn om een theorie te testen: worden de predicties door de observaties bevestigd of niet? 1.8 De rol van formele modellen : voorbeeld uit fysica Newton ( ) - Constructen: lichamen (objecten), krachten - Stellingen (postulaten): o Een lichaam waarop geen kracht wordt uitgeoefend beweegt met constante snelheid o Alslichaam A een kracht uitoefent op lichaam B dan oefent lichaam B een even grote maar tegengestelde kracht uit op lichaam A o Bij constant lbijvende massa : kracht = massa x versnelling o Twee lichamen trekken elkaar aan met een kracht die evenredig is met hun respectieve massa s en omgekeerd evenredig is met het kwadraat van hun onderlinge afstand - Afgeleide stellingen; o Op basis van regels van logica (of wiskunde als de postulaten op wiskundige geformaliseerde wijze kunnen voorgesteld worden) o Valwetten (Galilei) o Beweging van de planeten rond de zon (Kempler) Fransman Urbain Leverrier ( ) - Observeerde een afwijking in de baan van Uranus o Niet voorspeld vanuit Newtons theorie en toenmalige kennis van zonnestelsel 13

14 - Veranderde niets wezenlijks aan Newtons theorie - Deduceerde dat Uranus onderhevig moest zijn aan een bijkomende zwaartekracht die actief moest zijn vanop een grotere afstand van de zon - Deductie leidt tot predictie: er moet een onbekende planeet bestaan - Predictie werd doorgegeven aan astronoom Galle van Berlijnse sterrenwacht - Vond reeds bij eerste telescopische waarneming na het ontvangen van de berekeningen van Leverrier de nieuwe planeet Neptunus - Op basis van één set observaties via de correspondentieregels de theoretische ruimte binnengaan - Binnen de ruimte via mathematische transformaties van één construct naar een ander gaan (relatie tussen cconstructen = mathematische vergelijking) - Via correspondentieregels dan voorspellingen maken met betrekking tot de empirie Op gelijkaardige manier werd door afwijking in de baan van neptunus door de Amerikaanse astronoom Tombaugh, met behulp van een nog krachtiger telescoop, pluto ontdekt Kanttekening 1: o De ontdekking van Pluto volgde enerzijds uit empirissche evidentie, nl waarneming van de baan van Neptunus o Maar anderzijds ook uit de theorie: er was initieel geen directe empirische evidentie aanwezig voor het bestaan van Pluto o Niet op basis van observaties Kanttekening 2: o Observatievermogen afhankelijk van technologische ontwikkelingen snelheid waarmee theorieën kunnen getoetst worden dus ook afhaneklijk van technologische ontwikkelingen 1.9 Beoordelingscriteria voor theorieën Interne consistentie Empirische correspondentie Extensiviteit Spaarzaamheid Uitspraak mag niet in tegenspraak zijn met rest van de theorie waarvan uitspraak deel uitmaakt. Bij theorie A zijn de stellingen niet met elkaar in tegenspraak. Tenminste een deel van de theorie komt overeen met de ervaringswereld. Bij theorie A worden afgeleide predicties tot nu toe bevestig d in de empirische cyclus Dit zijn noodzakelijke voorwaarden Hoe wijdomvattend is de theorie? Hoe omvangrijk is het specifieke domein binnen de observeerbare werkelijkheid die een theorie beweert te kunnen verklaren? Theorie A verklaart meer dan theorie B Bij keuze tussen twee theorieën die even veel verklaren (zelfde extensiviteit) maar die verschillen in complexiteit, kies dan voor de meest eenvoudige theorie. Overbodige entiteiten moeten uit de theorie worden weggesnoeid. A is minder complex dan B Deze twee kunnen met elkaar in conflict komen en zijn niet absoluut geldend. Enerzijds: theorie sterker wanneer empirische inhoud kan uitgebreid worden zonder het verklarende begrippenkader uit te breiden. Anderzijds: vaak naar aanleiding van poging om theorie te laten winnen aan extensiviteit dat begrippenkader dient uitgebreid te worden 14

15 Maatschappelijke relevantie Een theorie wordt interessanter naarmate ze toelaat er meer praktische toepassingen uit af te leiden. Theorie A heeft meer praktische consequenties dan B Zeker in het geval van een bijdrage tot het oplossen van sociaaleconomische, medische of technische problemen 1.10 De evaluatieve fase Correspondentiecriterium o Toetsen in hoeverre (een deel van) de theorie overeenkomt met de ervaringswereld Wat zijn de implicaties van een empirische bevestiging/verwerping van een theorie? Wetenschapsfilosofische discussie! Karl Popper: Empirisch onderzoek let te sterk de nadruk op het bevestigen van de gestelde hypothese door de waarnemingen Redenen om achterdochtig te zijn tegen zo n strategie o Werk vooringenomenheid in de hand: Neiging om confirmerende evidentie te zoeken = informatie zoeken die consistent is met hypothese = informatie vermijden die potentieel falsifiërend is Door keuze proefopzet gebeurt al selectie in wat men kan observeren en wat niet Observeren zelf kan ook selectief zijn (invloed van kennis op perceptie) Op basis van vroeger opgedane kennis gaat het visuele systeem hypotheses genereren over voorwerpen die aanwezig kunnen zijn in de wereld en gaat dan actief op zoek naar evidentie om deze hypotheses te bevestigen / verwerpen = top down (conceptueel gedreven) Bottom up : data gedreven, zonder aan leiding bewuste perceptie + kennis zorgt voor bewuste perceptie Top down verwerkingen kan contexteffecten verklaren o Logisch bezwaar: Een eenmalige bevestiging van een predictie aan de hand van geobserveerde gegevend biedt geen absolute zekerheid over de algemene geldigheid van de hypothese waaruit de predictie werd afgeleid Zelfs bij herhaaldelijke waarneming nooit volledige zekerheid Conclusie Popper: beter te werken met theorieën die tot falsifieerbare hypothesen leiden o Falsificatie = verwerpen van een hypothese door middel van observaties o = Popperiaans falsificationisme o Voordeel: Falsificatie impliceert zekerheid over het onjuist zijn van een hyptoehse Hoe zou de wereld eruit zien als de hypothese niet klopt? Van een theorie moet tenminste aangetoond kunnen worden hoe ze verworpen zou kunnen worden 15

16 o o Toetsbare theorieën zijn interessant: een theorie zegt meer in de mate dat ze zich openstelt voor weerlegging en des te waardevoller als de theorie tegen het risco van weerlegging bestand is Niet falsifieerbare theorieën zeggen eigenlijk niet veel Problemen: o Als je Popperiaans falsifaicationisme consequent doortrekt: theorieën zullen zich bescheidener opstellen o Kan ook niet enige bedoeling van empirische verificatie zijn theorieën te proberen te verwerpen Kanttekening: is eigenlijk een wat onjuiste voorstelling van Popper s suggestie o Niet proberen theorieën te verwerpen o Wel baseer kennis op het uitsluiten van alternatieve verklaringen (in de hoop uiteindelijk één verklaring over te houden) Lakatos: = genuanceerd falsificationisme Theorie t kan worden verlaten ten voordele van theorie t indien: o T omvat de niet gefalsifieerde empirische inhoud van T (T verklaart tenminste wat T verklaarde) o T heeft grotere empirische inhoud dan T (T verklaart meer dan T (extensiviteit)) (Zelfs mogelijk dat T fenomenen voorspelt die volgens T onwaarschijnlijk of zelfs onmogelijk zijn) o Een gedeelte van de meerinhoud van T wordt niet door de werkelijkheid gefalsifieerd (dynamische visie op wetenschap) Opmerkingen: o T en T verschillen in empirische inhouden (dat wat ze verklaren) o T en T kunnen op totaal verschillende verklaringsprincipes beroep doen o T zal op den duur moeten wijken voor T Dynamische visie op wetenschap Probleem: vergelijken van empirische inhoud van T en T veronderstelt een methode om de overeenkomst tussen theorie en werkelijkheid na te gaan Objectiviteit door consensus = observaties worden in één richting geïnterpreteerd indien iedereen het over de interpretatie eens is (om selectiviteit en top down invloeden op waarneming tegen te gaan). De communicatie gebeurt via publicaties en congressen Objectiviteit door consensus is niet waterdicht. Belang van theorie! Is het wel realistisch? Belangrijk regels te ontwikkelen over wat ondersteunende en falsifiërende evidentie is en hoe we consensus bereiken over welke evidentie. Dit veronderstelt discussieforum waarin beoordelingscriteria permanent ter discussie staan. 16

17 2. Meten in de psychologie 2.1 Inleiding Wetenschappelijke kennis wordt in eerste instantie opgebouwd door uitpsraken te doen over de ondelringe samenhang tussen variabelen. Dit heeft twee problemen: 1) Meetbaarheid van psychologische variabelen In welke mate het zin heeft te spreken over fundamenteel meten in de psychologie? 2) Causaliteit uit geobserveerde gegevens interfereren Hoe kunnen uit gegevens valide conclusies getrokken worden over onderzoekshypothese? Hoe kunnen we zekerheid verhogen dat er geen storende variabele in het spel is? 2.2 Meetniveaus Natuurlijke variabele: Een indeling van alle mogelijke onderzoeksobjecten (bv personen) op basis van een welbepaalde eigenschap (bv geslacht) in een aantal wederzijds uitsluitende klassen, waarbij ieder object tot één en slechts één klasse behoort. De klasse komen overeen met de waarden die de variabele kan aannemen. (bv mannelijk of vrouwelijk) Variabelen zijn niet noodzakelijk getallen. Psychologie bestudeert gedrag en onderliggende mentale processen. Meer specifiek de variabiliteit in gedrag en mentale processen, in functie van verschillen in situaties, personen (eventueel tijd). Het aangeven van welke aspecten van situatie en gedrag kunnen veranderen. Deze aspecten kunnen als variabele fungeren en dus ook in klassen ingedeeld worden. Opmerkingen: 1) Niet alleen onderzoeksobjecten die toevallig beschikbaar zijn in een bepaald onderzoek. Veralgemeenbaarheid! 2) De waarden van een variabele zijn in eerste instantie nog geen getallen, we zijn niet geïnteresseerd in getallen maar psychologie 3) Aantal klassen kan eindig (bv haarkleur) of oneindig (bv haarlengte)zijn Dit heeft te maken met discrete vs continue variabelen maar valt er niet mee samen Discrete vs continue variabele Discrete variabele Categorische variabele Elk punt op de schaal is volledig gescheiden van het volgende Om van de ene waarde naar de andere te gaan moet een sprong gemaakt worden (stapsgewijs) Equivalent met natuurlijke getallen Continue variabele Er is geen grens op de onderverdeling van punten (tenminste in principe) Tussen elke twee waarden kan een nieuwe waarde gevonden worden Equivalent met reeële getallen 17

18 Discrete variabelen kunnen verschillen in de fijnheid (resolutie) waarmee een klassenindeling gemaakt worden Van waarden naar meetwaarden Continuïteit is een theoretische veronderstelling: Omdat meetinstrument altijd beperkt is, kunnen eigenlijk alleen discrete variabelen geobserveerd worden In praktijk spreken we toch van een continue variabele wanneer: - De variabele een groot aantal waarden kan aannemen - De variabele kan geconceptualiseerd worden als manifestatie van een onderliggende continue variabele Een geschaalde variabele of een schaal: indien men de waarden van de variabele voorziet van getalwaarden. Getallen zijn de meetwaarden (van de objecten met betrekking tot de variabele). Meten = Het toekennen van getallen aan de waarden van een natuurlijke variabele, Zodanig dat de geobserveerde relaties tussen de waarden (de klassen) afgebeeld zijn in de overeenkomstige relaties tussen de getallen (de waarden van de geschaalde variabelen) Relaties in empirisch relationeel systeem Meten Relaties in numerisch relationeel systeem: zelfde relaties als weleer maar in getallen Relationeel systeem: een verzameling objecten en één of meerdere relaties gedefinieerd tussen de objecten. <A, R1, R2, > waarbij A een (niet lege) set is en R1, R2 zijn relaties gedefinieerd op de elementen van A. Empirisch relationeel systeem: objecten en relaties zijn empirisch: o Objecten = de entiteiten waarop de meting betrekking heeft o Relaties = observeerbare relaties tussen entiteiten Hetgeen we willen begrijpen Numerisch relationeel systeem: objecten zijn getallen Homorfisme tussen de twee systemen o Relaties tussen elementen in het empirisch relationeel systeem worden weerspiegeld in relatie in numerisch relationeel systeem Vrijheid in het toekennen van getallen o Enige voorwaarde: relaties tussen elementen in het empirisch relationeel systeem worden weerspiegeld in relaties in het numerisch relationeel systeem Transformatievrijheid: o Verschillende meetniveaus hebben eigenlijk te maken met de relaties van het empirisch relationeel systeem die weerspiegeld moeten worden in het numerisch relationeel systeem o hoe minder we weten hoe meer vrijheid 18

19 De meetniveaus Nominaal Ordinaal Geordend metrisch Interval Ratio Absoluut ERS Zelfde klasse of niet orde Is een deelverzameling van Orde en Orde en orde van verhoudinge verschillen n van verschillen NRS X = y of x y X y X y (X -y) (uv) TRANS FORMATIE VRIJHEID VB 1-1 Strikt monotoon stijgend Geslaagd of niet Hyper monotoon stijgend X y (X -y) (u-v) (k-l) (m-n) Positief lineair Orde en verhoudin gen van objecten X y x/y u/v Similaritei ts transform atie Alle eigenschappe n X en y Identiteitstran sformatie Opleiding Basket Geboortejaar Zakgeld Aantal kinderen Vast nulpunt X X Vaste meeteenh X eid Y = log(x) X Y = x X X X X X Y = 32x X X X Y = 0x + 2 X X Y = 3x -5 X X Transformatievrijheid: Strikt monotoon stijgend, bv y =wortel van x, bv y = log(x), bv y = ax + b (met a>0) Similariteitstransformaties: transformaties die de verhouding van elk tweetal van schaalwaarden niet beïnvloeden (ax met a >0 en B=0) Identiteitstransformatie = geen transformatie 19

20 1) nominaal niveau - elk item/voorwerp/gebeurtenis moeten we in één en slechts één categorie kunnen plaatsen - mutueel exclusieve en exhaustieve categorieën - leden van eenzelfde categorie krijgen hetzelfde label - leden van verschillende categorieën krijgen een verschillend label - de categorienamen zijn een label, alleen maar een naam - betekent niet dat noodzakelijk niet numerisch, getallen als naam kan ook - binnen de categorieën kunnen we wel van frequenties spreken, deze frequenties zijn dan absolute meetenheden terwijl klassenaam nominaal is = stellen het aantal keer voor dat een gebeurtenis zich binnen een bepaalde categorie voordoet DUS - relatie in empirisch relationeel systeem: behoort een onderzoeksobject voor een bepaalde eigenschap tot dezelfde klasse of niet? - Relatie in numerisch relationeel systeem: getallen kunnen verschillend zijn getallen toekennen aan de klassen op zo n manier dat onderzoeksobjecten die tot eenzelfde klasse behoren ook hetzelfde getal toebedeeld krijgen en objecten die tot verschillende klassen behoren een verschillend. - Er bestaat een vrijheid in het toekennen van de getallen: voorwaarde: relaties tussen elementen in het empirisch relationeel systeem worden weerspiegeld in relaties in het numerisch relationeel systeem - Transformatievrijheid: na transformatie moeten leden van eenzelfde categorie nog steeds hetzelfde label krijgen en leden van verschillende categorieën een verschillend label (één-één transformatie) 20

21 2) ordinaal niveau - vrijheid beperken en daardoor meer informatie - informatie over rangorde - ordinale getallen stellen de volgorde voor van de onderzoek elementen - relatie in empirisch relationeel systeem: onderzoeksobjecten kunnen geordend worden naargelang hun waarde voor een bepaalde eigenschap - relatie in numerisch relationeel systeem: van twee verschillende getallen is het ene getal groter dan het andere - getallen toekennen aan de klassen op zo n manier dat onderzoeksobjecten die een hogere rang hebben ook een hoger getal toebedeeld krijgen - Er bestaat een vrijheid in het toekennen van de getallen: voorwaarde: relaties tussen elementen in het empirisch relationeel systeem worden weerspiegeld in relaties in het numerisch relationeel systeem - Transformatievrijheid: transformaties mogen de orderelatie niet beïnvloeden = strikt monotoon stijgende transformatie (dus geen plateaus in grafiek) - We hebben nu meer info dan bij nominaal, we kennen de volgorde 21

22 3) geordend metrisch niveau - afstand tussen paren gebruiken - relatie in empirisch relationeel systeem: onderzoeksobjecten kunnen geordend worden naargelang hun waarden voor een bepaalde eigenschap + paren van onderzoeksobjecten kunnen geordend worden naar onderlinge gelijkenis op de eigenschap (maw verschillen tussen onderzoeksobjecten kunnen geordend worden) - relatie in numerisch relationeel systeem: van twee verschillende getallen is het ene getal groter dan het andere (a>b) + van twee verschillende verschillen tussen twee getallen is het ene verschil groter dan het andere ( (a,- b)> ( (c-d) ) - getallen toekennen aan de klassen op zo n manier dat onderzoeksobjecten die een hogere rang hebben ook een hoger getal toebedeeld krijgen en dat grotere verschillen tussen onderzoeksobjecten overeenkomen met grotere verschillen tussen getallen - Er bestaat een vrijheid in het toekennen van de getallen: voorwaarde: relaties tussen elementen in het empirisch relationeel systeem worden weerspiegeld in relaties in het numerisch relationeel systeem - Transformatievrijheid: transformaties mogen de orderelatie niet beïnvloeden + de verschillen = enkel hypermonotoon stijgende transformatie (dus geen plateaus in grafiek) - We hebben nu meer info dan bij ordinaal, we kennen de volgorde en de volgorde van de verschillen van telkens twee getallen 22

23 4) interval niveau - verhouding van afstanden - we kunnen op een zinvolle manier over afstanden tussen punten op een schaal spreken - afstanden of intervallen tussen onderzoekselementen (mbt een bepaald kenmerk) worden weerspiegeld in de afstanden tussen getallen - geen vast nulpunt, zowel nulpunt als meeteenheid is arbitrair - relatie in empirisch relationeel systeem: onderzoeksobjecten kunnen geordend worden naargelang hun waarden voor een bepaalde eigenschap + relatieve afstanden (verhoudingen van telkens twee verschillen tussen onderzoeksobjecten op die eigenschap) hebben betekenis - relatie in numerisch relationeel systeem: van twee verschillende getallen is het ene getal groter dan het andere (a>b) + getalsverhoudingen van twee verschillen hebben een bepaalde grootte - getallen toekennen aan de klassen op zo n manier dat onderzoeksobjecten die een hogere rang hebben ook een hoger getal toebedeeld krijgen en dat relatieve afstanden (of intervallen) tussen onderzoek elementen (mbt) een bepaald kenmerk worden weerspiegeld in de afstanden tussen getallen - Er bestaat een vrijheid in het toekennen van de getallen: voorwaarde: relaties tussen elementen in het empirisch relationeel systeem worden weerspiegeld in relaties in het numerisch relationeel systeem 23

24 - Transformatievrijheid: transformaties die de relatieve afstanden (verhouding van twee verschillen) niet beïnvloeden = positief lineaire transformaties - We hebben nu meer info dan bij ordinaal, we kennen de volgorde en de volgorde van de verschillen van telkens twee getallen - Veel schalen die op intervalniveau lijken zijn dat in werkelijkheid niet Dan is het verschil tussen scores bijvoorbeeld niet vergelijkbaar omdat bv de vragen niet allemaal even moeilijk zijn. - Stijgend lineair verband tussen aantal afleiders en de reactietijd: bij een even grote toename van het aantal afleiders is er een even grote toename in reactie tijd. Om op grond van gegevens te kunnen uitmaken of dit verband er is, moeten de twee variabelen minstens op intervalniveau meetbaar zijn 5) ratio niveau - absoluut nulpunt (natuurlijke ondergrens) negatieve getallen hebben geen betekenis - meeteenheid is arbitrair - we spreken over de verhoudingen tussen onderzoekselementen (m.b.t. een bepaald kenmerk) - verschil is vaak subtiel - relatie in empirisch relationeel systeem: onderzoeksobjecten kunnen geordend worden naargelang hun waarden voor een bepaalde eigenschap + verhoudingen van onderzoeksobjecten (op die eigenschap) hebben een betekenis - relatie in numerisch relationeel systeem: van twee verschillende getallen is het ene getal groter dan het andere (a>b) + getalsverhoudingen hebben een bepaalde grootte - getallen toekennen aan de klassen op zo n manier dat onderzoeksobjecten die een hogere rang hebben ook een hoger getal toebedeeld krijgen en dat verhoudingen tussen onderzoekselementen (m.b.t. een bepaald kenmerk) worden weerspiegeld in de verhoudingen tussen de getallen - Er bestaat een vrijheid in het toekennen van de getallen: voorwaarde: relaties tussen elementen in het empirisch relationeel systeem worden weerspiegeld in relaties in het numerisch relationeel systeem - Transformatievrijheid: transformaties die de verhouding van elk tweetal van schaalwaarden niet beïnvloed = similariteitstransformaties (bv ax met b = 0 en a >0) - We hebben nu meer info dan bij interval, we kennen de volgorde en de verhoudingen tussen schaalwaarden - 6) absoluut niveau - de getallen voor de waarden van een variabele liggen geheel vast - zowel nulpunt als meeteenheid liggen vast - getallen toekennen aan de klassen op zo n manier dat alle eigenschappen van de onderzoekselementen (m.b.t. dat bepaalde kenmerk) worden weerspiegeld in de de getallen 24

25 - Er bestaat een vrijheid in het toekennen van de getallen: voorwaarde: relaties tussen elementen in het empirisch relationeel systeem worden weerspiegeld in relaties in het numerisch relationeel systeem - Transformatievrijheid: afwezigheid van een toegelaten transformatie. Er is maar één schaal voor die variabele = identiteitstransformatie - We hebben nu meer info dan bij ratio, we kennen de volgorde en de verhoudingen tussen schaalwaarden Hiërarchie van meetniveaus Absoluut niveau Verhoudingsniveau Intervalniveau Geordend metrisch niveau Ordinaal niveau Deelverzameling van Identiteitstransformatie Similariteitstransformatie Positief lineaire transformatie Hypermonotoon stijgende transformatie Strikt monotoon stijgende transformatie Nominaal niveau Één-één transformatie Informatie: naarmate we van nominaal naar absoluut niveau gaan krijgen we telkens meer specifieke informatie: Nominaal: informatie over (on)gelijkheden Ordinaal: informatie over rangordeningen Geordend metrisch: ook informatie over rangordeningen van onderlinge afstanden Interval: ook informatie over verhoudingen van twee verschillen Ratio: ook informatie over verhouding van twee schaalwaarden Verband met theorie: Eisen over het meetniveau gaan terug op het soort inhoudelijke uitspraken die uit een theorie kunnen worden gereduceerd EN heeft praktische consequenties Meetniveau is geen intrinsieke eigenschap van een variabele! Hangt af van doel van onderzoeker (en daarmee samenhangend, latente variabele die gepresenteerd wordt) Slotbemerkingen: Er bestaan nog andere meetniveaus Meetniveaus hebben implicaties voor statistische analyse 25

26 2.4 Inleiding in datatheorie Gaat ook om het afbeelden van empirisch systeem op numerisch systeem. Hierbij vaak handig beroep te doen op isomorfie tussen reële getallen en punten o Expliciet afbeelden van elementen uit empirisch systeem op getallen in numerisch systeem (numerische modelformulering) = identificeren van elementen uit empirisch systeem als punten op een rechte (geometrische modelformulering) Voordeel van geometrisch modelformulering o In vb tot nu toe: één schaalwaarde toekennen aan elk element in empirisch relationeel systeem (elk element voorgesteld als één punt op een lijn) = één lijn o Soms aan elk element twee (of meer) getallen toekennen (elk element voorgesteld als één punt in twee (of multi) dimensionale ruimte = assenstelsel (2dmensioneel) = vaak overzichtelijker dan in numerische vorm Coombs onderscheidt vier fundamenteel verschillende types van data: 1) Enkelvoudige prikkelgegevens 2) Voorkeurgegevens 3) Prikkelvergelijkingsgegevens 4) Vergelijking van verschillen tussen prikkels Enkelvoudige prikkelgegevens Er ligt een latente (verborgen) continuüm dimensie achter de gegevens Dominantierelatie: wat rechts ligt domineert wat links ligt aangeduid door bv a 1 (1 wordt gedomineerd door a) Aan de gerichte afstand (enkelvoudige prikkelgegevens) in het geometrisch model correspondeert een relatie in het numerisch model (schaalwaarden) a 1 1 a d 1a > 0 S 1 S a >0 d 1a < 0 S 1 S a <0 Gerichte Schaalwaarden afstand Twee formele kenmerken a) Twee verzamelingen van entiteiten worden als twee afzonderlijke verzamelingen van punten in de geometrische schaaloplossing voorgesteld b) De geobserveerde relatie tussen twee entiteiten (een entiteit uit de ene verzameling en een entiteit uit de andere verzameling) wordt voorgesteld in een relatie tussen punten Niet alleen van toepassing op antwoorden op testitems Deze lijn deelt voor elk punt het continuüm in twee helften Individuen zijn te ordenen langs één onderliggende (latente) dimensie o Elk individu verdeelt die dimensie in twee stukken: één gebied waarin de items liggen die het individu fout beantwoordt en één gebied waarin de items liggen die het individu juist beantwoord 26

27 o o verschillende individuen delen de dimensie op verschillende plaatsen in tweeën = informatie op ordinaal niveau Items zijn te ordenen langs zelfde onderliggende (latente) dimensie o Elk item verdeelt de dimensie in twee stukken: één gebied waarin de individuen liggen die het item fout beantwoorden en één gebied waarin de individuen liggen die het item juist beantwoorden o Verschillende items delen de dimensie op verschillende plaatsen in tweeën o = informatie op ordinaal niveau A B C D E Scalogram- of simplexstructuur van Guttman: Perfecte triangulaire structuur = perfect fit Hoe triangulaire structuur verkrijgen: o Permutatie van rijen en kolommen je mag ze verschuiven o Het aantal positieve antwoorden in opeenvolgende rijen moet variëren van 0 tot n Frequentie wordt vaak gegeven; die pak je mee over Dit kan je dan ook op een lijn zetten. Frequentie zet je onder de lijn met accolades. De frequentie is dan het aantal subjecten per segment Er bestaan computerprogramma s om oplossingen te zoeken In realiteit worden ook antwoordpatronen geobserveerd die afwijken van de perfect triangulaire structuur We kunnen nagaan hoe groot de afwijking is (hoe goed het scalogrammodel de oorspronkelijke gegevens verklaar), hoe goed of slecht de fit is =sommatie ( aantal fouten in bepaalde regel x frequentie van die regel) = aantal foute reproducties 27

28 Reproductiecoëfficiënt (geeft aan hoe goed het scalogrammodel de oorspronkelijke gegevens verklaart) = aantal fouten / aantal antwoorden aantal antwoorden = aantal subjecten (n frequentie) x aantal items (kolommen) Niet alles is strikt genomen toegelaten, dit betekent daarom niet dat andere patronen helemaal afwijken van triangulaire structuur Betekenis van observatie van redelijk goede fit: o Er bestaat een bepaalde, voor iedereen vaste, volgorde van symptomen (ordinale informatie ivm symptomen) o Sommige subjecten komen één of meer fasen verder dan anderen (ordinale informatie ivm subjecten) o Laat voorspelling toe (theoretisch weliswaar) ; symptoom 1 dan waarschijnlijk ook symptoom 2 o Er bestaat een intrinsieke afhankelijkheid tussen de verschillende symptomen waardoor ze geordend kunnen worden van minder naar meer ernstig o Suggereert at symptomen van één onderliggende latent, continuüm afkomstig zijn We vinden structuur in de empirie, hoe de empirie in elkaar zit, bij goede fit Items Schaaltechnieken kunnen belangrijke rol spelen in theorievorming; je kunt van een verzameling items nagaan of ze op hetzelfde continuüm betrekking hebben; of ze tot dezelfde universe of content behoren Opmerking: ook uitbreidbaar naar multicategoriële items! Legt heel sterke restricties op aan de gegevens Bij k items: o in principe 2 k mogelijke antwoordpatronen o Bij perfect triangulaire structuur: slechts k+1 antwoordpatronen toegelaten Mogelijke Toegelaten patronen patronen Wat doen indien model onvoldoende bij de gegevens past? (in de praktijk komt dit niet voor) o Model uitbreiden tot meer dimensies Bv twee dimensionaal waarbij nog een variabele een rol zal spelen o Minder restricties o Minder structuur (toegeven) Voorkeursgegevens (2 e Coombs) Elke dimensie heeft betekenis. In een geometrisch model: continuüm van de variabele voorstellen als rechte lijn Subject wordt afgebeeld als een punt op het continuüm (=ideaalpunt voor subject i) 28

29 Absolute afstand tussen ideaalpunt en stimuluspunt neemt af naarmate het subject bv. een grotere voorkeur heeft voor het schilderij d 1a < d 1b De denkbeeldige stimulus c die samenvalt met het subjectpunt is die stimulus die altijd door het subject zal verkozen worden boven elke andere stimulus = ideaalpunt Aan verschil in afstand in het geometrisch model correspondeert een grootte van verschil in schaalwaarden in het numerisch model d 1a < d 1b s 1 s a < s 1 s b Twee formele kenmerken van voorkeursgegevens: o Twee verzamelingen van entiteiten worden als twee afzonderlijke verzamelingen van punten in de geometrische schaaloplossing voorgesteld (model c) o De geobserveerde relatie tussen twee paren van entiteiten (relatie voorkeur van s voor i en voorkeur van s voor j) wordt voorgesteld in een relatie tussen twee afstanden Verschil met enkelvoudige prikkelgegevens: Twee verzamelingen van entiteiten Relatie tussen twee entiteiten Relatie tussen twee paren van entiteiten Enkelvoudige prikkelgegevens Voorkeursgegevens 1 > a S 1 S a <0 1:a < b s 1 s a < s 1 s b Hoe voorkeurschaal voor individueel subject afleiden? o J-schaal: Joint scale, bevat posities van subjecten en stimuli = een oplossing o I-schaal: Individual scale, rangorde van stimuli naar een individueel = data gegeven Om van J-schaal naar I-schaal te gaan: opvouwen (afstand) 29

30 Om van I-schalen naar J-schalen: omgekeerde weg o Centrale rol voor het midden (ab) tussen twee stimuluspunten Indien het ideaalpunt van een subject links van ab ligt: subject verkiest a indien het ideaalpunt van een subject rechts van ab ligt: subject verkiest b 30

31 o 3 stimuli a, b en c De drie middenpunten bepalen vier regio s voor ideaalpunten. Voor elk segment kunnen we nagaan welke I-schaal geproduceerd moet worden door subjecten die hun ideaalpunt in het segment hebben o Interval 1 (links van ab): a > b > c Interval 2 (tussen ab en ac): b > a > c Interval 3 (tussen ac en bc): b > c > a Interval 4 (rechts van ab): c > b > a Restrictief: a > c > b en c > a >b zijn niet toegestaan want dit valt niet binnen restricties van het schaalmodel Vier stimuli a, b, c en d o Bij n-stimuli word de J-schaal ingedeeld in [n(n-1)/2] + 1 segmenten Er kunnen dan ook maximaal [n(n-1)/2] + 1 verschillende I-schalen voorkomen bij een J- schaal met n stimuli er zijn in principe n! verschillende rangordeningen van n-stimuli (Schaalmodel uit restricties 1 dimensie) # stimuli # mogelijke rangordeningen # toegestane rangordeningen (zeer restrictief) Van een I schaal een J- schaal maken: o Is er maar één paar met tegengestelde I-schalen? = altijd gesitueerd in de intervallen aan de uiteinden van de J-schaal o Zijn er slechts twee verschillende stimuli die voorkomen als laatste stimulus van de I-schalen? = De twee meest extreme stimuli op de j-schaal Als er een middenpunt PQ overschreden wordt verandert de voorkeur van P over Q naar Q over P, de rangorde van de andere stimuli blijft dezelfde 31

32 Volgorde van de I-schalen tussen de twee uiterste I-schalen wordt bepaald door de volgorde van de middenpunten tussen de stimuli op de J-schaal, maar volgorde van middenpunten wort niet alleen bepaald door volgorde van stimuli zelf maar ook door grootte van afstanden tussen stimuli orde van paren stimuli (verschillen stimuli) Dit heeft te maken met het meetniveau van de schaal: Geordend metrische schaal - informatie over rangorde van schaalwaarden en van afstanden tussen schaalwaarden wordt bewaard (niet meer enkel ordinaal zoals bij enkelvoudige, meer structuur) S a > S b S a > S b s a s b > s c s d s a s b > s c s d - geordend metrische schaal bevindt zich in de hiërarchie van meetniveaus tussen ordinale schaaltype en intervalschaaltype o ordinaal meetniveau: informatie over rangorde van schaalwaarden wordt bewaard S a > S b S a > S b o intervalmeetniveau: informatie over rangorde van schaalwaarden en over verhoudingen tussen afstanden worden bewaard. S a > S b S a > S b (s a s b ) / (s c s d ) (s a s b ) / (s c s d ) - implicatie: o we vertrekken van louter ordinale informatie (volgorde van de stimuli voor elk subject) o we bekomen geordend metrische informatie (ook info over de rangorde van de afstanden tussen stimuli) we spreken niet over dominante relaties maar over absolute afstanden hierbij 32

33 Dus; hoe van I-schalen naar J-schalen: - Ontvouwingstechniek van coombs: o De I-schalen ontvouwen naar een gemeenschappelijke J-schaal o Daarbij gebruik maken van de karakteristieken van J-schalen Stappenplan: 1) Max [n(n-1)/2] + 1 verschillende I-schalen Nee: geen unidimensionale oplossing mogelijk Ja: volgende vraag 2) Max één paar met tegenstelde I-schalen Nee: geen unidimensionale oplossing mogelijk Ja: deze zijn gesitueerd in de intervallen aan de uiteinden van de J-schaal 3) Slechts twee verschillende stimuli voorkomen als laatste stimuli Nee: geen unidimensionale oplossing mogelijk Ja: deze zijn de twee meest extreme stimuli op de J-schaal 4) Als er een middenpunt PQ overschreden wordt verandert de voorkeur van p over q naar q over p Nee: geen unidimensionale oplossing mogelijk Ja: bepaal de volgorde van de I-schalen zo dat bij de overgang tussen twee opeenvolgende I-schalen alleen de relatieve positie van twee stimuli omslaat 5) Doe stap 4 voor alles 6) Je hebt nu de I-schaal geordend, zet deze opeen lijn Vergeet hierbij niet het aantal subjecten met een bepaalde I-schaal als interval te zetten Interpretatie (enkele mogelijkheden): - Volgorde van stimuli o Komt volgorde overeen met bepaalde stimuluseigenschap? o Gebruiken subjecten meer complexe criteria? o Belang van theorie (kan getoetst worden via schaaloplossing) o Is voorkeur te verklaren vanuit één onderliggende dimensie? - Volgorde van afstanden tussen stimuli Verschil in beoordeling stimuli veel groter bij de ene dan bij de andere - Verdeling van subjecten over de schaal stel dat stimuluseigenschap inderdaad de volgorde verklaard, dan kan je ook de subjecten classificeren naargelang de voorkeur voor deze stimuluseigenschap kan nuttig zijn om relaties met andere variabelen te onderzoeken Hoe van I-schalen naar J-schaal - In realiteit met computer - In realiteit ook onvolledige gegevens (ontbrekende I-schalen) Indien er te veel ontbreken kan je best beperken tot ordinale schaal - In realiteit afwijkingen (ook I-schalen die niet toegelaten zijn in unidimensionele oplossing), drie mogelijkheden: a) Beschouwen als toevallige afwijkingen - Indien beperkt aantal! - Percentage I-schalen die door schaaloplossing verklaard worden = index voor graad van aangepastheid van schaaloplossingen van gegevens 33

34 - Ruwe vuistregel: wanneer unidimensionale J-schaal minstens 80% van de gegevens verklaart heb je een valide schaal (niet toevallig) b) Multidimensionele oplossingen bv uitbreiden naar twee dimensies Ideaalpunt van een subject is nu een punt in een twee-dimensionale ruimte relatieve voorkeur voor stimuli nu weergeven als verschil in relatieve afstand ideaalpunt-stimlus a en ideaalpunt-stimulus b # stimuli Meer dimensies is weliswaar ook minder restrictief. Je moet restricties opleggen anders heeft het geen zin, dan vind je geen structuur in de empirie (dit is moeilijker met drie stimuli) # mogelijke rangordeningen # toegestane rangordeningen # toegestane rangordeningen met 2 dimensies Voorbeeldstudie in voorbeelddocument 34

35 3. Basisprincipes bij het opzetten van experimenteel onderzoek 3.1 Inleiding Wetenschappelijke kennis wordt in eerste mate opgebouwd door uitspraken te doen over onderlinge samenhang tussen variabelen. Dit geeft ons twee problemen: 1) Het probleem van de meetbaarheid van psychologische variabelen (deel 2) 2) Hoe causaliteit uit geobserveerde gegevens interfereren (dit deel) Hoe kunnen uit gegevens valide (geldige) conclusies getrokken worden over onderzoekshypothese? Hoe kunnen we de mate van zekerheid verhogen dat we kunnen spreken over causaal verband? Drie basisprincipes: 1) Maximiseren van experimentele variabiliteit 2) Minimiseren van foutenvariabiliteit 3) Maximiseren van controle op storende variabelen 3.2 Variabelen en proefopzet Het skelet van een experiment: Altijd tenminste één onafhankelijke variabele Altijd tenminste één afhankelijke variabele Potentieel storende variabelen worden gecontroleerd Bedoeling van experimenten: nagaan in welke mate de data afhankelijk zijn van het niveau van de onafhankelijke variabele. Onafhankelijke variabele Afhankelijke variabele Storende variabele = datavariabele = controlevariabele = observatievariabele = causale variabele = antecedens variabele = Indien X variabele = gemanipuleerde variabele = effectvariabele = consequensvariabele = dan Y variabele = geobserveerde variabele kan suggereren dat een correlationeel verband voldoende is om causaal verband te infereren Variabele die wordt Variabele die wordt beïnvloed gemanipuleerd door OV Afhankelijke variabele niet alleen beïnvloed door OV maar ook door ontelbaar andere variabelen 35

36 Onafhankelijk van de natuurlijke loop der dingen (onderzoeker zorgt voor variatie) Resulteert in verschillende experimentele condities of behandelingen (ov specificeert hoe verschillende subjecten behandeld worden in verschillende condities) Tenminste twee niveaus (1niveau heeft geen nut) Komt natuurlijk voor Bedoeling is na te gaan in welke mate de data afhankelijk zijn van het niveau van de onafhankelijke variabele Een storende variabele varieert mee met een OV en oefent een invloed uit op de AV - Geen deel van de hypothese - Invloed op AV - OV en SV hangen samen (als OV wijzigt, SV ook) - Correlationeel verband / causaal verband Best dat het verband onder gecontroleerde omstandigheden wordt geobserveerd Omstandigheden waarbij de onafhankelijke variabele als een causale variabele wordt gemanipuleerd Wanneer onafhankelijke variabele als een causale variabele wordt gemanipuleerd o Wanneer X aanwezig is, wordt een effect op Y geobserveerd: X Y o Zonder dat andere variabelen verantwoordelijk kunnen worden gesteld voor het effect op Y o Wanneer X afwezig is, wordt geen effect op Y geobserveerd X is een noodzakelijke en voldoende voorwaarde Meerdere onafhankelijke en afhankelijke variabelen mogelijk Unifactoriaal: één OV Multifactoriaal: meerdere OV Univariaat: één AV Vaak variantie-analyse (ANOVA) Multivariaat: meerdere AV Vaak multivariate variantie-analyse (MANOVA) En combinaties 3.3 Validiteitsvoorwaarden Vier vormen van validiteit waaraan experimenteel (en quasi-experimenteel) onderzoek moet voldoen: 1) Validiteit van statistische conclusie Is er een covariatie tussen de OV en AV? Variatie in AV te wijten aan variatie in OV statistisch? 2) Interne validiteit Gegeven dat er een verband is, gaat het om een causaal verband van een geoperationaliseerde variabele naar een andere? Causale of storende variabele? 36

37 3) Constructvaliditeit Gegeven dat het verband vermoedelijk causaal is, wat zijn de theoretische constructen die aan de basis liggen van het verband? Verruimen theoretische kennis 4) Externe validiteit Gegeven dat er vermoedelijk een causaal verband is tussen constructen A en B, kunnen we die relatie dan generaliseren naar andere personen, situaties en momenten en naar andere operationalisaties? Veralgemeenbaarheid We bespreken nu deze vier validiteiten 1) Validiteit van statistische conclusie Beslissen of onderzoekshypothese al dan niet aangehouden wordt, gebeurt meestal op basis van statistische data analyse Onderliggend aan statistische data-analyse ligt een beslissingsmodel. Dit model legt voorwaarden op aan de gegevens: 1. Power analyse Is de studie gevoelig genoeg om iets te concluderen over de covariatie tussen OV en AV? Hoe groot moet de steekproef minstens zijn om een effect van een bepaalde grootte te kunnen observeren? 2. Significantie toetsen Indien studie gevoelig genoeg is, is er voldoende evidentie om te besluiten dat de variabelen covariëren? Is de covariantie goed genoeg om toeval uit te sluiten? (Onderscheid onderzoekshypothese statistische hypothese) 3. Effect grootte Indien voldoende evidentie voor covariatie tussen variabelen, hoe sterk covariëren de variabelen? Enkele mogelijke bedreigingen van statistische conclusie-validiteit (niet exhaustief) o Te lage statistische power (vb te kleine steekproef, te weinig observaties) o Data voldoen niet aan voorwaarden van model (vb variantie-analyse veronderstelt dat score op AV normaal verdeeld is) 2) Interne validiteit Een onderzoek is intern valied als de waargenomen variatie in de afhankelijke variabele op ondubbelzinnige wijze kan toegeschreven worden aan variatie in de OV, en niet aan variatie in een storende variabele. Voornamelijk twee mogelijke problemen: 1. Richting van verband o A B of B A o Meestal geen probleem in experimenteel onderzoek aangezien onderzoek de OV manipuleert 37

38 2. Invloed van storende variabelen o Indien variatie geobserveerd wordt in afhankelijke variabele en indien er onzekerheid is of die variatie te wijten is aan de OV of aan een storende variabele onderzoek niet intern valies o Andere termen: Concomitante (samengaan) variabele Contaminerende (door elkaar halen, besmetten) variabele Engels: Nuisance, confounding variabele Alternatieve hypothese Rivaliserende hypothese laatste twee specificeert het verband tussen de AV en een andere variabele dan de OV Toetsen in experiment waarin alleen OV een effect kan hebben Valse positieve bevindingen: een derde variabele die er voor zorgde dat een covariatie was tussen A en B, zonder dat er een causaal verband was tussen A en B Valse negatieve bevindingen: door de invloed van een storende variabele wordt de covariatie tussen A en B verdoezeld (hoewel er in werkelijkheid een causaal verband is tussen A en B) Toename in A leidt tot toename in B en C. Toename in C leidt tot afname in B Toename in A leidt tot afname in B en C. Afname in C leidt tot toename in B Toename in A leidt tot toename in B en afname in C. Afname in C leidt tot afname in B Effecten van A en C op B heffen elkaar op (+ en heffen elkaar op) 38

39 3) Constructvaliditeit - Link met theoretisch model (correspondentie) EN empirische cyclus (predictie) - Gegeven dat het verband vermoedelijk causaal is, wat zijn de theoretische constructen die aan de basis liggen van het verband? o Interne validiteit: relatie tussen geoperationaliseerde variabelen o Constructvaliditeit: op basis van geoperationaliseerde variabelen uitspraken doen over de onderliggende theoretische constructen? - Constructvaliditeit voor ALLE variabelen in het onderzoek (onafhankelijk, afhankelijk en controle variabelen) 4) Externe validiteit - Heeft te maken met constructvaliditeit - Een onderzoek is extern valied als de conclusies van het onderzoek veralgemeen kunnen worden naar andere participanten, situaties en tijdsmomenten (ook veralgemening naar andere operationaliseringen van OV en AV ). - Twee manieren om het te bekijken: 1. Engere betekenis van veralgemening Veralgemening naar grotere populatie van theorie Nadruk op individuele studies 2. Bredere betekenis: belang van theorie Kleine overlap met construct Onderzoeker vaak niet geïnteresseerd in verband tussen geoperationaliseerde variabelen op zich. Hij wil theoretische conclusies trekken - Belang van theorie: externe validiteit overstijgt vaak individuele experimenten - Systematische replicatie o Externe validiteit kan je nagaan via nieuw onderzoek o Directe replicatie: originele studie zo exact mogelijk overdoen Dit is niet publiceerbaar maar geeft veel informatie over betrouwbaarheid o Systematische replicatie: originele studie overdoen, maar met systematische variatie wat betreft participanten, situaties, tijdsmomenten en/of operationaliseringen van variabelen - Spanning interne externe validiteit o Interne validiteit kan verhogen oa door striktere experimentele controle op mogelijke storende variabelen o Leidt vaak tot specifiekere, soms artificiële situatie o Leidt vaak tot grotere afstand van het echte leven (externe validiteit) o Kennis verworven in een experiment zegt eigenlijk niets over het echte leven ECHTER Interne validiteit belangrijk: in tegenstelling tot wat men denkt, is het feit dat wetenschappelijke experimenten in elkaar worden gekunsteld geen ongeluk. Het is bewust gezocht. Wetenschappers zetten expres condities op dat, in tegenstelling tot die van de natuur, omdat dit de enige manier is om de basis variabeleren voor de correlatie te onderscheiden van evenementen in de wereld. Belang van theorie: onderling mechanisme van psychologie 39

40 Totaal Afwijking Som kwadraten Gemiddelde kwadraat SK Tot GK Tot = totaal gemiddelde Totale variëteit in groepen Tussen groepen =nog nakijken = groepsgemiddelde = totaal- en groepsgemiddelde SK bin SK tus GK bin GK tus 1. Totale variantie = afwijking individuele score t.o.v. totaalgemiddelde 2. Variantie binnen elke groep Variabiliteit bij subjecten van eenzelfde groep Variabiliteit bij subjecten van verschillende groepen = afwijking individuele score t.o.v. groepsgemiddelde (onafhankelijke variabele) GK BG = gemiddelde kwadraat binnen de groepen Te wijten aan bronnen van variabiliteit die niets met onafhankelijke variabele te maken hebben = FOUTENVARIABILITEIT (ruis) ; variabiliteit waar we niet geïnteresseerd in zijn Deze bronnen van variabiliteit zijn niet te wijten aan de onafhankelijke variabele want binnen een groep blijft niveau van onafhankelijke variabele hetzelfde Bronnen van variabiliteit niet alleen actief bij subjecten van eenzelfde groep, ook bij subjecten van verschillende groepen Schatting van deze variantie door met varianties van alle condities rekening te houden 40

41 3. Variantie tussen groepen GK tussen = gemiddelde kwadraat tussen de groepen Bij verschillen tussen individuen van verschillende groepen: één bijkomende bron van variabiliteit variabiliteit ten gevolge van manipulatie van onafhankelijke variabele = experimentele variabiliteit Variantie binnen groepen Variantie tussen groepen = foutenvariabiliteit (ruis) Foutenvariabiliteit + experimentele variabiliteit Wanneer er geen effect uitgaan van de onafhankelijke variabele op de afhankelijke variabele, dan zal GK tussen = GK binnen (want gaan terug op zelfde bronnen variabiliteit, behalve onafhankelijke variabele) Wanneer er een effect uitgaat van de onafhankelijke variabele op de afhankelijke variabele dan moet GK tussen groter zijn dan GK binnen Variantieanalyse is een statistische techniek die toelaat na te gaan of GK tussen / GK binnen meer afwijkt van 1 dan volgens toeval te verwachten is Interpretatie: onafhankelijke variabele oefent invloed uit op afhankelijke variabele Bijkomende analyses laten toe na te gaan welke condities precies van elkaar verschillen 3.5 enkele basisopzetten keuze van experimenteel opzet beslissen welke participanten welke behandeling zullen krijgen en wanneer bedoeling zoveel mogelijk aan validiteitsvoorwaarden voldoen Bouwstenen van een experiment (opzet) Tussen 1 of meer variabele Binnen 1 of meer variabele gelijktijdig herhaaldelijk Blok 41

42 3.5.1 manipulatie van variabele tussen subjecten manipulatie van meerdere variabelen tussen subjecten manipulatie van een variabele binnen subjecten, met gelijktijdige meting manipulatie van een variabele binnen subjecten, met herhaalde metingen manipulatie van meerdere variabelen binnen subjecten manipulatie van één variabele tussen of binnen subjecten en één blok variabele elke participant wordt ad random toegewezen aan één groep volledig gerandomiseerd proefopzet Anders creëer je mogelijk storende variabelen (interne validiteit!) participanten van eenzelfde groep krijgen dezelfde experimentele behandeling elke participant wordt ad random toegewezen aan 1 groep volledig gerandomiseerd factorieel proefopzet elke participant krijg alle experimentele behandelingen (elk niveau van onafhankelijke var) eenvoudigste vorm: participant kan a.h.w. kiezen tussen de verschillende niveaus van de onafhankelijke variabele elke participant krijgt alle experimentele behandelingen experimentele condities worden op verschillende tijdsmomenten gerealiseerd twee onafhankelijke variabele over zelfde object bv zelfde object of niet en grootte van hoek van het object participanten worden in blokken verdeeld, op zo n manier dat subjecten binnen een blok homogener (minder variabiliteit) zijn dan subjecten tussen blokken niet meer volledig ad random daarnaast wordt één variabele tussen of binnen subjecten gemanipuleerd gerandomiseerd blok opzet gemengde opzetten met manipulatie zowel van variabele(n) tussen subjecten als variabele(n) binnen subjecten split-plot factorieel proefopzet: opzet met minstens één tussen-subject en minstens één binnen-subject variabele Voorbeeld: 2 x 4 opzet Wilt zegge: Onafhankelijke variabele 1: 2 niveaus (bv man of vrouw) Onafhankelijke variabele 2: 4 niveaus (bv op werk, thuis, bij vrienden, bij familie) Opmerking: situationele en persoonsvariabele Zowel situationele variabelen (visueel/auditief, duur, hoek, ) als persoonsvariabele zijn mogelijk (intelligentie, geslacht, zelfzekerheid) Situationele variabele Persoonsvariabele Manipulatie Niet gemanipuleerd Liefst ad random Kan niet ad random (interne validiteit, storende variabele!) Vaak experimenteel onderzoek Quasi-experimenteel onderzoek 42

43 3.5.9 Keuze van proefopzet Beslissen welke participanten welke behandeling zullen krijgen en wanneer heeft belangrijke implicaties voor: o Maximiseren van experimentele variabiliteit o Minimiseren van foutenvariabiliteit (ruis) o Maximiseren van controle op storende variabele Basisprincipes van experimenteel onderzoek die kans op valide conclusies t.a.v. onderzoekshypothese moeten verhogen 3.6 Maximiseren van experimentele variabiliteit zo groot mogelijk maken Bij constante foutenvariabiliteit wordt kans op significant effect groter naarmate experimentele variabiliteit toeneemt Onafhankelijke variabele een kans geven: 1) Zorgen voor goede operationalisering van onafhankelijke variabele indien dit niet zo is, is de kans op significant effect kleiner 2) Indien keuze tussen verschillende niveaus van een onafhankelijke variabele: voldoende verschillende niveaus kiezen ruimte creeëren voor experimentele variabiliteit Indien niveaus weinig van elkaar verschillen is kans op significant effect kleiner MAAR bij te extreme waarden kans dat constructvaliditeit van geoperationaliseerde variabele in het gedrag komt 3) Plafond of vloereffecten vermijden ruimte creeëren voor experimentele variabiliteit bij keuze van niveau(s) van OV er naar streven dat OV aanleiding kan geven tot voldoende variatie in AV Plafondeffect: OV resulteert in extreem hoge scores op AV (hogere scores onmogelijk) Vloereffect: OV resulteert in extreem lage scores op AV (lagere scores onmogelijk) 4) Voldoende aantal participanten/observaties kiezen Er bestaan procedures die je toelaten te schatten hoeveel participanten minstens aan een bepaald experiment moeten deelnemen om een effect van een bepaalde grootte te kunnen observeren (gegeven een aantal bijkomende veronderstellingen) = power analyse 5) Manipulatie check Bijkomende observatie om na te gaan of manipulatie van OV succesvol was bv vragenlijst om af te toetsen dat de manipulatie geïnterpreteerd werd zoals verwacht kan ontbreken van effect verklaren 3.7 Maximiseren van controle op storende variabele Storende variabele kan interne validiteit van experiment in het gedrang brengen. Manieren om controle te maximiseren: Constantie Randomisering Manipulatie als pseudo OV Gelijkstelling (matching) Combinatie van methodes 43

44 1) Constantie Zoals vermijden van ruis Potentieel storende variabele constant houden over experimentele condities zodat de factor niet kan functioneren als bron van variabiliteit De geobserveerde variabiliteit in AV kan niet verklaard worden door SV Speciale soort variabele die vaak constant wordt gehouden is de EXPERIMENTATORVARIABELE o Variabelen die te maken hebben met persoon die het verloop van het experiment controleert o Mogelijke oplossing: altijd dezelfde proefleider o Bij andere oplossingen in alle geval vermijden dat variatie in OV samenvalt met variatie in proefleider (het mag geen SV worden) o Eenzelfde proefleider is geen garantie: experimentator kan zichzelf ongewild anders gedragen, afhankelijk van het niveau van de OV, en op die manier een invloed uitoefenen op de AV rol verwachting van experimentator o Gedeeltelijke oplossing: conditie-blinde proefleider Proefleider weet niet in welke conditie de participant zich bevindt ( verwachting proefleider constant over condities) niet altijd mogelijk (manipulatie vaak gewoon zichtbaar voor proefleider) Verwachtingen van participanten: PLACEBO EFFECT o Behandeling die op zich geen effect heeft maar toch tot een effect leidt omdat het subject denkt/gelooft dat de behandeling een effect zal hebben o Je vindt altijd mensen die zeggen dat een placebo helpt (+- 35%) o Meeste (succesvolle) therapeutische behandelingen zijn een onbekende combinatie van een actieve therapeutische component en een placebo effect Gegeven dat eigenlijk maar gedurende de laatste 100 jaar is dat er in de geneeskunde een substantieel aantal behandelingen ontwikkeld zijn die een echt therapeutisch effect hebben o Placebo effecten kunnen heel sterk zijn (mensen kunnen zelfs verslaafd geraken aan placebo pillen) o Oplossing: invoeren van placebo conditie: Patiënten in controleconditie krijgen bv nep-pil, iets dat niets doet o Gevolg: verwachtingen van participanten in experimentele en controleconditie constant (conditie-blinde participanten) o Gevolg: geobserveerde verschillen in AV kunnen niet toegeschreven worden aan verschillen in verwachting o Probleem: persoon die experimentele behandeling krijgt kan verwachten dat de behandeling effect zal hebben, deze verwachting op zich kan al een effect hebben op de AV o Hawthorne effect (Elton Mayo): bewust zijn dat ze deel uitmaken van experiment en daardoor volgens hen gewenst gedrag vertonen o Gedeeltelijke oplossing: conditie blinde-participanten verwachtingen van participanten zijn constant over condities (verwachting geen storende variabele meer) ideaal is dat de persoon niet weet dat hij mee doet aan een experiment Dubbel blind proefopzet: zowel proefleider als participant conditie-blind o Vooral constant houden van situationele variabelen o Constant houden van subjectvariabelen gebeurt minder vaak (maar wel soms) vanwege het in gedrag brengen van externe validiteit (generaliseerbaarheid) 44

45 2) Randomisering (gaat over binnen steekproef) Onderliggende veronderstelling: potentieel storende variabele zal gelijkmatig verdeeld zijn over de condties indien we proefpersonen ad random over de verschillende condities verdelen Ligt aan de basis van volledig gerandomiseerde proefopzetten o Toekennen van proefpersonen aan groepen o Toekennen van groepen aan niveaus van OV Voordeel 1: verhoogt externe validiteit In principe kunnen bevindingen gegeneraliseerd worden naar alle niveaus van de potentieel storende variabele Voordeel 2: laat ook toe te controleren voor ongekende storende variabelen In principe wordt gecontroleerd voor alle variabelen die samenhangen met gerandomiseerde entiteiten Kans dan randomisering slaagt wordt groter naarmate aantal subjecten groter is (voldoende proefpersonen nodig) Dit is niet hetzelfde als een random steekproef, waarbij men random mensen uit de populatie aanspreekt om mee te doen aan een experiment Hoe kan je dit doen? o Toevalstabellen (wordt minder gebruikt) o Computergestuurd! (let op, algoritmes van een computer kunnen minder random zijn dan het lijkt) o Best niet op het zicht 3) Manipulatie als pseudo OV We manipuleren de storende variabele alsof het een onafhankelijke variabele is De storende variabele kan wel persoonsgebonden zijn, maar zit nooit in de subjecten geen manipulatie BINNEN subjecten Nadat een subject gemanipuleerd wordt (bv iets wordt bijgeleerd) is hij/zij permanent veranderd Speciaal geval: CONTRABALANCERING = manipuleren van (storende) variabelen die te maken heeft met het opzet van onderzoek zelf o Manipulatie gebeurt TUSSEN subjecten Elk subject bij elk niveau van OV (je creeërt wel volgorde) a) volgorde-effecten bij manipulatie van een OV binnen subjecten - probleem: CARRY-OVER effecten Feit dat een participant deelnaam aan één niveau van een conditie kan een invloed hebben op gedrag in niveuas die later aangeboden worden (vermoeidheid, training, veranderde motivatie, ) - mogelijke oplossing is dan contrabalancering: Verschillende niveaus van een OV in een verschillende volgorde aan verschillende (groepen van ppn) aanbieden. Je behandelt de volgorde als OV b) andere variabelen bv hoe je een taak moet vervullen (bv maak dit met je linker en dat met je rechterhand) c) nog andere variabelen bv stimuli veranderen (bv de richting een object beweegt) Een stimuli hou je constant binnen subjecten maar contrabalanceer je tussen subjecten de verschillende contrabalanceringen creeëren ook telkens verschillende condities, hierdoor zit je ook steeds met een minimum aantal proefpersonen 45

46 speciale vorm van contrabalancering: Latijns-vierkant opzet (= Latijns kwadraten) o ter controle van volgorde-effecten o waarbij het aantal niveaus van OV > 2 o waarbij het aantal participanten gelijk is aan of een veelvoud is van het aantal niveaus van de OV o in een Latijns-vierkant opzet: elk niveau van de OV komt één keer voor in elke rij en in elke kolom o gaat terug op een oud raadsel, op hoeveel verschillende manieren kun je n Latijnse letters in een matrix van n kolommen en n rijen rangschikken, zodanig dat elke letter maar één keer in elke rij en elke kolom voorkomt? (vb ABC, BCA, CAB) 3 niveaus betekent 12 mogelijkheden o dit kan ook gebruikt worden om andere variabelen dan aanbiedingsvolgorde te controleren (bv plaatsing) 4) Gelijkstelling (matching) Je rangschikt de proefpersonen Je maakt blokken binnen deze volgorde (bv 4ppn met laagste score naar 4ppn met hoogste score) Binnen de blokken worden de subjecten ad random toegewezen aan de experimentele condities (methode) Ad random om SV te vermijden (intelligentie als invloed) Voordelen: o Interne validiteit: min of meer zekerheid dat storende variabele in gelijke mate aanwezig is op verschillende niveaus van OV (analoog aan constantie) o Externe validiteit: binnen elke conditie wordt de potentieel storende variabele NIET constant gehouden (analoog aan randomisering) Kern van proefopzet met blok-variabele Homogeniteit op storende variabele is groter binnen blokken dan tussen blokken Kern van proefopzetten met manipulatie binnen subjecten, met herhaalde metingen: o Hetzelfde subject binnen hetzelfde blok o Subject is haar/zijn eigen controle o Probleem: carry over effecten 5) Combinatie van methodes In een specifiek experiment worden verschillende controlemechanismen meestal gecombineerd. Sommige variabelen gecontroleerd door de variable constant te houden, anderen door randomisering, nog anderen door ze te manipuleren als pseudo-ov en nog anderen via gelijkstelling. 46