CHAPTER 11: FACTORIAL DESIGNS
11.1 INTRODUCTION TO FACTORIAL DESIGNS
= inleiding tot factoriële ontwerpen
- factor = is een onafhankelijke variabele in een experiment (of een
quasi-onafhankelijke variabele in een niet-experimenteel onderzoek) => in
onderzoeken met 2 of meer onafhankelijke variabelen
- factorial design = is een onderzoeksontwerp dat 2 of meer factoren omvat
- in meeste onderzoek situaties is het doel om relatie tussen 2 variabelen te
onderzoeken door die variabelen binnen het onderzoek te isoleren
- het idee is om de invloed van externe variabelen die de specifieke relatie die wordt
onderzocht kunnen verhullen of verstoren te elimineren/te verminderen
- experimenteel onderzoek richt zich bv. soms op 1 onafhankelijke variabele (die
wordt verwacht dat het gedrag beïnvloedt) en 1 afhankelijke variabele (die een
maat is voor het gedrag)
- evenzo onderzoeken niet-experimentele en quasi-experimentele ontwerpen soms
de relatie tussen 1 quasi-onafhankelijke variabele en 1 afhankelijke variabele
- ontwikkelingsstudie kan bv. onderzoeken hoe een gedrag (afhankelijke variabele)
gerelateerd is aan leeftijd (quasi-onafhankelijk)
- in het dagelijks leven bestaan variabelen niet op zichzelf
- => dat wil zeggen dat gedrag meestal wordt beïnvloed door een
verscheidenheid aan verschillende variabelen die tegelijkertijd werken en
interacteren
- bv. gewichtsverlies kan verband houden met voeding, lichaamsbeweging,
gezondheid en een verscheidenheid aan andere variabelen
- om deze complexere situaties te onderzoeken, ontwerpen onderzoekers vaak
onderzoeken die meer dan 1 onafhankelijke variabele (of
quasi-onafhankelijke variabele) bevatten => deze onderzoeken worden
factoriële ontwerpen genoemd
- om onze bespreking van factoriële ontwerpen te vereenvoudigen beginnen we
uitsluitend te kijken naar experimentele studies
- => dat wil zeggen studies die de manipulatie van 2 of meer onafhankelijke
variabelen inhouden
- het is ook mogelijk dat factoriële ontwerpen variabelen zoals leeftijd of
geslacht omvatten die niet gemanipuleerd worden en daarom
quasi-onafhankelijke variabelen zijn
- bv. studie die onderzocht hoe geweld in videogames en geslacht verband
houden met agressief gedrag
- in dit geval is geslacht een quasi-onafhankelijke variabele omdat het niet
gemanipuleerd wordt
- volgende vb. introduceert experimentele factoriële ontwerpen
- onderzoekers voerden 2 experimentele studies uit waarin effectiviteit van het
bestuderen van tekst op papier werd vergeleken met tekst op een
computerscherm
- in beide studies studeerde de ene groep deelnemers vanaf papier en de
tweede vanaf een scherm
- beide groepen kregen een meerkeuzetoets over het bestudeerde materiaal
1
, - in het 1ste experiment werd de studietijd door de onderzoekers vastgelegd en
waren de testprestaties voor beide groepen hetzelfde
- in de 2de studie was de studietijd zelfregulerend en waren de testprestaties
slechter voor studenten die tekst op het scherm bestudeerden
- lijkt erop dat studenten die tekst op het scherm bestuderen niet in staat zijn
om te beoordelen hoe goed ze de stof beheersen en een meer grillige
studietijd regulatie vertonen
- hoewel het papier/schermonderzoek feitelijk als 2 afzonderlijke experimenten
werd uitgevoerd, combineren we de 2 experimenten tot 1 onderzoek om een
nieuw soort experimenteel ontwerp te introduceren
- figuur 11.1 toont de algemene structuur van dit experiment
- het onderzoek 2 onafhankelijke variabelen omvat
- presentatiewijze wordt gemanipuleerd door de deelnemers van papier of een
scherm te laten lezen
- mate van controle over de studietijd wordt gemanipuleerd door de tijd voor
sommige deelnemers vast te leggen en de andere groep deelnemers hun
studietijd zelf te laten reguleren
- 2 onafhankelijke variabelen vormen een matrix waarbij de verschillende
presentaties waarden de kolommen definiëren en de verschillende niveaus
van tijdcontrole de rijen definiëren
- resulterende 2x2-matrix toont 4 verschillende combinaties van de variabelen,
wat resulteert in 4 te onderzoeken behandelings omstandigheden
- de afhankelijke variabele voor elk van de 4 omstandigheden is de score van
elke student op de meerkeuzetoets
- om verdere bespreking van dit soort onderzoek te vereenvoudigen zijn enkele
basis terminologie en definities op hun plaats
- wanneer 2 of meer onafhankelijke variabelen in 1 onderzoek worden
gecombineerd, worden de onafhankelijke variabelen gewoonlijk factoren genoemd
- in ons vb. zijn de 2 factoren de presentatiewijze en de tijdscontrole
- factorieel ontwerp = onderzoek met twee of meer factoren
- vaak beschreven door het aantal factoren, zoals een twee-factorontwerp of
een drie-factorontwerp
- in ons vb. is een twee-factor ontwerp
- enkel-factorontwerp = onderzoek met slechts 1 onafhankelijke variabele
- over het algemeen wordt elke factor aangeduid met een letter (A, B, C, enzovoort)
- factoriële ontwerpen gebruiken een notatiesysteem dat zowel het aantal factoren
als het aantal waarden of niveaus identificeert dat voor elke factor bestaat
- vorige vb. heeft 2 niveaus voor de presentatiemodus factor (factor A) en 2
niveaus voor de tijdcontrole factor (factor B), en kan worden beschreven als
een 2 x 2 (lees als 'twee bij twee') factorieel ontwerp
- totale aantal behandelings condities kan worden bepaald door de niveaus voor elke
factor te vermenigvuldigen
- 2 x 3 factorieel ontwerp zou bv. een twee-factoren ontwerp
vertegenwoordigen met 2 niveaus van de eerste factor en 3 niveaus van de
2de met in totaal 6 behandelings condities
- 2 x 3 x 2 ontwerp zou een drie-factoren ontwerp vertegenwoordigen met
respectievelijk 2, 3 en 2 niveaus van elk van de factoren voor in totaal 12
condities
2
, - factoriële ontwerpen met meer dan 2 onafhankelijke variabelen worden
besproken in paragraaf 11.3
- voordeel van een factorieel ontwerp is dat het een realistischere situatie creëert
dan die welke kan worden verkregen door 1 factor afzonderlijk te onderzoeken
- omdat gedrag wordt beïnvloed door verschillende factoren die meestal samenwerken
=> is het verstandig om 2 of meer factoren tegelijkertijd in 1 onderzoek te
onderzoeken
- op het 1ste gezicht lijkt dit soort onderzoek misschien onnodig ingewikkeld
- Waarom niet 2 afzonderlijke, eenvoudige onderzoeken doen waarin elke
factor afzonderlijk wordt bekeken?
- antwoord => het combineren van 2 (of meer) factoren binnen 1 onderzoek
biedt onderzoekers de mogelijkheid om te zien hoe elke individuele factor het
gedrag beïnvloedt en hoe de groep factoren, die samenwerken, het gedrag
kan beïnvloeden
- terugkerend naar het vb. van de presentatiemodus en tijdcontrole zou een
onderzoeker die studeren op papier VS studeren op het scherm vergeleek
voor een gecontroleerde tijdsconditie => niet concluderen dat
presentatiemodus een verschil maakt
- onderzoeker die de 2 presentatiemodi alleen vergeleek voor zelfgereguleerde
tijd => zou concluderen dat paperpresentatie beter is
- => geen van beide antwoorden is volledig correct
- door de 2 variabelen te combineren, kunnen onderzoekers zien hoe het
veranderen van de manier waarop tijd wordt gecontroleerd de effecten van de
presentatiemodus kan beïnvloeden
- factorieel ontwerp is waardevol omdat het laat zien hoe 2 factoren tegelijk
kunnen samenwerken
- soms gebeurt er iets anders wanneer 2 dingen tegelijk veranderen
dan wanneer je ze los van elkaar bekijkt
- dus: de combinatie kan een speciaal (uniek) effect hebben dat je niet
ziet als je alleen naar elke factor apart kijkt
MAIN EFFECTS AND INTERACTIONS
= belangrijkste effecten en interacties
- belangrijkste voordeel van een factorieel ontwerp is => dat het onderzoekers in
staat stelt te onderzoeken hoe combinaties van factoren die samenwerken, gedrag
beïnvloeden
- om dit kenmerk in meer detail te verkennen, richten we ons op ontwerpen met
slechts 2 factoren, dat wil zeggen het eenvoudigst mogelijke factorieel ontwerp (later
met 3 of meer)
- structuur van een 2-factorenontwerp kan worden weergegeven door een matrix
waarin de niveaus van 1 factor kolommen bepalen en niveaus van de 2de factor de
rijen (zie figuur 11.1)
- elke cel in de matrix komt overeen met een specifieke combinatie van de factoren
- dat wil zeggen een aparte behandelings conditie
- onderzoek zou het observeren en meten van een groep individuen omvatten
onder de omstandigheden die door elke cel worden beschreven
3
11.1 INTRODUCTION TO FACTORIAL DESIGNS
= inleiding tot factoriële ontwerpen
- factor = is een onafhankelijke variabele in een experiment (of een
quasi-onafhankelijke variabele in een niet-experimenteel onderzoek) => in
onderzoeken met 2 of meer onafhankelijke variabelen
- factorial design = is een onderzoeksontwerp dat 2 of meer factoren omvat
- in meeste onderzoek situaties is het doel om relatie tussen 2 variabelen te
onderzoeken door die variabelen binnen het onderzoek te isoleren
- het idee is om de invloed van externe variabelen die de specifieke relatie die wordt
onderzocht kunnen verhullen of verstoren te elimineren/te verminderen
- experimenteel onderzoek richt zich bv. soms op 1 onafhankelijke variabele (die
wordt verwacht dat het gedrag beïnvloedt) en 1 afhankelijke variabele (die een
maat is voor het gedrag)
- evenzo onderzoeken niet-experimentele en quasi-experimentele ontwerpen soms
de relatie tussen 1 quasi-onafhankelijke variabele en 1 afhankelijke variabele
- ontwikkelingsstudie kan bv. onderzoeken hoe een gedrag (afhankelijke variabele)
gerelateerd is aan leeftijd (quasi-onafhankelijk)
- in het dagelijks leven bestaan variabelen niet op zichzelf
- => dat wil zeggen dat gedrag meestal wordt beïnvloed door een
verscheidenheid aan verschillende variabelen die tegelijkertijd werken en
interacteren
- bv. gewichtsverlies kan verband houden met voeding, lichaamsbeweging,
gezondheid en een verscheidenheid aan andere variabelen
- om deze complexere situaties te onderzoeken, ontwerpen onderzoekers vaak
onderzoeken die meer dan 1 onafhankelijke variabele (of
quasi-onafhankelijke variabele) bevatten => deze onderzoeken worden
factoriële ontwerpen genoemd
- om onze bespreking van factoriële ontwerpen te vereenvoudigen beginnen we
uitsluitend te kijken naar experimentele studies
- => dat wil zeggen studies die de manipulatie van 2 of meer onafhankelijke
variabelen inhouden
- het is ook mogelijk dat factoriële ontwerpen variabelen zoals leeftijd of
geslacht omvatten die niet gemanipuleerd worden en daarom
quasi-onafhankelijke variabelen zijn
- bv. studie die onderzocht hoe geweld in videogames en geslacht verband
houden met agressief gedrag
- in dit geval is geslacht een quasi-onafhankelijke variabele omdat het niet
gemanipuleerd wordt
- volgende vb. introduceert experimentele factoriële ontwerpen
- onderzoekers voerden 2 experimentele studies uit waarin effectiviteit van het
bestuderen van tekst op papier werd vergeleken met tekst op een
computerscherm
- in beide studies studeerde de ene groep deelnemers vanaf papier en de
tweede vanaf een scherm
- beide groepen kregen een meerkeuzetoets over het bestudeerde materiaal
1
, - in het 1ste experiment werd de studietijd door de onderzoekers vastgelegd en
waren de testprestaties voor beide groepen hetzelfde
- in de 2de studie was de studietijd zelfregulerend en waren de testprestaties
slechter voor studenten die tekst op het scherm bestudeerden
- lijkt erop dat studenten die tekst op het scherm bestuderen niet in staat zijn
om te beoordelen hoe goed ze de stof beheersen en een meer grillige
studietijd regulatie vertonen
- hoewel het papier/schermonderzoek feitelijk als 2 afzonderlijke experimenten
werd uitgevoerd, combineren we de 2 experimenten tot 1 onderzoek om een
nieuw soort experimenteel ontwerp te introduceren
- figuur 11.1 toont de algemene structuur van dit experiment
- het onderzoek 2 onafhankelijke variabelen omvat
- presentatiewijze wordt gemanipuleerd door de deelnemers van papier of een
scherm te laten lezen
- mate van controle over de studietijd wordt gemanipuleerd door de tijd voor
sommige deelnemers vast te leggen en de andere groep deelnemers hun
studietijd zelf te laten reguleren
- 2 onafhankelijke variabelen vormen een matrix waarbij de verschillende
presentaties waarden de kolommen definiëren en de verschillende niveaus
van tijdcontrole de rijen definiëren
- resulterende 2x2-matrix toont 4 verschillende combinaties van de variabelen,
wat resulteert in 4 te onderzoeken behandelings omstandigheden
- de afhankelijke variabele voor elk van de 4 omstandigheden is de score van
elke student op de meerkeuzetoets
- om verdere bespreking van dit soort onderzoek te vereenvoudigen zijn enkele
basis terminologie en definities op hun plaats
- wanneer 2 of meer onafhankelijke variabelen in 1 onderzoek worden
gecombineerd, worden de onafhankelijke variabelen gewoonlijk factoren genoemd
- in ons vb. zijn de 2 factoren de presentatiewijze en de tijdscontrole
- factorieel ontwerp = onderzoek met twee of meer factoren
- vaak beschreven door het aantal factoren, zoals een twee-factorontwerp of
een drie-factorontwerp
- in ons vb. is een twee-factor ontwerp
- enkel-factorontwerp = onderzoek met slechts 1 onafhankelijke variabele
- over het algemeen wordt elke factor aangeduid met een letter (A, B, C, enzovoort)
- factoriële ontwerpen gebruiken een notatiesysteem dat zowel het aantal factoren
als het aantal waarden of niveaus identificeert dat voor elke factor bestaat
- vorige vb. heeft 2 niveaus voor de presentatiemodus factor (factor A) en 2
niveaus voor de tijdcontrole factor (factor B), en kan worden beschreven als
een 2 x 2 (lees als 'twee bij twee') factorieel ontwerp
- totale aantal behandelings condities kan worden bepaald door de niveaus voor elke
factor te vermenigvuldigen
- 2 x 3 factorieel ontwerp zou bv. een twee-factoren ontwerp
vertegenwoordigen met 2 niveaus van de eerste factor en 3 niveaus van de
2de met in totaal 6 behandelings condities
- 2 x 3 x 2 ontwerp zou een drie-factoren ontwerp vertegenwoordigen met
respectievelijk 2, 3 en 2 niveaus van elk van de factoren voor in totaal 12
condities
2
, - factoriële ontwerpen met meer dan 2 onafhankelijke variabelen worden
besproken in paragraaf 11.3
- voordeel van een factorieel ontwerp is dat het een realistischere situatie creëert
dan die welke kan worden verkregen door 1 factor afzonderlijk te onderzoeken
- omdat gedrag wordt beïnvloed door verschillende factoren die meestal samenwerken
=> is het verstandig om 2 of meer factoren tegelijkertijd in 1 onderzoek te
onderzoeken
- op het 1ste gezicht lijkt dit soort onderzoek misschien onnodig ingewikkeld
- Waarom niet 2 afzonderlijke, eenvoudige onderzoeken doen waarin elke
factor afzonderlijk wordt bekeken?
- antwoord => het combineren van 2 (of meer) factoren binnen 1 onderzoek
biedt onderzoekers de mogelijkheid om te zien hoe elke individuele factor het
gedrag beïnvloedt en hoe de groep factoren, die samenwerken, het gedrag
kan beïnvloeden
- terugkerend naar het vb. van de presentatiemodus en tijdcontrole zou een
onderzoeker die studeren op papier VS studeren op het scherm vergeleek
voor een gecontroleerde tijdsconditie => niet concluderen dat
presentatiemodus een verschil maakt
- onderzoeker die de 2 presentatiemodi alleen vergeleek voor zelfgereguleerde
tijd => zou concluderen dat paperpresentatie beter is
- => geen van beide antwoorden is volledig correct
- door de 2 variabelen te combineren, kunnen onderzoekers zien hoe het
veranderen van de manier waarop tijd wordt gecontroleerd de effecten van de
presentatiemodus kan beïnvloeden
- factorieel ontwerp is waardevol omdat het laat zien hoe 2 factoren tegelijk
kunnen samenwerken
- soms gebeurt er iets anders wanneer 2 dingen tegelijk veranderen
dan wanneer je ze los van elkaar bekijkt
- dus: de combinatie kan een speciaal (uniek) effect hebben dat je niet
ziet als je alleen naar elke factor apart kijkt
MAIN EFFECTS AND INTERACTIONS
= belangrijkste effecten en interacties
- belangrijkste voordeel van een factorieel ontwerp is => dat het onderzoekers in
staat stelt te onderzoeken hoe combinaties van factoren die samenwerken, gedrag
beïnvloeden
- om dit kenmerk in meer detail te verkennen, richten we ons op ontwerpen met
slechts 2 factoren, dat wil zeggen het eenvoudigst mogelijke factorieel ontwerp (later
met 3 of meer)
- structuur van een 2-factorenontwerp kan worden weergegeven door een matrix
waarin de niveaus van 1 factor kolommen bepalen en niveaus van de 2de factor de
rijen (zie figuur 11.1)
- elke cel in de matrix komt overeen met een specifieke combinatie van de factoren
- dat wil zeggen een aparte behandelings conditie
- onderzoek zou het observeren en meten van een groep individuen omvatten
onder de omstandigheden die door elke cel worden beschreven
3
