H9: EXPERIMENTELE ONTWERPEN: WITHIN-SUBJECT EXPERIMENTAL
DESIGN
INHOUD HOOFDSTUK
9.1 Within-subject design en interne validiteit
9.2 Omgaan met time-related bedreigingen en orde-effecten
9.3 Within-subject design en between-proefpersonenontwerpen vergelijken
9.4 Toepassingen en statistische analyse van Within-subject design
LEERDOELEN HOOFDSTUK
L01 De algemene kenmerken van een Within-subject design experimenteel ontwerp
beschrijven en deze ontwerpen identificeren wanneer ze in een onderzoeksrapport
voorkomen.
LO2 Beschrijf hoe tijds gerelateerde factoren zoals history, maturation, instrumentatie,
statistische regressie en ordening-effecten de interne validiteit van sommige Within-
subject design experimenten kunnen bedreigen.
LO3 Leg voor een binnen-proef-persoon experiment uit hoe de tijdsvertraging tussen
behandelingen tijds gerelateerde bedreigingen voor de interne validiteit kan beïnvloeden
en waarom het beter kan zijn om over te schakelen naar een tussen-proef-persoon
ontwerp.
LO4 Definieer counterbalancing en leg uit hoe het wordt gebruikt om bedreigingen voor
de interne validiteit door time-related factoren te minimaliseren of te elimineren.
LO5 Beschrijf de beperkingen van counter balancing en leg uit waarom gedeeltelijke
counter balancing soms wordt gebruikt.
L06 Leg de algemene voor- en nadelen van binnen-proef-persoon ontwerpen in
vergelijking met tussen-proefpersoonontwerpen uit en wees in staat te beslissen welk
ontwerp onder specifieke omstandigheden beter zou zijn.
L07 Definieer een matched-subjectontwerp en leg uit hoe het probeert de voordelen van
zowel binnen- als tussen-proef-persoon ontwerpen te bereiken zonder de nadelen ervan.
LO8 Beschrijf de verschillende manieren waarop binnen-proefpersoon-ontwerpen worden
gebruikt om twee of meer behandelingsomstandigheden te vergelijken, identificeer de
statistische technieken die geschikt zijn voor elke toepassing en leg de sterke en zwakke
punten van elke toepassing uit.
HOOFDSTUK OVERZICHT
Stap 6 van het onderzoeksproces omvat het selecteren van een onderzoeksopzet. In dit
hoofdstuk bespreken we in detail een ander type experimenteel onderzoeksopzet: het
binnen-proefpersonenontwerp. We beschouwen ook de bedreigingen voor de interne
validiteit van dit ontwerp en bespreken de relatieve voor- en nadelen van binnen-
proefpersonenexperimenten in vergelijking met de tussen-proefpersonenexperimenten
die in hoofdstuk 8 werden gepresenteerd.
1
,9.1 WITHIN-SUBJECT EXPERIMENTAL DESIGN EN INTERNAL VALIDITY
LEERDOELEN
LO1 Beschrijf de algemene kenmerken van een binnen-proefpersonenexperimenteel
ontwerp en identificeer deze ontwerpen wanneer ze in een onderzoeksrapport
voorkomen.
LO2 Beschrijf hoe time-related factoren zoals history, maturation, instrumentatie,
statistische regressie en ordening-effecten de interne validiteit van sommige binnen-
proefpersonenexperimenten kunnen bedreigen.
9.1.1 KENMERKEN VAN WITHIN-SUBJECT EXPERIMENTAL DESIGN
In hoofdstuk 8 hebben we de basiselementen van het between-subject design
experimenteel onderzoeks ontwerp beschreven. Bedenk dat het bepalende kenmerk van
een between-proefpersonen experiment is dat het aparte maar equivalente groepen
deelnemers vereist voor de verschillende behandelingsomstandigheden die worden
vergeleken. In dit hoofdstuk introduceren we een alternatieve onderzoeksprocedure: het
Within-subject design ontwerp. Het bepalende kenmerk van een Within-subject design
ontwerp is dat het één enkele groep deelnemers gebruikt en elk individu test of
observeert in alle verschillende behandelingen die worden vergeleken
In sommige experimenten met proefpersonen worden de verschillende behandelingen
opeenvolgend toegediend, waarbij de deelnemers één behandelingsconditie krijgen,
gevolgd door de volgende behandeling op een later tijdstip (Figuur 9.1a).
Vb. In hoofdstuk 1 beschreven we een experiment van Stephens, Atkins en Kingston
(2009) waarin het effect van vloeken op de pijnervaring werd onderzocht (Sectie 1.2 'De
wetenschappelijke methode'). In het onderzoek werd de deelnemers gevraagd om één
hand in ijskoud water te houden zolang ze de pijn konden verdragen. In één conditie werd
de deelnemers gevraagd hun favoriete scheldwoord steeds opnieuw te herhalen zolang
hun handen in het water waren. In de tweede conditie herhaalden de deelnemers een
neutraal woord. Elke deelnemer begon in één conditie en herhaalde, na een korte
rustperiode, de duik in ijswater, waarbij hij wisselde naar de andere conditie. Zo ervoeren
alle deelnemers beide condities met een korte rustperiode ertussen. De resultaten
toonden duidelijk aan dat vloeken de pijntolerantie significant verhoogde en de
waargenomen pijn verlaagde
In andere within-subject experimenten met proefpersonen worden de verschillende
behandelingscondities allemaal tegelijk toegediend in één experimentele sessie (Figuur
9.1b), waarbij de 'trials' voor de ene conditie worden vermengd met die van de andere
conditie(s). Zo presenteerde Schmidt (1994) de deelnemers een lijst met een mix van
humoristische en niet-humoristische zinnen en vroeg hen vervolgens om er zoveel
mogelijk te herinneren. De resultaten toonden aan dat er significant meer humoristische
zinnen werden herinnerd, wat aangeeft dat humor een belangrijke rol speelt in het
menselijk geheugen. In dit geval wisselde de onderzoeker heen en weer tussen
HOOFDSTUK 9 Experimentele Opzetten: Within-subject design de twee
behandelingsomstandigheden (humoristisch en niet-humoristisch) met slechts een paar
seconden tussen de zinnen van de ene behandeling en de volgende (zie Tabel 9.1).
Ongeacht of de behandelingsomstandigheden in een bepaalde volgorde in de tijd worden
toegediend of allemaal tegelijk worden gepresenteerd, is het belangrijkste element van
een Within-subject design dat alle individuen in één steekproef deelnemen aan alle
behandelingsomstandigheden. Daarom is een Within-subject design onderzoek in zekere
zin het ultieme in equivalente groepen, omdat de groep in één behandelingsconditie
absoluut identiek is aan de groep in elke andere conditie. Daarom zijn de stappen die we
moeten nemen in een between-proefpersonenexperiment om confounding door
individuele verschillen te elimineren, niet nodig in een Within-subject design experiment.
In de context van statistische analyse wordt een Within-subject design vaak een
herhaald-metingenontwerp genoemd, omdat het onderzoek metingen van dezelfde
individuen onder verschillende omstandigheden herhaalt
2
, In dit hoofdstuk onderzoeken we het within-subject experimental design of
repeated-measuring experimental design: dat wil zeggen, het Within-subject design
ontwerp zoals dat wordt gebruikt in experimenteel onderzoek dat verschillende
behandelingscondities vergelijkt.
Gebruikmakend van de terminologie van experimenteel onderzoek, neemt in een Within-
subject design experimenteel ontwerp dezelfde groep individuen deel aan elk niveau van
de onafhankelijke variabele, zodat elke deelnemer alle verschillende niveaus van de
onafhankelijke variabele ervaart. We moeten echter opmerken dat het Within-subject
design ontwerp ook zeer geschikt is voor andere, niet-experimentele soorten onderzoek
die veranderingen onderzoeken die in de loop van de tijd optreden.
Vb. Studies naar menselijke ontwikkeling observeren vaak één groep individuen op
verschillende leeftijden om de ontwikkeling in de loop van de tijd te volgen. Voorbeelden
van niet-experimentele Within-subject design ontwerpen worden besproken in hoofdstuk
10.
3
DESIGN
INHOUD HOOFDSTUK
9.1 Within-subject design en interne validiteit
9.2 Omgaan met time-related bedreigingen en orde-effecten
9.3 Within-subject design en between-proefpersonenontwerpen vergelijken
9.4 Toepassingen en statistische analyse van Within-subject design
LEERDOELEN HOOFDSTUK
L01 De algemene kenmerken van een Within-subject design experimenteel ontwerp
beschrijven en deze ontwerpen identificeren wanneer ze in een onderzoeksrapport
voorkomen.
LO2 Beschrijf hoe tijds gerelateerde factoren zoals history, maturation, instrumentatie,
statistische regressie en ordening-effecten de interne validiteit van sommige Within-
subject design experimenten kunnen bedreigen.
LO3 Leg voor een binnen-proef-persoon experiment uit hoe de tijdsvertraging tussen
behandelingen tijds gerelateerde bedreigingen voor de interne validiteit kan beïnvloeden
en waarom het beter kan zijn om over te schakelen naar een tussen-proef-persoon
ontwerp.
LO4 Definieer counterbalancing en leg uit hoe het wordt gebruikt om bedreigingen voor
de interne validiteit door time-related factoren te minimaliseren of te elimineren.
LO5 Beschrijf de beperkingen van counter balancing en leg uit waarom gedeeltelijke
counter balancing soms wordt gebruikt.
L06 Leg de algemene voor- en nadelen van binnen-proef-persoon ontwerpen in
vergelijking met tussen-proefpersoonontwerpen uit en wees in staat te beslissen welk
ontwerp onder specifieke omstandigheden beter zou zijn.
L07 Definieer een matched-subjectontwerp en leg uit hoe het probeert de voordelen van
zowel binnen- als tussen-proef-persoon ontwerpen te bereiken zonder de nadelen ervan.
LO8 Beschrijf de verschillende manieren waarop binnen-proefpersoon-ontwerpen worden
gebruikt om twee of meer behandelingsomstandigheden te vergelijken, identificeer de
statistische technieken die geschikt zijn voor elke toepassing en leg de sterke en zwakke
punten van elke toepassing uit.
HOOFDSTUK OVERZICHT
Stap 6 van het onderzoeksproces omvat het selecteren van een onderzoeksopzet. In dit
hoofdstuk bespreken we in detail een ander type experimenteel onderzoeksopzet: het
binnen-proefpersonenontwerp. We beschouwen ook de bedreigingen voor de interne
validiteit van dit ontwerp en bespreken de relatieve voor- en nadelen van binnen-
proefpersonenexperimenten in vergelijking met de tussen-proefpersonenexperimenten
die in hoofdstuk 8 werden gepresenteerd.
1
,9.1 WITHIN-SUBJECT EXPERIMENTAL DESIGN EN INTERNAL VALIDITY
LEERDOELEN
LO1 Beschrijf de algemene kenmerken van een binnen-proefpersonenexperimenteel
ontwerp en identificeer deze ontwerpen wanneer ze in een onderzoeksrapport
voorkomen.
LO2 Beschrijf hoe time-related factoren zoals history, maturation, instrumentatie,
statistische regressie en ordening-effecten de interne validiteit van sommige binnen-
proefpersonenexperimenten kunnen bedreigen.
9.1.1 KENMERKEN VAN WITHIN-SUBJECT EXPERIMENTAL DESIGN
In hoofdstuk 8 hebben we de basiselementen van het between-subject design
experimenteel onderzoeks ontwerp beschreven. Bedenk dat het bepalende kenmerk van
een between-proefpersonen experiment is dat het aparte maar equivalente groepen
deelnemers vereist voor de verschillende behandelingsomstandigheden die worden
vergeleken. In dit hoofdstuk introduceren we een alternatieve onderzoeksprocedure: het
Within-subject design ontwerp. Het bepalende kenmerk van een Within-subject design
ontwerp is dat het één enkele groep deelnemers gebruikt en elk individu test of
observeert in alle verschillende behandelingen die worden vergeleken
In sommige experimenten met proefpersonen worden de verschillende behandelingen
opeenvolgend toegediend, waarbij de deelnemers één behandelingsconditie krijgen,
gevolgd door de volgende behandeling op een later tijdstip (Figuur 9.1a).
Vb. In hoofdstuk 1 beschreven we een experiment van Stephens, Atkins en Kingston
(2009) waarin het effect van vloeken op de pijnervaring werd onderzocht (Sectie 1.2 'De
wetenschappelijke methode'). In het onderzoek werd de deelnemers gevraagd om één
hand in ijskoud water te houden zolang ze de pijn konden verdragen. In één conditie werd
de deelnemers gevraagd hun favoriete scheldwoord steeds opnieuw te herhalen zolang
hun handen in het water waren. In de tweede conditie herhaalden de deelnemers een
neutraal woord. Elke deelnemer begon in één conditie en herhaalde, na een korte
rustperiode, de duik in ijswater, waarbij hij wisselde naar de andere conditie. Zo ervoeren
alle deelnemers beide condities met een korte rustperiode ertussen. De resultaten
toonden duidelijk aan dat vloeken de pijntolerantie significant verhoogde en de
waargenomen pijn verlaagde
In andere within-subject experimenten met proefpersonen worden de verschillende
behandelingscondities allemaal tegelijk toegediend in één experimentele sessie (Figuur
9.1b), waarbij de 'trials' voor de ene conditie worden vermengd met die van de andere
conditie(s). Zo presenteerde Schmidt (1994) de deelnemers een lijst met een mix van
humoristische en niet-humoristische zinnen en vroeg hen vervolgens om er zoveel
mogelijk te herinneren. De resultaten toonden aan dat er significant meer humoristische
zinnen werden herinnerd, wat aangeeft dat humor een belangrijke rol speelt in het
menselijk geheugen. In dit geval wisselde de onderzoeker heen en weer tussen
HOOFDSTUK 9 Experimentele Opzetten: Within-subject design de twee
behandelingsomstandigheden (humoristisch en niet-humoristisch) met slechts een paar
seconden tussen de zinnen van de ene behandeling en de volgende (zie Tabel 9.1).
Ongeacht of de behandelingsomstandigheden in een bepaalde volgorde in de tijd worden
toegediend of allemaal tegelijk worden gepresenteerd, is het belangrijkste element van
een Within-subject design dat alle individuen in één steekproef deelnemen aan alle
behandelingsomstandigheden. Daarom is een Within-subject design onderzoek in zekere
zin het ultieme in equivalente groepen, omdat de groep in één behandelingsconditie
absoluut identiek is aan de groep in elke andere conditie. Daarom zijn de stappen die we
moeten nemen in een between-proefpersonenexperiment om confounding door
individuele verschillen te elimineren, niet nodig in een Within-subject design experiment.
In de context van statistische analyse wordt een Within-subject design vaak een
herhaald-metingenontwerp genoemd, omdat het onderzoek metingen van dezelfde
individuen onder verschillende omstandigheden herhaalt
2
, In dit hoofdstuk onderzoeken we het within-subject experimental design of
repeated-measuring experimental design: dat wil zeggen, het Within-subject design
ontwerp zoals dat wordt gebruikt in experimenteel onderzoek dat verschillende
behandelingscondities vergelijkt.
Gebruikmakend van de terminologie van experimenteel onderzoek, neemt in een Within-
subject design experimenteel ontwerp dezelfde groep individuen deel aan elk niveau van
de onafhankelijke variabele, zodat elke deelnemer alle verschillende niveaus van de
onafhankelijke variabele ervaart. We moeten echter opmerken dat het Within-subject
design ontwerp ook zeer geschikt is voor andere, niet-experimentele soorten onderzoek
die veranderingen onderzoeken die in de loop van de tijd optreden.
Vb. Studies naar menselijke ontwikkeling observeren vaak één groep individuen op
verschillende leeftijden om de ontwikkeling in de loop van de tijd te volgen. Voorbeelden
van niet-experimentele Within-subject design ontwerpen worden besproken in hoofdstuk
10.
3
