H11: FACTORIËLE ONTWERPEN
INHOUD HOOFDSTUK
11.1 Inleiding tot factoriële ontwerpen
11.2 Belangrijkste effecten en interacties
11.3 Typen factoriële ontwerpen en analyse
11.4 Toepassingen van factoriële ontwerpen
LEERDOELEN HOOFDSTUK
L01 Een factorieel onderzoeksontwerp definiëren, inclusief de termen factor en niveau,
en factoriële ontwerpen identificeren en beschrijven wanneer ze in een
onderzoeksrapport voorkomen.
LO2 Een hoofdeffect voor één factor en een interactie tussen factoren definiëren, en
hoofdeffecten en interacties in de resultaten van een twee-factorenontwerp kunnen
identificeren.
LO3 Uitleggen hoe het bestaan van een interactie de interpretatie van hoofdeffecten kan
beïnvloeden.
LO4 De onafhankelijke relatie tussen hoofdeffecten en interacties beschrijven en
verklaren.
LO5 Uitleggen hoe een factorieel onderzoek verschillende onderzoeksontwerpen (tussen
en binnen proefpersonen) en verschillende onderzoeksstrategieën (experimenteel en
niet-experimenteel) kan combineren en deze kenmerken identificeren wanneer ze in een
onderzoeksrapport voorkomen
LO6 Identificeer de statistische analyses die geschikt zijn om de gemiddelde verschillen
voor twee-factorontwerpen te evalueren, en leg de sterke en zwakke punten uit van het
gebruik van twee niveaus versus meerdere niveaus voor elke factor.
L07 Beschrijf drie specifieke toepassingen van het factorieel ontwerp: (1) het toevoegen
van een factor aan een bestaand onderzoek; (2) het gebruiken van een
deelnemersvariabele als tweede factor om de variantie te beheersen in een tussen-
proefpersonenontwerp; en (3) het gebruiken van de volgorde van behandelingen als
tweede factor om de volgorde-effecten te evalueren in een binnen-
proefpersonenontwerp; leg het voordeel uit van het gebruik van een factorieel ontwerp in
deze situaties.
HOOFDSTUK OVERZICHT
Vaak vereist een onderzoeksvraag een ontwerp dat complexer is dan de relatief
eenvoudige experimentele, niet-experimentele en quasi-experimentele ontwerpen die in
hoofdstukken 8-10 worden gepresenteerd. Bartholow en Anderson (2002) ontwierpen
bijvoorbeeld een studie om te bepalen of het ervaren van geweld in videogames effect
heeft op het gedrag van de spelers. Hun resultaten suggereren dat het antwoord ja en
nee is. In de studie werden mannelijke en vrouwelijke studenten willekeurig toegewezen
aan een gewelddadige videogame of een niet-gewelddadige game. Na de game werd
elke deelnemer gevraagd deel te nemen aan een competitief reactietijdspel met een
andere student die daadwerkelijk deel uitmaakte van het onderzoeksteam (een
medeplichtige). Na elke poging mocht de winnaar de verliezer straffen met een explosie
van witte ruis via een koptelefoon en mochten de deelnemers de intensiteit van het
strafgeluid instellen. De onderzoekers gebruikten het intensiteitsniveau van het
strafgeluid als maatstaf voor agressief gedrag. De resultaten van de studie worden
weergegeven in tabel 11.1. Merk op dat het niveau van geweld in de videogame weinig
tot geen effect had op het gedrag van de fernale-deelnemers, maar de mannen die een
gewelddadige game speelden, waren significant agressiever dan de mannen die de niet-
gewelddadige game speelden. Vanuit een onderzoeksmethodologisch perspectief is deze
studie interessant omdat het twee variabelen (gamegeweld en geslacht) gebruikt om vier
groepen deelnemers te creëren en de onderzoekers in staat stelt te onderzoeken hoe
agressief gedrag wordt beïnvloed door de samenwerking van de twee variabelen. Deze
1
,studie is een voorbeeld van wat een factorieel ontwerp wordt genoemd, specifiek een
twee-factorenontwerp. Als de studie alleen vrouwen had gebruikt, zouden de gegevens
suggereren dat gamegeweld weinig of geen effect heeft op agressief gedrag. Als alleen
mannen waren gebruikt, zou de conclusie zijn dat het ervaren van geweld in videogames
agressief gedrag verhoogt. Geen van deze conclusies is volledig correct. Het echte
antwoord is: 'Het hangt ervan af.' In dit hoofdstuk introduceren we factoriële ontwerpen,
onderzoeken we hun componenten en bespreken we verschillende soorten en
toepassingen van factoriële ontwerpen.
2
,11.1 INLEIDING TOT FACTORIËLE ONTWERPEN
LEERDOEL
L01 Een factorieel onderzoeksontwerp definiëren, inclusief de termen factor en niveau,
en factoriële ontwerpen identificeren en beschrijven wanneer ze in een
onderzoeksrapport voorkomen.
In de meeste onderzoekssituaties is het doel om de relatie tussen twee 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 vervormen, te elimineren of te verminderen. Experimenteel onderzoek
(besproken in hoofdstukken 7-9) richt zich bijvoorbeeld soms op één onafhankelijke
variabele (diewordt verwacht dat het gedrag beïnvloedt) en één afhankelijke variabele
(die een maat is voor het gedrag). Evenzo onderzoeken de niet-experimentele en quasi-
experimentele ontwerpen die in hoofdstuk 10 worden beschreven soms de relatie tussen
één quasi-onafhankelijke variabele en één afhankelijke variabele. Een ontwikkelingsstudie
kan bijvoorbeeld onderzoeken hoe een gedrag (afhankelijke variabele) gerelateerd is
aan leeftijd (quasi-onafhankelijk). In het dagelijks leven bestaan variabelen echter niet op
zichzelf. Dat wil zeggen dat gedrag meestal wordt beïnvloed door een verscheidenheid
aan verschillende variabelen die tegelijkertijd werken en interacteren. Gewichtsverlies
kan bijvoorbeeld 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 één onafhankelijke variabele
(of quasi-onafhankelijke variabele) bevatten. Deze onderzoeken worden factoriële
ontwerpen genoemd
Om onze bespreking van factoriële ontwerpen te vereenvoudigen, beginnen we met
uitsluitend te kijken naar experimentele studies; dat wil zeggen studies die de
manipulatie van twee of meer onafhankelijke variabelen inhouden. Het is echter ook
mogelijk dat factoriële ontwerpen variabelen zoals leeftijd of geslacht omvatten die niet
gemanipuleerd worden en daarom quasi-onafhankelijke variabelen zijn. Aan het begin
van dit hoofdstuk bespraken we bijvoorbeeld een 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. Factoriële
studies met quasi-onafhankelijke variabelen worden hieronder besproken in
'Experimentele en niet-experimentele of quasi-experimentele onderzoeksstrategieën'.
Het volgende voorbeeld introduceert experimentele factoriële ontwerpen
Ackerman en Goldsmith (2011) voerden twee experimentele studies uit waarin de
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. In het eerste experiment werd de studietijd door de onderzoekers
vastgelegd en waren de testprestaties voor beide groepen hetzelfde. In de tweede studie
was de studietijd echter zelfregulerend en waren de testprestaties significant slechter
voor de studenten die tekst op het scherm bestudeerden. Het 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 studietijdregulatie vertonen
Hoewel het papier/schermonderzoek feitelijk als twee afzonderlijke experimenten werd
uitgevoerd, combineren we de twee experimenten tot één onderzoek om een nieuw soort
experimenteel ontwerp te introduceren. Figuur 11.1 toont de algemene structuur van dit
3
, experiment. Merk op dat het onderzoek twee onafhankelijke variabelen omvat. De
presentatiewijze wordt gemanipuleerd door de deelnemers van papier of een scherm te
laten lezen. De 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. De twee onafhankelijke variabelen vormen een matrix waarbij de
verschillende presentatiewaarden de kolommen definiëren en de verschillende niveaus
van tijdscontrole de rijen definiëren. De resulterende 2x2-matrix toont vier verschillende
combinaties van de variabelen, wat resulteert in vier te onderzoeken
behandelingsomstandigheden. De afhankelijke variabele voor elk van de vier
omstandigheden is de score van elke student op de meerkeuzetoets
Om verdere bespreking van dit soort onderzoek te vereenvoudigen, zijn enkele
basisterminologie en definities op hun plaats. Wanneer twee of meer onafhankelijke
variabelen in één onderzoek worden gecombineerd, worden de onafhankelijke variabelen
gewoonlijk factoren genoemd. Voor het onderzoek in ons voorbeeld zijn de twee
factoren de presentatiewijze en de tijdscontrole. Een onderzoek met twee of meer
factoren wordt een factorieel ontwerp genoemd. Dit soort ontwerp wordt vaak
beschreven door het aantal factoren, zoals een twee-factorontwerp of een drie-
factorontwerp. Ons voorbeeld is een twee-factorontwerp. Een onderzoek met slechts
één onafhankelijke variabele wordt vaak een enkel-factorontwerp genoemd.
DEFINITIES
Een factor is een onafhankelijke variabele in een experiment (of een quasi-
onafhankelijke variabele in een niet-experimenteel onderzoek), met name in
onderzoeken met twee of meer onafhankelijke variabelen
Een factorieel ontwerp is een onderzoeksontwerp dat twee of meer factoren omvat.
Over het algemeen wordt elke factor aangeduid met een letter (A, B, C, enzovoort).
Bovendien gebruiken factoriële ontwerpen een notatiesysteem dat zowel het aantal
factoren als het aantal waarden of niveaus identificeert dat voor elke factor bestaat (zie
Hoofdstuk 7, "Terminologie voor de experimentele onderzoeksstrategie"). Het vorige
voorbeeld heeft twee niveaus voor de presentatiemodusfactor (factor A) en twee niveaus
voor de tijdcontrolefactor (factor B), en kan worden beschreven als een 2 x 2 (lees: 'twee
bij twee') factorieel ontwerp. Het totale aantal behandelingscondities kan worden bepaald
door de niveaus voor elke factor te vermenigvuldigen. Een 2 x 3 factorieel ontwerp zou
bijvoorbeeld een twee-factorenontwerp vertegenwoordigen met twee niveaus van de
eerste factor en drie niveaus van de tweede, met in totaal zes behandelingscondities; en
een 2 x 3 x 2 ontwerp zou een drie-factorenontwerp vertegenwoordigen met
respectievelijk twee, drie en twee niveaus van elk van de factoren, voor een totaal van 12
4
INHOUD HOOFDSTUK
11.1 Inleiding tot factoriële ontwerpen
11.2 Belangrijkste effecten en interacties
11.3 Typen factoriële ontwerpen en analyse
11.4 Toepassingen van factoriële ontwerpen
LEERDOELEN HOOFDSTUK
L01 Een factorieel onderzoeksontwerp definiëren, inclusief de termen factor en niveau,
en factoriële ontwerpen identificeren en beschrijven wanneer ze in een
onderzoeksrapport voorkomen.
LO2 Een hoofdeffect voor één factor en een interactie tussen factoren definiëren, en
hoofdeffecten en interacties in de resultaten van een twee-factorenontwerp kunnen
identificeren.
LO3 Uitleggen hoe het bestaan van een interactie de interpretatie van hoofdeffecten kan
beïnvloeden.
LO4 De onafhankelijke relatie tussen hoofdeffecten en interacties beschrijven en
verklaren.
LO5 Uitleggen hoe een factorieel onderzoek verschillende onderzoeksontwerpen (tussen
en binnen proefpersonen) en verschillende onderzoeksstrategieën (experimenteel en
niet-experimenteel) kan combineren en deze kenmerken identificeren wanneer ze in een
onderzoeksrapport voorkomen
LO6 Identificeer de statistische analyses die geschikt zijn om de gemiddelde verschillen
voor twee-factorontwerpen te evalueren, en leg de sterke en zwakke punten uit van het
gebruik van twee niveaus versus meerdere niveaus voor elke factor.
L07 Beschrijf drie specifieke toepassingen van het factorieel ontwerp: (1) het toevoegen
van een factor aan een bestaand onderzoek; (2) het gebruiken van een
deelnemersvariabele als tweede factor om de variantie te beheersen in een tussen-
proefpersonenontwerp; en (3) het gebruiken van de volgorde van behandelingen als
tweede factor om de volgorde-effecten te evalueren in een binnen-
proefpersonenontwerp; leg het voordeel uit van het gebruik van een factorieel ontwerp in
deze situaties.
HOOFDSTUK OVERZICHT
Vaak vereist een onderzoeksvraag een ontwerp dat complexer is dan de relatief
eenvoudige experimentele, niet-experimentele en quasi-experimentele ontwerpen die in
hoofdstukken 8-10 worden gepresenteerd. Bartholow en Anderson (2002) ontwierpen
bijvoorbeeld een studie om te bepalen of het ervaren van geweld in videogames effect
heeft op het gedrag van de spelers. Hun resultaten suggereren dat het antwoord ja en
nee is. In de studie werden mannelijke en vrouwelijke studenten willekeurig toegewezen
aan een gewelddadige videogame of een niet-gewelddadige game. Na de game werd
elke deelnemer gevraagd deel te nemen aan een competitief reactietijdspel met een
andere student die daadwerkelijk deel uitmaakte van het onderzoeksteam (een
medeplichtige). Na elke poging mocht de winnaar de verliezer straffen met een explosie
van witte ruis via een koptelefoon en mochten de deelnemers de intensiteit van het
strafgeluid instellen. De onderzoekers gebruikten het intensiteitsniveau van het
strafgeluid als maatstaf voor agressief gedrag. De resultaten van de studie worden
weergegeven in tabel 11.1. Merk op dat het niveau van geweld in de videogame weinig
tot geen effect had op het gedrag van de fernale-deelnemers, maar de mannen die een
gewelddadige game speelden, waren significant agressiever dan de mannen die de niet-
gewelddadige game speelden. Vanuit een onderzoeksmethodologisch perspectief is deze
studie interessant omdat het twee variabelen (gamegeweld en geslacht) gebruikt om vier
groepen deelnemers te creëren en de onderzoekers in staat stelt te onderzoeken hoe
agressief gedrag wordt beïnvloed door de samenwerking van de twee variabelen. Deze
1
,studie is een voorbeeld van wat een factorieel ontwerp wordt genoemd, specifiek een
twee-factorenontwerp. Als de studie alleen vrouwen had gebruikt, zouden de gegevens
suggereren dat gamegeweld weinig of geen effect heeft op agressief gedrag. Als alleen
mannen waren gebruikt, zou de conclusie zijn dat het ervaren van geweld in videogames
agressief gedrag verhoogt. Geen van deze conclusies is volledig correct. Het echte
antwoord is: 'Het hangt ervan af.' In dit hoofdstuk introduceren we factoriële ontwerpen,
onderzoeken we hun componenten en bespreken we verschillende soorten en
toepassingen van factoriële ontwerpen.
2
,11.1 INLEIDING TOT FACTORIËLE ONTWERPEN
LEERDOEL
L01 Een factorieel onderzoeksontwerp definiëren, inclusief de termen factor en niveau,
en factoriële ontwerpen identificeren en beschrijven wanneer ze in een
onderzoeksrapport voorkomen.
In de meeste onderzoekssituaties is het doel om de relatie tussen twee 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 vervormen, te elimineren of te verminderen. Experimenteel onderzoek
(besproken in hoofdstukken 7-9) richt zich bijvoorbeeld soms op één onafhankelijke
variabele (diewordt verwacht dat het gedrag beïnvloedt) en één afhankelijke variabele
(die een maat is voor het gedrag). Evenzo onderzoeken de niet-experimentele en quasi-
experimentele ontwerpen die in hoofdstuk 10 worden beschreven soms de relatie tussen
één quasi-onafhankelijke variabele en één afhankelijke variabele. Een ontwikkelingsstudie
kan bijvoorbeeld onderzoeken hoe een gedrag (afhankelijke variabele) gerelateerd is
aan leeftijd (quasi-onafhankelijk). In het dagelijks leven bestaan variabelen echter niet op
zichzelf. Dat wil zeggen dat gedrag meestal wordt beïnvloed door een verscheidenheid
aan verschillende variabelen die tegelijkertijd werken en interacteren. Gewichtsverlies
kan bijvoorbeeld 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 één onafhankelijke variabele
(of quasi-onafhankelijke variabele) bevatten. Deze onderzoeken worden factoriële
ontwerpen genoemd
Om onze bespreking van factoriële ontwerpen te vereenvoudigen, beginnen we met
uitsluitend te kijken naar experimentele studies; dat wil zeggen studies die de
manipulatie van twee of meer onafhankelijke variabelen inhouden. Het is echter ook
mogelijk dat factoriële ontwerpen variabelen zoals leeftijd of geslacht omvatten die niet
gemanipuleerd worden en daarom quasi-onafhankelijke variabelen zijn. Aan het begin
van dit hoofdstuk bespraken we bijvoorbeeld een 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. Factoriële
studies met quasi-onafhankelijke variabelen worden hieronder besproken in
'Experimentele en niet-experimentele of quasi-experimentele onderzoeksstrategieën'.
Het volgende voorbeeld introduceert experimentele factoriële ontwerpen
Ackerman en Goldsmith (2011) voerden twee experimentele studies uit waarin de
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. In het eerste experiment werd de studietijd door de onderzoekers
vastgelegd en waren de testprestaties voor beide groepen hetzelfde. In de tweede studie
was de studietijd echter zelfregulerend en waren de testprestaties significant slechter
voor de studenten die tekst op het scherm bestudeerden. Het 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 studietijdregulatie vertonen
Hoewel het papier/schermonderzoek feitelijk als twee afzonderlijke experimenten werd
uitgevoerd, combineren we de twee experimenten tot één onderzoek om een nieuw soort
experimenteel ontwerp te introduceren. Figuur 11.1 toont de algemene structuur van dit
3
, experiment. Merk op dat het onderzoek twee onafhankelijke variabelen omvat. De
presentatiewijze wordt gemanipuleerd door de deelnemers van papier of een scherm te
laten lezen. De 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. De twee onafhankelijke variabelen vormen een matrix waarbij de
verschillende presentatiewaarden de kolommen definiëren en de verschillende niveaus
van tijdscontrole de rijen definiëren. De resulterende 2x2-matrix toont vier verschillende
combinaties van de variabelen, wat resulteert in vier te onderzoeken
behandelingsomstandigheden. De afhankelijke variabele voor elk van de vier
omstandigheden is de score van elke student op de meerkeuzetoets
Om verdere bespreking van dit soort onderzoek te vereenvoudigen, zijn enkele
basisterminologie en definities op hun plaats. Wanneer twee of meer onafhankelijke
variabelen in één onderzoek worden gecombineerd, worden de onafhankelijke variabelen
gewoonlijk factoren genoemd. Voor het onderzoek in ons voorbeeld zijn de twee
factoren de presentatiewijze en de tijdscontrole. Een onderzoek met twee of meer
factoren wordt een factorieel ontwerp genoemd. Dit soort ontwerp wordt vaak
beschreven door het aantal factoren, zoals een twee-factorontwerp of een drie-
factorontwerp. Ons voorbeeld is een twee-factorontwerp. Een onderzoek met slechts
één onafhankelijke variabele wordt vaak een enkel-factorontwerp genoemd.
DEFINITIES
Een factor is een onafhankelijke variabele in een experiment (of een quasi-
onafhankelijke variabele in een niet-experimenteel onderzoek), met name in
onderzoeken met twee of meer onafhankelijke variabelen
Een factorieel ontwerp is een onderzoeksontwerp dat twee of meer factoren omvat.
Over het algemeen wordt elke factor aangeduid met een letter (A, B, C, enzovoort).
Bovendien gebruiken factoriële ontwerpen een notatiesysteem dat zowel het aantal
factoren als het aantal waarden of niveaus identificeert dat voor elke factor bestaat (zie
Hoofdstuk 7, "Terminologie voor de experimentele onderzoeksstrategie"). Het vorige
voorbeeld heeft twee niveaus voor de presentatiemodusfactor (factor A) en twee niveaus
voor de tijdcontrolefactor (factor B), en kan worden beschreven als een 2 x 2 (lees: 'twee
bij twee') factorieel ontwerp. Het totale aantal behandelingscondities kan worden bepaald
door de niveaus voor elke factor te vermenigvuldigen. Een 2 x 3 factorieel ontwerp zou
bijvoorbeeld een twee-factorenontwerp vertegenwoordigen met twee niveaus van de
eerste factor en drie niveaus van de tweede, met in totaal zes behandelingscondities; en
een 2 x 3 x 2 ontwerp zou een drie-factorenontwerp vertegenwoordigen met
respectievelijk twee, drie en twee niveaus van elk van de factoren, voor een totaal van 12
4
