แบบแผนการวิจัยเชิงทดลอง ดร.รังสรรค์ โฉมยา

Completely Randomized Design CR-J Design Completely Randomized Design แบบแผนการทดลองที่มีการสุ่มอย่างสมบูรณ์ชนิดแฟคเตอร์เดียว เป็นแบบแผนที่ง่ายที่สุดของการทดลอง เหมาะกับหน่วยทดลอง (Experimental Unit) เอกพันธ์ กรณีที่หน่วยทดลองเป็นวิวิธพันธ์ (Heterogeneous) จะต้องไม่พบว่ามีตัวแปรรบกวนใดๆ เกิดขึ้นในระหว่างการทดลอง

มีความยืดหยุ่นสูง ใช้กับทรีทเมนต์กี่ตัวก็ได้ ข้อดี มีความยืดหยุ่นสูง ใช้กับทรีทเมนต์กี่ตัวก็ได้ ขนาดกลุ่มทดลองไม่จำเป็นต้องเท่ากัน การวิเคราะห์ข้อมูลง่าย แม้ว่าขนาดกลุ่มทดลองจะไม่เท่ากัน df ของ error term สูงกว่า แบบแผนที่มีการสุ่มจำกัด ไม่มีปัญหาในการวิเคราะห์ แม้ข้อมูลจะสูญหายในระหว่างการทดลอง มีข้อตกลงน้อยกว่าการทดลองแบบอื่นๆ

ลักษณะของแบบแผนการทดลอง มีตัวแปรทรีทเมนต์ (ตัวแปรจัดกระทำ) 1 ตัว ตัวแปรทรีทเมนต์แบ่งออกเป็น 2 ระดับหรือมากกว่า มีการสุ่มหน่วยทดลอง เข้ารับการทดลอง หรืออาจสุ่มระดับของตัวแปรทรีทเมนต์ให้กับหน่วยทดลองก็ได้ จำนวนของกลุ่มเปรียบเทียบจึงขึ้นอยู่กับระดับของตัวแปรทรีทเมนต์

Model การวิเคราะห์ Fixed Effects Model : ตัวแปรทรีทเมนต์ถูกเลือกอย่างเจาะจงโดยผู้วิจัย ผลที่ได้อ้างอิงกับทรีทเมนต์ที่นำมาทดลองเท่านั้น Random Effects Model : ตัวแปรทรีทเมนต์ที่นำมาทดลองถูกสุ่มมาจากประชากรของทรีทเมนต์ ผลที่ได้อ้างอิงไปยังตัวแปรทรีทเมนต์ทั้งหมด

ข้อตกลงเบื้องต้นของโมเดล ความเป็นอิสระของความคลาดเคลื่อนในกลุ่มทดลองเดียวกันและระหว่างกลุ่มทดลอง (ผู้วิจัยทำได้ด้วยการสุ่ม ทรีทเมนต์ให้กับหน่วยทดลอง การแจกแจงของความคลาดเคลื่อนเป็นแบบโค้งปกติ (กลุ่มแต่ละกลุ่มมีการแจกแจงความคลาดเคลื่อนปกติ) มีความเป็นเอกพันธ์ของความแปรปรวน (Homogenity of Variance) กลุ่มแต่ละกลุ่มมีความแปรปรวนเท่ากัน (ใช้การทดสอบ Hartley Test หรือ Bartlett Test)

แบบแผนการทดลองแบบสุ่มภายในบล๊อก RB-J Design Random Block Design แบบแผนการทดลองแบบสุ่มภายในบล๊อก มีตัวแปรทรีทเมนต์ 1 ตัว มี 2 ระดับหรือมากกว่า มีกลุ่มตัวอย่างออกเป็นกลุ่ม (Block) โดยมีลักษณะคือความแปรปรวนภายในกลุ่มจะน้อยกว่าระหว่างกลุ่ม มีจำนวนหน่วยทดลองเท่ากัน สุ่มระดับของตัวแปรทรีทเมนต์ให้กับหน่วยทดลองในแต่ละกลุ่ม

ถ้าการจัดกลุ่มทำได้ดี RB-J จะมี Power of Test สูงกว่า CR-J ข้อดี ถ้าการจัดกลุ่มทำได้ดี RB-J จะมี Power of Test สูงกว่า CR-J ใช้กับการทดลองที่มีจำนวนทรีทเมนต์ และ Replication หลากหลาย จำนวนคนในกลุ่มทดลองแต่ละกลุ่มไม่จำเป็นต้องเท่ากัน การวิเคราะห์ข้อมูลไม่ยุ่งยาก

ลักษณะการจัดกลุ่มให้เป็นเอกพันธ์ แบบแผนนี้มีลักษณะเด่นอยู่ที่การจัดหน่วยทดลองออกเป็นกลุ่ม (Block) ที่มีความเป็นเอกพันธ์ ตัวแปรที่นำมาใช้จัด Block อาจจะเป็น ลักษณะของหน่วยทดลอง เช่น อายุ เพศ ระดับการศึกษา ทัศนคติ เชาว์ปัญญา ฯลฯ หรือ ลักษณะที่เกี่ยวข้องกับการทดลอง เช่น ผู้สังเกต เอกสาร ฯลฯ อาจใช้ คู่แฝด สัตว์จากคอกเดียวกัน หรือใช้การจับคู่ หรืออาจจะใช้หน่วยทดลองซ้ำในทุกทรีทเมนต์

Random Effects Model : ตัวแปรทรีทเมนต์ถูกสุ่มมา Fixed Effects Model : ตัวแปรทรีทเมนต์ถูกเลือกอย่างเจาะจงโดยผู้วิจัย ผลที่ได้อ้างอิงกับทรีทเมนต์ที่นำมาทดลองเท่านั้น Random Effects Model : ตัวแปรทรีทเมนต์ถูกสุ่มมา Mixed Effects Model : สุ่ม Block แต่เจาะจงทรีทเมนต์ ซึ่งการทดลองในแบบแผนนี้มักจะโมเดลนี้ในการวิเคราะห์ แบ่งเป็น 2 โมเดลย่อย คือ โมเดลไม่มีปฏิสัมพันธ์ และมีปฏิสัมพันธ์ ระหว่างทรีทเมนต์กับบล๊อก (Tukey Test)

ข้อตกลงเบื้องต้นของโมเดล ทุกข้อที่กล่าวใน CR-J Design ต้องไม่มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างระหว่างตัวแปรทรีทเมนต์กับตัวแปรจัดกลุ่ม (Block) df ของ error term เล็กกว่าของ CR-J Design การจัดกลุ่ม จัดหน่วยทดลองในกลุ่มตัวอย่างออกเป็นกลุ่ม (Block) ที่มีความเป็นเอกพันธ์ สุ่มทรีทเมนต์ให้กับหน่วยทดลองในแต่ละกลุ่ม

Generalized Randomized Block Design GRB-J Design Generalized Randomized Block Design แบบสุ่มบล็อกเพื่อการอ้างอิงทรีทเมนต์ ลักษณะเฉพาะคือ ทรีทเมนต์ 1 ตัว 2 ระดับหรือมากกว่า ตัวแปรจัดบล็อก 1 ตัว มีหลายระดับ สุ่มทรีทเมนต์ให้กับหน่วยทดลองในแต่ละกลุ่ม หน่วยทดลองแต่ละกลุ่มมีสมาชิกที่เป็นเอกพันธ์มากกว่า 2 ขึ้นไป

สามารถสรุปอ้างอิงทรีทเมนต์ไปยังประชากรของทรีทเมนต์ได้ ข้อดี เหมือนกับ RB-J Design สามารถสรุปอ้างอิงทรีทเมนต์ไปยังประชากรของทรีทเมนต์ได้ ลักษณะการจัดกลุ่ม จัดหน่วยทดลองเป็นกลุ่ม แต่ละกลุ่มมีจำนวนหน่วยทดลองมากกว่า 2 ขึ้นไป สุ่มทรีทเมนต์ให้กับหน่วยทดลองในแต่ละกลุ่ม

ลักษณะของแบบแผนการทดลอง หน่วยการทดลองจะถือเป็นกลุ่มของหน่วยการทดลองเพราะมีจำนวนสมาชิกของหน่วยการทดลองมากกว่า 2 ขึ้นไป แต่ละกลุ่มของหน่วยการทดลองไม่จำเป็นจะต้องมีจำนวนสมาชิกเท่ากัน กลุ่มของหน่วยการทดลองจะต้องมีลักษณะความเป็นเอกพันธ์

Model การวิเคราะห์ ใช้รูปแบบการวิเดราะห์แบบ Mixed Effects Model : สุ่ม Block แต่เจาะจงทรีทเมนต์ ซึ่งการทดลองในแบบแผนนี้มักจะโมเดลนี้ในการวิเคราะห์ แบ่งเป็น 2 โมเดลย่อย คือ โมเดลไม่มีปฏิสัมพันธ์ และมีปฏิสัมพันธ์ ระหว่างทรีทเมนต์กับบล๊อก (Tukey Test)