I ricercatori nei primi giorni delle indagini scientifiche spesso usavano approcci molto semplici alla sperimentazione. Un approccio comune era noto come "un fattore alla volta" (o OFAT) e comportava la modifica di una variabile in un esperimento e l'osservazione dei risultati, passando quindi alla successiva variabile singola. Gli scienziati moderni usano metodi più sofisticati per condurre prove dove considerano diverse fonti di variazione che potrebbero influenzare i risultati.

Experiment Design

Il processo di progettazione dell'esperimento è un metodo per mettere insieme test che fornire la maggior parte delle informazioni possibili. In genere, un esperimento progettato ha lo scopo di trovare gli effetti di diversi fattori diversi sul risultato di un processo. Gli scienziati mettono insieme esperimenti che mostreranno se la variazione tra soggetti esposti a fattori diversi è maggiore della variazione all'interno di gruppi di soggetti tutti esposti allo stesso fattore. Alcuni esperimenti progettati possono anche mostrare se ci sono interazioni tra vari fattori.

All'interno dei soggetti

All'interno della variazione soggetto in un esperimento si fa riferimento alla variazione osservata in un gruppo di soggetti che sono tutti trattati stessa strada. Se un medico sta testando tre farmaci per cercare una differenza nella loro efficacia ed è anche interessato alle differenze tra i sessi, lei potrebbe separare i soggetti maschi in tre gruppi e trattare ciascuno con una medicina diversa, quindi fare lo stesso con tre gruppi femminili. Anche all'interno di un gruppo di soggetti (stesso sesso, stessa medicina), tuttavia, i diversi pazienti avranno risposte diverse. Questa è la variazione all'interno del soggetto.

Tra i soggetti

L'altro tipo di variazione in un esperimento è tra soggetto. Questa è la differenza tra diversi gruppi esposti a diversi fattori. Nell'esempio delle prove del dottore, avrebbe esaminato la differenza nel tempo medio di recupero tra gruppi maschili e femminili e anche tra ciascuno dei gruppi che assumeva uno dei tre farmaci. In ogni caso, ci saranno probabilmente differenze tra i gruppi. Il compito dell'esperimento progettato è di vedere se questa differenza è statisticamente significativa.

ANOVA

Un ricercatore utilizzerà ANOVA, analisi della varianza, statistiche da confrontare all'interno e tra variazione soggetto. Il test ANOVA indica il "dentro" rispetto alle variazioni "tra". Se vi è una variazione significativa all'interno degli stessi gruppi, ciò suggerisce che il test stesso tende ad avere una vasta gamma di risultati. Se la variazione "dentro" è alla pari con la variazione "tra", il test ANOVA concluderà che il ricercatore non può dire che i fattori hanno avuto un effetto, dal momento che qualsiasi effetto apparente potrebbe essere dovuto alla variazione casuale che è stata osservata all'interno gruppi di prova. Un approccio più sofisticato, noto come ANOVA a due vie, può anche rilevare le interazioni tra i fattori.