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Los investigadores en los primeros días de la investigación científica a menudo usaban enfoques muy simples para la experimentación. Un enfoque común se conocía como "un factor a la vez" (o OFAT) e implicaba cambiar una variable en un experimento y observar los resultados, luego pasar a la siguiente variable individual. Los científicos modernos utilizan métodos más sofisticados para llevar a cabo ensayos en los que consideran diferentes fuentes de variación que podrían afectar los resultados.
Diseño de experimentos
El proceso de diseño de experimentos es un método para reunir pruebas que proporcionan la mayor información posible. Típicamente, un experimento diseñado está destinado a encontrar los efectos de diferentes factores en el resultado de un proceso. Los científicos reunieron experimentos que mostrarán si la variación entre los sujetos expuestos a diferentes factores es mayor que la variación dentro de los grupos de sujetos expuestos al mismo factor. Algunos experimentos diseñados también pueden mostrar si hay interacciones entre varios factores.
Dentro de los sujetos
La variación dentro del sujeto en un experimento se refiere a la variación observada en un grupo de sujetos que son tratados de la misma manera. Si un médico está probando tres medicamentos para buscar una diferencia en su efectividad, y también está interesado en las diferencias entre géneros, podría separar a los sujetos masculinos en tres grupos y tratar cada uno con un medicamento diferente, luego hacer lo mismo con tres grupos femeninos. Sin embargo, incluso dentro de un grupo de sujetos (mismo género, mismo medicamento), diferentes pacientes tendrán diferentes respuestas. Esta es la variación dentro del sujeto.
Entre sujetos
El otro tipo de variación en un experimento es entre sujetos. Esta es la diferencia entre los diferentes grupos expuestos a diferentes factores. En el ejemplo de las pruebas de los médicos, ella vería la diferencia en el tiempo promedio de recuperación entre los grupos de hombres y mujeres y también entre cada uno de los grupos que toman uno de los tres medicamentos. En cada caso, probablemente habrá diferencias entre los grupos. La tarea del experimento diseñado es ver si esta diferencia es estadísticamente significativa.
ANOVA
Un investigador utilizará ANOVA, análisis de varianza, estadísticas para comparar dentro y entre la variación del sujeto. La prueba ANOVA relaciona las variaciones "dentro" a "entre". Si hay una variación significativa dentro de los mismos grupos, esto sugiere que la prueba en sí misma tiende a tener una amplia gama de resultados. Si la variación "dentro" está a la par con la variación "entre", la prueba ANOVA concluirá que el investigador no puede decir que los factores tuvieron un efecto, ya que cualquier efecto aparente podría deberse a la variación aleatoria que se observó dentro grupos de prueba Un enfoque más sofisticado, conocido como ANOVA de dos vías, también puede detectar interacciones entre factores.