Randomisatie in wetenschappelijke experimenten | Voorbeelden
Bij experimenteel onderzoek wordt vaak randomisatie (random assignment) gebruikt om participanten in je steekproef willekeurig over verschillende experimentele groepen en controlegroepen te verdelen.
Als je deze methode gebruikt, heeft ieder lid van de steekproef een even grote kans om in een controlegroep of experimentele groep te worden geplaatst. In dat geval is er sprake van een volledig gerandomiseerd design (completely randomized design).
Willekeurige toewijzing van participanten is een belangrijk aspect van een experimenteel design. Door participanten op die manier te verdelen, zorg je ervoor dat alle groepen aan het begin van het onderzoek vergelijkbaar zijn en dat alle verschillen tussen groepen het gevolg zijn van willekeurige factoren.
Waarom is randomisatie belangrijk?
Randomisatie is een belangrijk aspect van experimenteel onderzoek, omdat je hiermee de interne validiteit van een experiment kunt verhogen.
Bij experimenten manipuleren onderzoekers een onafhankelijke variabele om het effect op een afhankelijke variabele te meten, terwijl ze controleren voor andere variabelen. Om de variabele te manipuleren worden vaak verschillende condities van de onafhankelijke variabele aangeboden aan verschillende groepen participanten.
Dit wordt een between-subjects design genoemd (between-groups of independent measures design).
Je verdeelt je participanten over drie groepen die ieder een andere conditie aangeboden krijgen:
- Een controlegroep die een placebo ontvangt
- Een experimentele groep die een lage dosis ontvangt
- Een tweede experimentele groep die een hoge dosis ontvangt
Randomisatie zorgt ervoor dat de groepen aan het begin van het experiment niet systematisch van elkaar verschillen. Als je niet voor randomisatie kiest, ben je vaak niet in staat om alternatieve verklaringen voor je resultaten uit te sluiten.
- Participanten uit cafés worden in de controlegroep geplaatst
- Participanten uit restaurants worden in de groep met een lage dosis geplaatst
- Participanten uit sportscholen worden in de groep met een hoge dosis geplaatst
Met deze verdeling is het lastig om te bepalen of de participanteigenschappen in iedere groep hetzelfde zijn aan het begin van het experiment. Sportschoolbezoekers zijn mogelijk meer bezig met hun gezondheid dan participanten uit een café, en dat verschil zou je resultaten kunnen vertekenen.
Als je ontdekt dat de groep met een hogere dosis meer energie heeft dan de groep met een lagere dosis, kun je dit verschil wellicht niet volledig toeschrijven aan je manipulatie. In plaats daarvan is het waarschijnlijker dat het resultaat een gevolg is van een interactie tussen de participanteigenschappen en je onafhankelijke variabelen.
Randomisatie helpt onderzoekers om verschillen in participanteigenschappen tussen groepen te minimaliseren, maar toch kunnen externe factoren nog steeds voor verschillen zorgen. Er zullen altijd groepsverschillen zijn als de groepen verschillende participanten bevatten.
In de meeste gevallen is willekeurige of random variatie tussen groepen laag, waardoor je toch goede analyses kunt uitvoeren. Dit is zeker het geval bij grote steekproeven. Daarom is het verstandig om altijd voor randomisatie te kiezen, mits dit ethisch is en bij je onderzoek past.
Aselecte steekproef vs randomisatie
Aselecte steekproeven (random sampling) en randomisatie zijn allebei belangrijk bij wetenschappelijk onderzoek, maar het is belangrijk om het verschil te kennen.
Voor een aselecte steekproef selecteer je op willekeurige wijze leden van de populatie om deel te nemen aan je onderzoek. Randomisatie is een manier om de leden van die steekproef willekeurig te verdelen over controlegroepen en experimentele groepen.
Aselecte steekproeven worden bij heel veel soorten designs gebruikt, maar randomisatie wordt alleen ingezet bij experimenten met een between-subjects design.
Sommige onderzoekers maken zowel gebruik van aselecte steekproeven als van randomisatie, terwijl andere onderzoekers allebei of geen van beide gebruiken.
Een aselecte steekproefmethode kan de externe validiteit of generaliseerbaarheid van de resultaten verhogen, omdat de methode ervoor zorgt dat je steekproef representatief is voor de gehele populatie. Ook minimaliseer je een eventuele research bias, waardoor je sterkere statistische claims kunt formuleren.
Je gebruikt een enkelvoudige aselecte steekproef om data te verzamelen. Aangezien je alle leden van de populatie (alle werknemers) daadwerkelijk kunt benaderen, ken je alle 8000 medewerkers een nummer toe en gebruik je een random number generator om 300 medewerkers te selecteren. Deze medewerkers vormen je steekproef.
Door een aselecte steekproef te trekken, kun je met veel zekerheid stellen dat de resultaten generaliseerbaar zijn naar de gehele populatie.
Randomisatie verhoogt de interne validiteit van het onderzoek, omdat je hiermee systematische verschillen tussen de participanten van de groepen voorkomt. Hierdoor kun je met meer zekerheid stellen dat de resultaten het gevolg zijn van een manipulatie van de onafhankelijke variabele.
- Een controlegroep die geen interventie aangeboden krijgt
- Een experimentele groep die iedere week een teambuilding-activiteit bijwoont
Je gebruikt randomisatie om participanten over de controlegroep en experimentele groep te verdelen. Hiertoe geef je iedere participant op je participantenlijst een nummer. Je gebruikt wederom een random number generator om iedere participant in een van beide groepen te plaatsen.
Door randomisatie toe te passen, kun je met veel zekerheid stellen dat verschillen in uitkomsten tussen groepen een gevolg zijn van de teambuilding-activiteiten (en dat ze niet worden veroorzaakt door andere verschillen tussen de groepen).
Hoe pas je randomisatie toe?
In het geval van randomisatie ken je eerst iedere participant een uniek nummer toe. Vervolgens kun je computerprogramma’s of handmatige methoden gebruiken om participanten willekeurig over de groepen te verdelen.
- Random number generator: Gebruik een computerprogramma om willekeurig nummers te genereren en je participanten te verdelen.
- Loterijmethode: Verzamel alle nummers in een hoed of emmer en trek steeds willekeurig een nummer voor iedere groep.
- Munt opgooien: Als je twee groepen hebt, kun je voor ieder nummer op de lijst een muntje opgooien om te bepalen of iemand in de controlegroep of experimentele groep komt.
- Gebruik een dobbelsteen: Als je drie groepen hebt, kun je voor ieder nummer op de lijst een dobbelsteen gebruiken om te bepalen in welke groep de participanten worden ingedeeld (1 en 2 komen bijvoorbeeld in de controlegroep, 3 en 4 in experimentele groep 1, en 5 en 6 in experimentele groep 2).
Randomisatie in blokdesigns (block designs)
Bij complexere experimentele designs wordt randomisatie pas toegepast nadat participanten zijn verdeeld in “blokken” op basis van een eigenschap (bijvoorbeeld gender of toetsscore). Zo kun je onderzoeken of die eigenschap invloed heeft op de resultaten. Dit betekent wel dat je een grotere steekproef nodig hebt om dezelfde statische power te behalen.
Bij een experimenteel matched design verdeel je je participanten eerst weer over blokken, en vervolgens match je participanten uit verschillende blokken op basis van specifieke eigenschappen, zoals leeftijd of sociaaleconomische status. Bij ieder paar verdeel je de participanten willekeurig over de condities.
Wanneer gebruik je geen randomisatie?
Soms is het niet relevant of niet ethisch om randomisatie toe te passen, dus in die gevallen worden participanten op een andere manier toegewezen.
Als je verschillende groepen vergelijkt
Soms ben je juist geïnteresseerd in de verschillen tussen participanten. Dit is bijvoorbeeld het geval als je jongeren en ouderen vergelijkt of mensen met en zonder een medische aandoening. Participanten worden dan niet willekeurig over groepen verdeeld, maar juist op basis van hun eigenschappen.
Bij dit type onderzoek is de eigenschap waarin je geïnteresseerd bent een onafhankelijke variabele. Alle participanten worden op dezelfde manier getest en vervolgens worden de uitkomsten van de verschillende groepen met elkaar vergeleken.
Als het niet ethisch verantwoord is
Als je onderzoek doet naar ongezonde of gevaarlijke gewoonten, kun je geen randomisatie gebruiken. Stel je voor dat je onderzoek doet naar mensen die heel veel alcohol drinken en mensen die kleine hoeveelheden alcohol drinken. Het zou niet ethisch zijn om participanten in twee groepen te verdelen en de ene groep op te dragen weinig te drinken, terwijl de andere groep gevraagd wordt grote hoeveelheden alcohol te drinken voor jouw experiment.
Als je participanten niet kunt toewijzen aan een groep (maar je gebruik moet maken van de al bestaande, natuurlijke verdeling), kun je een quasi-experimenteel onderzoek uitvoeren. Hierbij kijk je naar de resultaten van al bestaande groepen en heb je mogelijk weinig invloed op de verschillende condities (zoals het alcoholgebruik). De groepen zijn niet tot stand gekomen op basis van randomisatie, maar kunnen wel vergelijkbaar zijn met betrekking tot andere variabelen (zoals leeftijd of sociaaleconomische status).
Veelgestelde vragen
- Wat is randomisatie in experimenteel onderzoek?
-
Bij experimenteel onderzoek is randomisatie een manier om participanten uit je steekproef over verschillende groepen te verdelen. Door deze methode te gebruiken, heeft ieder lid van de steekproef een even grote kans om in een controlegroep of experimentele groep te worden geplaatst.
- Wanneer gebruik je randomisatie in experimenteel onderzoek?
-
Randomisatie wordt gebruikt bij experimenten met een between-subjects design. Bij zulke designs is er meestal sprake van een controlegroep en een of meerdere experimentele groepen. Randomisatie zorgt ervoor dat de groepen vergelijkbaar zijn aan het begin van het onderzoek.
Over het algemeen gebruik je altijd randomisatie bij dit type experimenteel onderzoek, mits het bij het onderwerp van je onderzoek past en het ethisch is.
- Hoe pas je randomisatie toe om participanten over groepen te verdelen?
-
Als je gebruik wilt maken van randomisatie, ken je ieder lid van de steekproef een nummer toe.
Vervolgens gebruik je bijvoorbeeld een random number generator om ieder nummer willekeurig toe te wijzen aan een controlegroep of experimentele groep. Je kunt ook andere methoden gebruiken, zoals de loterijmethode, het opgooien van een muntje, of de dobbelsteenmethode.
Citeer dit Scribbr-artikel
Als je naar deze bron wilt verwijzen, kun je de bronvermelding kopiëren of op “Citeer dit Scribbr-artikel” klikken om de bronvermelding automatisch toe te voegen aan onze gratis Bronnengenerator.
Merkus, J. (2021, 10 augustus). Randomisatie in wetenschappelijke experimenten | Voorbeelden. Scribbr. Geraadpleegd op 22 april 2024, van https://www.scribbr.nl/onderzoeksmethoden/randomisatie/
