Схемы (модели) научного исследования
В начале работы исследователь, исходя из задач, стоящих перед ним, намечает определенную схему организации исследования. Эта схема носит название модели. Она может быть составлена самим исследователем или в качестве такой схемы может быть избрана какая-либо хорошо обоснованная статистико-математическая модель. Существует довольно много таких схем исследования. Их применение, однако, требует от исследователя стандартизации условий, при которых проводится исследование.
Однофакторная и многофакторная модель
Контрольные и экспериментальные группы
Наиболее элементарная модель научного исследования та, при которой одна единственная группа, однородная в отношении определенных признаков (например, пол, возраст и т.п., в зависимости от характера проводимого эксперимента), подвергается воздействию определенного экспериментального режима, а затем полученные результаты подытоживаются. В этом случае исследуемая группа называется экспериментальной, а наблюдаемые в ней случаи подопытными. Разновидность этой модели представляет исследование, при котором наблюдение производят не над одной, а над несколькими группами. При этом различие между экспериментальными группами может быть или в отношении условий, по которым стандартизован подопытный материал (например, если сформированы группы разного возраста или разного пола), или в отношении экспериментального режима (группы одинаковы, но в отношении каждой группы применяется различный экспериментальный режим). В этом случае принятая модель исследования дает возможность сравнивать как воздействие разных экспериментальных режимов (например, различные дозы), так и воздействие одного и того же экспериментального режима на различный подопытный материал.
Довольно часто наряду с экспериментальными группами исследователь формирует другую группу, называемую контрольной. По составу она та же, что и экспериментальная, но в отличие от нее не подвергается воздействию экспериментального режима. Предназначение контрольной группы - сравнение. Она - эталон-мера, при помощи которой устанавливается, насколько существенны различия полученных результатов и не зависят ли они от действия случайных факторов. В связи с назначением контрольной группы необходимо, чтобы обе группы (экспериментальная и контрольная) были одинаковыми и отличались бы только по тому фактору, который подвергается исследованию. Все другие факторы, способные усилить или ослабить действие испытуемого фактора, нужно устранить или хотя бы обеспечить их одинаковое влияние на обе группы.
Такого рода модели проведения научного исследования носят название схемы однофакторного анализа.
| Доза | Полученные результаты |
| Экспериментальная группа | |
| Контрольная группа |
На практике, однако, часто приходится исследовать воздействие больше чем одного фактора. Тогда говорят о двухфакторном, трехфакторном и т. д. анализе. Увеличивая число исследуемых факторов, исследователь должен увеличивать и объем исследований, в частности число наблюдений.
Метод автоконтроля
В практике экспериментальных исследований имеется возможность использовать одну и ту же группу последовательно в качестве контрольной и в качестве экспериментальной. Метод автоконтроля удобен, но обладает существенным недостатком: при нем не ведется учет действия многочисленных посторонних факторов, которые могут повлиять на конечный результат. Ввиду этого, если есть основания опасаться, что за время, в которое длится эксперимент, на полученный результат могут повлиять другие факторы (помимо экспериментальных), рекомендуется вести исследование раздельно с контрольной и экспериментальной группой.
Метод дублирования
Сущность метода в следующем: прежде чем начать экспериментальное исследование, например над животными, подопытный материал находится под наблюдением и регистрируются те его признаки, которые подлежат исследованию. В зависимости от полученных результатов подопытный материал ранжируют по восходящей градации и нумеруют. Затем соединяют подопытных животных попарно, первая пара имеет номера 1 и 2, вторая 3 и 4, третья - 5 и 6 и т. д. Пары подопытных животных, сформированные подобным образом, имеют равные или приблизительно равные по величине характеристики. Затем жребием для каждой пары определяют, какое из животных должно идти в контрольную и какое в экспериментальную группу. По окончании эксперимента подытоживают результаты и для каждой пары животных определяют, существенны ли статистически полученные результаты.