Desenho de Experimentos: Desenho Fatorial

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Apresentação realizada para o seminário sobre Desenho de Experimentos na Disciplina "Pesquisa de Marketing" dentro do Programa de Pós-Graduação em Administração da UFPR - Linha de Pesquisa Estratégia de Marketing e Comportamento do Consumidor (Mestrado) / PROF. KORELO / JUNHO DE 2015.

Baseada no Capítulo 8 - Experimental Design II: Factorial Designs do livro Research in Psychology: Methods and Design de Goodwin, C.J. (Wiley, 2008)

Quer saber mais? Uma das apresentações do seminário anterior está aqui: http://www.slideshare.net/grazirodrigues/pesquisa-experimental-em-marketing

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Desenho de Experimentos: Desenho Fatorial

  1. 1. Capítulo  8   Experimental  Design     II:  Factorial  Designs     Goodwin,  C.J.     Research  in  Psychology:     Methods  and  Design   Wiley,  2008.  
  2. 2. APRESENTAÇÃO  REALIZADA  PARA  O  SEMINÁRIO  SOBRE   DESENHO  DE  EXPERIMENTOS  NA  DISCIPLINA  "PESQUISA   DE  MARKETING"  /  PROF.  KORELO  /  JUNHO  DE  2015     NAYARA  P.  DUARTE   Mestranda  pelo  Programa  de  Pós  Graduação  em  Administração  da  UFPR,  na   Linha  de  Pesquisa  Estratégia  de  Marke]ng  e  Comportamento  do  Consumidor   (2015/2017).   Bacharel  em  Relações  Públicas  pela  UEL  (2006/2010).   Especialista  em  Marke]ng  Digital  pela  FAE  (2011/2012).
  3. 3. -­‐ Em  um  experimento,  o  pesquisador  manipula  os  níveis  de  variáveis   independentes  e  observa  o  resultado  produzido  sobre  as  variáveis  dependentes,   enquanto  controla  o  efeito  de  outras  variáveis  que  possam  oferecer  explicações   alterna]vas.     -­‐ O  experimento  é,  assim,  o  único  método  que  garante  as  condições  necessárias  e   suficientes  para  se  inferir  uma  relação  de  causalidade.   -­‐ A  manipulação  das  variáveis  independentes  é  o  elemento  central  do   experimento,  que  o  dis]nguirá  dos  demais  ]pos  de  desenho  de  pesquisa.  Isso   garante  a  sequência  temporal,  pois  é  o  pesquisador  que  controla  o  es]mulo   correspondente.       -­‐ O  obje]vo  é  demostrar  que  determinados  níveis  da  variável  independente   provocam  respostas  diferentes  na  variável  dependente.  Geralmente,  a  variável   independente  é  manipulada  em  dois  níveis,  embora  possam  ser  usados  tantos   níveis  quanto  forem  necessários,  de  acordo  com  a  necessidade,  para  produzir   diferentes  efeitos  sobre  a  variável  dependente. SOBRE  EXPERIMENTOS   (SEMINÁRIO  ANTERIOR) FONTE:  HERNANDEZ,  J.  M.  C.;  BASSO,  K.;  BRANDÃO,  M.  M.  Pesquisa  Experimental  em   Marke]ng.  ReMark  –  Revista  Brasileira  de  Marke]ng,  Edição  Especial,  Vol.  13,  n.  2,  2014.
  4. 4. 1. Descrever    DESENHO  FATORIAL  u]lizando  sistemas  de  notação  padronizada.   2. Aprender  como  alocar  os  dados  corretamente  em  uma  MATRIZ  FATORIAL,  calculado   médias  de  linhas  e  colunas.   3. Entender  o  que  significa  EFEITO  PRINCIPAL  e  como  determinar  se  ele  existe.   4.  Compreender  o  que  significa  EFEITO  DE  INTERAÇÃO  e  determinar  se  ele  existe.   5. Saber  como  interpretar  interações  e  se  a  presença  de  interação  diminui  ou  elimina  a   relevância  do  efeito  principal.   6. Iden]ficar  a  VARIEDADE  DE  FATORIAIS  correspondente  ao  desenho  de  fator  único   do  Cap.  7  (grupos  independentes,  combinados,  não  equivalentes  ou  com  mensurações   repe]das).   7.  Desenho  FATORIAL  MISTO.   8. Iden]ficar  uma  FATORIAL  P  X  E  (person  by  environment  =  pessoa  por  ambiente)  e   entender  o  que  significa  quando  esse  desenho  produz  efeitos  principais  e  interação.   9. Calcular  o  NÚMERO  DE  PARTICIPANTES  NECESSÁRIOS  para  cada  ]po  de  desenho   fatorial   10. Construir  uma  tabela  ANOVA  para  uma  ANOVA  DE  2  FATORES  COM  DESENHO  DE   GRUPOS  INDEPENDENTES. OBJETIVOS  DO  CAPÍTULO Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  5. 5. 1.  O  QUE  É  UM  DESENHO  FATORIAL -­‐ Sir  Ronald  Fisher  (1890  -­‐  1962)   -­‐ Criador  da  ANOVA.   -­‐ Taxas  F  para  decidirem  sobre  a  hipótese  nula  do  estudo  experimental.   -­‐ Período  de  15  anos  inves]gando  os  efeitos  dos  pos  de  solo,  chuva,  ferlizantes,   sequências  de  plantação  e  cepas  gené]cas.   -­‐ Enfa]zou  a  importância  do  uso  de  desenho  fatorial. Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  6. 6. -­‐ Examina  os  efeitos  de  mais  de  uma  variável  independente.   -­‐ Relacionado  a  um  sistema  de  numeração  que  iden]fica  um  número  de  variáveis   independentes,  e  diferentes  níveis  para  elas,  e  um  número  total  de  condições   de  estudo.   -­‐ Exemplo  1:  uma  fatorial  2  por  3  (2  X  3)  tem  duas  variáveis  independentes,  uma   com  dois  níveis  e  outra  com  três,  apresentando  seis  condições  diferentes.   -­‐ Em  princípio,  desenhos  fatoriais  poderiam  envolver  dezenas  de  variáveis   independentes,  mas,  na  prá]ca,  geralmente  tem  dois  ou  três  fatores,  às  vezes   quatro. 1.  O  QUE  É  UM  DESENHO  FATORIAL VARIÁVEL   DEPENDENTE VARIÁVEL   INDEPENDENTE     DE  2  NÍVEIS VARIÁVEL   INDEPENDENTE   DE  3  NÍVEIS Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  7. 7. -­‐ Exemplo  2:  Em  uma  fatorial  3  X  4  X  5,  temos  três  variáveis  independentes,  com   três,  quatro  e  cinco  níveis.   -­‐ O  número  total  de  condições  testadas  em  um  estudo  fatorial  pode  ser   iden]ficado  olhando  para  todas  as  combinações  possíveis  dos  diferentes  níveis   de  cada  variável  independente,  que  irá  ser  demostrando  em  uma  MATRIZ   FATORIAL.   -­‐ Não  confundir:  aqui,  "as  condições  do  experimento"  são  BEM  diferentes  dos  NÍVEIS   das  variáveis  independentes  (comparado  aos  experimentos  de  fator  único).   -­‐ As  condições  se  igualam  ao  número  de  células  da  matriz  (duas  variáveis   independentes  com  dois  níveis  cada  =  quatro  condições  diferentes).   -­‐ No  capítulo,  o  termo  "variável  independente"  e  fator  significam  a  mesma  coisa. 1.  O  QUE  É  UM  DESENHO  FATORIAL VARIÁVEL   DEPENDENTE Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  8. 8. VARIÁVEL   INDEPENDENTE VARIÁVEL  DEPENDENTE CATEGÓRICA CONTINUA CATEGÓRICA CHI-­‐QUADRADO   LOG  LINEAR   LOGISTICA TESTE  T   ANOVA   REGRESSÃO  LINEAR CONTINUA REGRESSÃO  LÓGICA REGRESSÃO  LINEAR   CORRELAÇÃO  DE  PEARSON MISTA REGRESSÃO  LÓGICA REGRESSÃO  LINEAR   ANOVA Fonte: Categorical Data Analysis - Janet C. Rice
  9. 9. -­‐ Suponha  que  você  está  interessado  em  estudar  a  memória  e  deseja  descobrir  se  o  recall  (recordação)  pode   ser  melhorado  treinando  as  pessoas  no  uso  de  técnicas  "visuais"  enquanto  memorizam  uma  lista  de   palavras.     -­‐ Você  pode  criar  dois  grupos  simples  para  o  experimento,  no  qual:   •  um  grupo  é  orientado  para  u]lizar  técnicas  visuais  enquanto  memoriza  as  palavras  ("visualize  uma   imagem  para  cada  palavra"),     • o  outro  é  orientado  a  u]lizar  a  repe]ção  das  palavras  ("apenas  repita  as  palavras  de  novo  e  de   novo  para  você  mesmo”).   -­‐ Mas  também  queremos  saber  como  a  memória  é  afetada  pela  velocidade  de  visualização  das  palavras,   então  o  grupo  é  novamente  dividido:     • alguns  par]cipantes  verão  as  listas  com  dois  segundos  para  cada  palavra,     • outros  terão  quatro  segundos.     -­‐ Em  um  design  fatorial,  é  possível  testar  e  cruzar  ambas  as  condições. ESTUDO  HIPOTÉTICO  SOBRE  MEMÓRIA MEMÓRIA ORIENTAÇÃO TEMPO Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  10. 10. 2.  MATRIZ  FATORIAL  DO  ESTUDO: ESTUDO  HIPOTÉTICO  SOBRE  MEMÓRIA VELOCIDADE  DA   APRESENTAÇÃO 2seg/palavra 4seg/palavra ORIENTAÇÃO   RECEBIDA VISUAL REPETIÇÃO Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  11. 11. COMO  FICA  A  MATRIZ,     SE  GÊNERO  FOR  ACRESCENTADO  COMO  FATOR: ESTUDO  HIPOTÉTICO  SOBRE  MEMÓRIA MEMÓRIA ORIENTAÇÃO TEMPO GENÊRO Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  12. 12. COMO  FICA  A  MATRIZ,     SE  GÊNERO  FOR  ACRESCENTADO  COMO  FATOR: ESTUDO  HIPOTÉTICO  SOBRE  MEMÓRIA VELOCIDADE  DA   APRESENTAÇÃO 2seg/palavra 4seg/palavra ORIENTAÇÃO   RECEBIDA VISUAL REPETIÇÃO VELOCIDADE  DA   APRESENTAÇÃO 2seg/palavra 4seg/palavra HOMENS MULHERES Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  13. 13. -­‐ Descreve  o  efeito  geral  de  uma  única  variável  independente.     -­‐ Logo,  em  um  estudo  com  duas  variáveis  independentes,  pode  haver  no  máximo   dois  efeitos  principais.   -­‐ Determinar  o  efeito  principal  de  um  fator  envolve  combinar  todos  os  dados  de   cada  um  dos  níveis  daquele  fator.     -­‐ No  estudo  sobre  a  memória,  é  combinar  todos  os  que  foram  orientados  a   ulizar  imagens  (para  ambos  os  tempos  de  apresentação)  e  comparar  com   aqueles  que  usaram  repeção  (mesma  coisa  com  velocidade).   -­‐ "Existe  um  efeito  principal  do  ]po  de  orientação  recebida?" 3.  EFEITO  PRINCIPAL VELOCIDADE  DA   APRESENTAÇÃO 2seg/palavra 4seg/palavra ORIENTAÇÃO   RECEBIDA VISUAL     REPETIÇÃO VELOCIDADE  DA   APRESENTAÇÃO 2seg/palavra 4seg/palavra ORIENTAÇÃO   RECEBIDA VISUAL REPETIÇÃO Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  14. 14. 30  palavras   25  entrevistados  em  cada  condição ESTUDO  HIPOTÉTICO  SOBRE  MEMÓRIA VELOCIDADE  DA   APRESENTAÇÃO MÉDIA 2seg/palavra 4seg/palavra ORIENTAÇÃO   RECEBIDA VISUAL 17 23 20,0 REPETIÇÃO 12 18 15.0 MÉDIA 14,5 20,5 -­‐ Com  um  teste  ANOVA  é  possível  julgar  se  as  diferenças  são  esta?s?camente   significantes  ou  acontecem  devido  ao  acaso. Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  15. 15. -­‐ ATRATIVIDADE  EM  BARES  X  TEMPO 3.  EFEITO  PRINCIPAL   EXEMPLO  DE  PESQUISA  16 Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  16. 16. -­‐ Os  efeitos  principais  são  resultados  importantes  no  desenho  fatorial,  mas  a   grande  vantagem  deles  diante  dos  designs  de  fator  único  está  no  potencial  em   demostrar  efeitos  de  interação.   -­‐ A  interação  ocorre  quando  o  efeito  de  uma  variável  independente  depende  do   nível  de  outra  variável  independente.   -­‐ Mesmo  que  os  efeitos  principais  não  aconteçam,  é  possível  ocorrer  interação. 4.  INTERAÇÃO TIPO  DE  CURSO ÊNFASE  EM   LABORATÓRIO ÊNFASE  EM   SEMINÁRIOS ÁREA   DOS   ALUNOS CIÊNCIAS   NATURAIS 80 70 75 CIÊNCIAS   HUMANAS 70 80 75 ESCORE  DE   APRENDIZAGEM 75 75 Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  17. 17. -­‐ O  RECALL  DE  APRENDIZAGEM  É  MELHOR  SE  AS  PESSOAS  ESTÃO  NO   MESMO  TIPO  DE  AMBIENTE  OU  CONTEXTO  QUE  APRENDERAM  AS   INFORMAÇÕES  PELA  PRIMEIRA  VEZ. 4.  INTERAÇÃO   EXEMPLO  DE  PESQUISA  17 Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  18. 18. 4.  QUANDO  A  INTERAÇÃO  TORNA  O   EFEITO  PRINCIPAL  IRRELEVANTE OS  EFEITOS  DA  CAFEÍNA     -­‐ Os  efeitos  principais  do  estudo  foram   significavamente  relevantes:  apesar  de   tudo,  o  recall  foi  melhor  com  a  cafeína  do   que  com  café  descafeinado,  tanto  nas   sessões  matu]nas  quando  vesper]nas.   -­‐ Mas  olhando  todas  as  células  com   cuidado,  percebe  que  em  três  delas  o   resultado  foi  muito  próximo  e  só   declinou  em  uma  célula  -­‐  descafeinado  à   tarde.   -­‐ No  gráfico  de  barras,  é  possível  ver  que   todos  os  resultados  estão  próximos,  e  só   a  barra  do  decaf  à  tarde  cai.   -­‐ A  única  vantagem  da  cafeína  foi  à  tarde,   já  que  de  manhã  os  resultados  foram   próximos.   -­‐ A  interação  é  o  único  resultado   importante. Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  19. 19. -­‐ Um  desenho  fatorial  2  X  2  oferece  oito  possibilidades  de  resultado:   1. Efeito  principal  só  para  o  primeiro  fator.   2. Efeito  principal  só  para  o  segundo  fator.   3. Efeito  principal  para  ambos  os  fatores,  sem  interação.   4. Efeito  principal  para  o  primeiro  fator,  mais  uma  interação.   5. Efeito  principal  para  o  segundo  fator,  mais  uma  interação.   6. Efeito  principal  para  ambos  os  fatores  mais  uma  interação.   7. Só  uma  interação,  sem  efeitos  principais.   8. Nenhum  efeito  principal,  nenhuma  interação. 5.  COMBINAÇÃO  ENTRE  INTERAÇÕES  E   EFEITOS  PRINCIPAIS MEMÓRIA ORIENTAÇÃO TEMPO Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  20. 20. 1.  Efeito  principal  só  para  o  primeiro  fator. 5.  COMBINAÇÃO  ENTRE  INTERAÇÕES  E   EFEITOS  PRINCIPAIS MEMÓRIA ORIENTAÇÃO TEMPO Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  21. 21. 2.  Efeito  principal  só  para  o  segundo  fator. 5.  COMBINAÇÃO  ENTRE  INTERAÇÕES  E   EFEITOS  PRINCIPAIS MEMÓRIA TEMPO ORIENTAÇÃO Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  22. 22. 3.  Efeito  principal  para  ambos  os  fatores,  sem  interação. 5.  COMBINAÇÃO  ENTRE  INTERAÇÕES  E   EFEITOS  PRINCIPAIS MEMÓRIA TEMPO ORIENTAÇÃO Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  23. 23. 4.  Efeito  principal  para  o  primeiro  fator,  mais  uma  interação. 5.  COMBINAÇÃO  ENTRE  INTERAÇÕES  E   EFEITOS  PRINCIPAIS MEMÓRIA TEMPO ORIENTAÇÃO Observação:  Essa  é   apenas  uma   representação  visual  do   tempo  agindo  sobre  a   orientação!  Esse  ]po  de   modelo  não  existe,  e  o   correto  seria  incluir  mais   um  construto,  com   orientação  +  tempo. Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  24. 24. 6.  VARIEDADES  /  TIPOS  DE  DESENHO   FATORIAL sujeitos  diferentes os  mesmos  sujeitos,   antes  e  depois os  grupos  são   manipulados  ou   as  variações  são   dos  sujeitos? Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  25. 25. 7.  DESENHO  FATORIAL  MISTO sujeitos  diferentes os  mesmos  sujeitos,   antes  e  depois os  grupos  são   manipulados  ou   as  variações  são   dos  sujeitos? Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  26. 26. Mistura  os  desenhos  BETWEEN  e  WITHIN  SUBJECTS.     Pelo  menos  uma  das  variáveis  deve  ser  testada  BETWEEN  SUBJECTS,  e  pelo   menos  uma  deve  ser  testada  WITHIN  SUBJECTS.   Úl  para  lidar  com  grupos  equivalentes  e  sequência  de  eventos. 7.  DESENHO  FATORIAL  MISTO EXEMPLO  18  -­‐  COM  CONTRABALANCEAMENTO EXEMPLO  19  -­‐  SEM  CONTRA-­‐BALANCEAMENTO PI  =  proacdve  interferenceAuto-­‐eficácia  se  refere  ao  senso  de  competência  da   pessoa  em  lidar  com  problemas.   Deveriam  imaginar  que  estavam  amarrados  em  uma   cadeira.   Teste  com  vídeos  de  aranhas:  se  mexiam  aleatoriamente   ou  em  direção  a  eles. Um  fenômeno  no  qual  a  aprendizagem   e  o  recall  de  novas  informações  está   ligado  ao  aprendizado  de  informações   andgas. Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  27. 27. -­‐ ? 8.  FATORIAL  PXE sujeitos  diferentes os  mesmos  sujeitos,   antes  e  depois os  grupos  são   manipulados  ou   as  variações  são   dos  sujeitos? Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  28. 28. 8.  FATORIAL  PXE -­‐ Desenho  fatorial  P  X  E  =  Person  per  Environment   -­‐ Como  esses  estudos  geram  uma  interação  entre  o  TIPO  DE  PESSOA  e  o   AMBIENTE  criado  pelo  estudo,  são  chamados  de  P  X  E.   -­‐ Por  ambiente  se  define  amplamente  qualquer  variável  independente   manipulada.   -­‐ Em  desenhos  P  X  E,  existe  uma  subdis]nção  se  o  ambiente  é  manipulado   between  subjects  ou  within  subjects  (pessoas  diferentes  respondem,  ou  antes  e   depois).   -­‐ Se  misturar  os  dois  se  torna  uma  fatorial  P  X  E  mista. Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  29. 29. -­‐ MATEMÁTICA  X  QUESTÕES  DE  GÊNERO 8.DESENHO  FATORIAL  COM  INTERAÇÃO   PXE  -­‐  EXEMPLO  DE  PESQUISA  20 Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  30. 30. -­‐ DIREÇÃO  X  USO  DE  CELULAR 8.DESENHO  FAT0RIAL  COM     DUAS  INTERAÇÕES  PRINCIPAIS   EXEMPLO  DE  PESQUISA  21 dirigindo  com  o  celularsó  dirigindo Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  31. 31. 9.  NÚMERO  DE  PARTICIPANTES   NECESSÁRIOS Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  32. 32. 10.  ANOVA  DE  2  FATORES  COM  GRUPOS   INDEPENDENTES Em  uma  ANOVA  de  2-­‐fatores,  existem   duas  fontes  de  variância:   -­‐ A  variância  entre  grupos  diferentes.   -­‐ A  variância  entre  cada  grupo. Goodwin,  C.J.  -­‐  Research  in  Psychology:  Methods  and  Design,  2008
  33. 33. OBRIGADA! Nayara  Duarte   nayarapduarte@gmail.com   about.me/nayduarte

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