Mehrfaktorielles Experimentaldesign - Präsentation des Stimulus mithilfe Zufallsgenerator

Question

Hallo Support-Team,

vielen Dank für die großartige Hilfe bisher!

Ich möchte ein mehrfaktorielles Experimentaldesign, welches ich laut https://www.soscisurvey.de/help/doku.php/de:create:randomization-mehrfaktoriell bis zum Stimulus umgesetzt habe (den PHP Code auf der Seite nach dem Zufallsgenerator).

In meiner Urne für die Zufallsziehung befinden sich die 4 Kombinationen meines 2x2 within-subject design.

Jetzt möchte ich als Stimulus einen Zufallsgenerator verwenden, der mir aus 15 möglichen Kombinationen eine Zahlenkombination anzeigt. In meinen zwei Treatments habe ich für jede der 15 möglichen Kombinationen, bestimmte Veränderungen, die dem Probanden angezeigt werden. Nach jedem Treatment ein Schieberegler und eine Frage für den Probanden.

Meine Frage lautet, wie kriege ich die Stimuli am besten hin, sodass zuerst der Zufallsgenerator eine Kombination auswählt, danach jedoch, zwei bestimmte (für jedes Treatment eine) Kombinationen angezeigt werden? Der Anleitung der Hilfeseite folgend, habe ich beide Treatments bereits miteinander verknüpft. Den PHP Code, den ich bisher auf Hilfeseiten gefunden habe, hatte immer nur einen Stimulus (z.B. einen Text oder eine Mediendatei), aber keine Verknüpfung von verschiedenen Treatments.

Noch eine Frage zum Schieberegler und der Frage, brauche ich für jedes Treatment eine eigene Frage und Schieberegler (Text unverändert) (sozusagen die Frage dupliziert mit verschiedenen Treatment1 Treatment2, Control1, Control2 Kennungen) oder kann ich denselben benutzen? Hat das Auswirkungen auf meine Auswertung?

Vielen Dank im Voraus!

Viele Grüße!

Comments

> In meiner Urne für die Zufallsziehung

Ich hoffe sehr, Sie haben einen Zufallsgenerator verwendet. Urnen sind nur (noch) für Spezialfälle - mit dem Zufallsgenerator, value(..., 'csv') und putList() kommt man meist deutlich weniger fehleranfällig zum Ziel.

Ich würde Sie für eine hilfreiche Antwort noch um folgende Punkte bitten:

1) Wie stehen die 4 Kombinationen vom 2x2 Design und die 15 Kombinationen zueinander?

2) Haben Sie ein vollständiges 2x2 within subject Design ... siehst also jede:r Proband:in jedes Treatment. Und was genau ist das Treatment?

3) Ja, Sie brauchen für jede Abfrage einen eigenen Schieberegler *oder* zumindest ein Item innerhalb der Schieberegler-Frage (einfacher!).

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Vielen Dank für Ihre Kommentare!
Ja, ich habe einen Zufallsgenerator verwendet. Auf der Seite nach dem Zufallsgenerator habe ich putList('EX04', value('EX03', 'csv')); verwendet. EX04 sind die internen Variablen und EX03 ist der Zufallsgenerator.

Zu Ihren Fragen:
1) Aus den 15 Kombinationen (bestehend aus jeweils 3 Prozentangaben jeweils für 3 verschiedene Getreidesorten) wird zufällig eine Kombination ausgewählt und dem Probanden (alle männlich) anfänglich zugeteilt. Das passiert in jeder der 4 Kombinationen.

2) Korrekt, jeder Proband sieht jedes der zwei Treatments. Diese sind hohes (Treatment 1) und niedriges Risiko für Wetterschwankungen (Control 1) und hohe Kosten (Treatment 2) und niedrige Kosten (Control 2) für Getreide. Jeder Proband durchläuft also HH, HL, LH und LL - high risk/high costs; high risk/low costs; low risk/high costs; low risk/low costs.

3) Nach jedem Treatment werden die veränderten Getreideallokationen präsentiert und anhand der drei Schieberegler (für jede Getreidesorte einen) kann der Proband die Allokation anpassen. Z.B. Getreide 1 nachkaufen - Allokation erhöhen, Getreide 2 verkaufen - Allokation verringern.

Der Zufallsgenerator soll eine Anfangsallokation beliebig aus 15 Möglichkeiten auswählen. Je nachdem welche Allokation gewählt wurde und welche Treatment/Control Gruppe gerade gewählt wurde, eine bestimmte Folgeallokation.  

Vielen Dank für den Hinweis mit den Items, ich lege also zu jeder möglichen Kombination  HH, HL, LH und LL jeweils ein Item an?

Vielen Dank im Voraus!
Viele Grüße!

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ad 1) Da muss ich nochmal nachhaken: Ist es dieselbe der 15 Kombinatinen in jeder der 4 Wiederholungen oder jedesmal eine andere? Im zweiten Fall müsste man überlegen, ob man noch eine systematische Variation der 4 within-Faktoren mit den Kombinationen sicherstellt oder ob da eine uneingeschränkte Zufallsauswahl reicht - letzteres könnte dazu führen, dass bestimmte within-Ausprägungen seltener oder häufiger mit einer der 15 Kombinationen zusammenfallen.

> Je nachdem welche Allokation gewählt wurde und welche Treatment/Control Gruppe gerade gewählt wurde, eine bestimmte Folgeallokation.  

Das klingt danach, dass man pro Interview nur eine einzige der 15 Kombinationen braucht - und sich die drei folgenden dann systeamtisch daraus ergeben. Nach welcher Regel?

> ich lege also zu jeder möglichen Kombination  HH, HL, LH und LL jeweils ein Item an?

Es kommt darauf an. Wenn man pro Wiederholung 3 Schieberegler braucht, würde ich jeweils eine Frage mit 3 Reglern und konstanter Summe anlegen. Wenn es pro Wiederholung nur 1 Regler wäre, würde ich 4 Items innerhalb einer Frage empfehlen.

Falls pro within-Faktor noch mehr Inhalte benötigt werden (z.B. Texte) empfehle ich, dass man für jede Treatment-Gruppe eine Rubrik anlegt. Und da wäre dann die 01 jeweils die Schiebergeler-Fragen, 02 der Beschreibungstext u.s.w.

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Vielen Dank für Ihre Kommentare!

Zu 1): Die Anfangsallokation in jeder der 4 Kombinationen ist immer aus denselben 15 Möglichkeiten. Als Beispiel, sollte der Zufallsgenerator Zeile 3 (bspw. 86%, 5%, 9%) auswählen und dann das Design HL erscheinen, so würde im ersten Treatment high risk treatment aus anfänglich 86%, 5%, 9% jetzt 34%, 49%, 17% werden. Direkt nach Anzeige dieser prozentualen Veränderungen, soll der Proband drei Schieberegler angezeigt bekommen mit denen er die Allokation verändern kann. Das zweite Treatment könnte low costs sein, d.h. aus anfänglich 86%, 5%, 9% werden im low cost treatment 31%, 15% und 54% anzeigt, wieder mit drei Schiebereglern, sodass der Proband die Allokationen anpassen kann.

Zu: "Das klingt danach, dass man pro Interview nur eine einzige der 15 Kombinationen braucht - und sich die drei folgenden dann systeamtisch daraus ergeben. Nach welcher Regel?"

Momentan weiß ich noch nicht, wie viele Wiederholungen ich pro Design haben werde, ob eventuell pro Treatment 3 oder mehrere Wiederholungen stattfinden werden. Das wird von der Zeit abhängen, die ein Proband pro Kombination im pre-test braucht.

Stand jetzt, braucht man pro Interview nur eine der 15 Möglichkeiten der Anfangsallokation, die dann in jedem der zwei Treatments je nach Treatment/Control Group-Zugehörigkeit variiert. Die Variation in Prozenten wurde vorher bereits experimentell erforscht.

Meine Treatments sind (1) hohes Risiko und (2) hohe Kosten und meine Kontrollgruppen sind (1) niedriges Risiko und (2) niedrige Kosten.

Es sind pro Frage/Treatment drei Regler. Vielen Dank für den Hinweis mit den verschiedenen Rubriken.

Viele Grüße!

Answer 1

Danke für die Schilderung - damit wird der Ablauf deutlich klarer.

Die beiden Zufallsgeneratoren mit 4 und 15 Zetteln haben Sie ja bereits vorbereitet. Und Sie teilen die 3 Prozentwerte auch bereits in interne Variablen ein.

Momentan weiß ich noch nicht, wie viele Wiederholungen ich pro Design haben werde

Nun gut, das können Sie am Ende ja recht einfach im 4er-Zufallsgenerator anpassen.

wie kriege ich die Stimuli am besten hin, sodass zuerst der Zufallsgenerator eine Kombination auswählt, danach jedoch, zwei bestimmte (für jedes Treatment eine) Kombinationen angezeigt werden?

Wenn Sie in drei Variablen die Anfangsallokation haben, können Sie in PHP einfach plus-minus-mal-geteilt rechnen. Oder Sie hinterlegen zu jedem Tripel gleich noch weitere Tripel für die unterschiedlichen Ausprägungen. Für die 86%, 5%, 9% also dann

86,5,9,34,49,17,31,15,54

Hier wären die ersten drei die Anfangsallokation, die nächsten drei die High Risk Kombi, und die nächsten drei die Low Costs Kombination.

Zum Speichern brauchen Sie dann noch ein paar mehr interne Variablen, aber Sie haben dafür immer die passende Kombination zur Hand.

Comments

Vielen Dank für Ihre Antwort!
Genau, ich habe jetzt zwei Zufallsgeneratoren (einen für das 2x2 Design für HL, LH, HH und LL) und einen für die 15 Möglichkeiten, pro Zeile drei ganze Zahlen mit Komma voneinander getrennt. Für beide habe ich mit putList() auf einer neuen Seite direkt nach dem Zufallsgenerator interne Variablen kreiert.

Darf ich Sie freundlich um eine genauere Erklärung zu PHP und den Triplets bitten? Ich bin ein Neuling in PHP.

Was genau muss in den PHP Code und soll dieser auf eine neue Seite direkt nach dem Zufallsgenerator und putList() mit den 15 Möglichkeiten?

Wie genau würde ich in PHP 86,5,9,34,49,17,31,15,54 als HL kennzeichnen und brauche ich dann einen Filter bzw. if statements?

Vielen Dank im Voraus!
Viele Grüße!

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> Darf ich Sie freundlich um eine genauere Erklärung zu PHP und den Triplets bitten?

Nun, was möchten Sie denn mit dem ersten Triplet (fangen wir mal damit an) machen? Ich vermute, es in dem ChartJS Chart anzeigen? Haben Sie schon ein Chart mittels ChartJS im Fragebogen eingebunden? Damit sollten Sie starten.

> Ich bin ein Neuling in PHP.

Kein Problem, ein wenig Programmieren zu lernen lohnt sich auf jeden Fall :)

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Vielen Dank dafür! Wie kennzeichne ich jetzt meine Kombinationen aus Zahlen als HH, HL, LH und LL?
Gibt es Anleitungen, die Sie empfehlen können?
Viele Grüße!

Zu "Kein Problem, ein wenig Programmieren zu lernen lohnt sich auf jeden Fall :)", bin dabei :)

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Ich gehe jetzt einmal davon aus, dass Sie für jede der 15 Kombinationen gleich alle 4 Varianten mit eintragen? Also hätten Sie in jeder Zeile 5x3 = 15 Werte.

> Wie kennzeichne ich jetzt meine Kombinationen aus Zahlen als HH, HL, LH und LL?

Gar nicht ... Sie haben ja einen Zufallsgenerator, wo ohnehin drin steht, was davon 1, 2, 3 und 4 ist. Dann ist das nullte Tripel die Basis, das erste z.B. HH u.s.w. Sie wissen dann z.B. dass sich die Tripels aus den Prozentwerten der folgenden internen Variablen zusammensetzen:

Basis 1,2,3
1=HH 4,5,6
2=HL 7,8,9
3=LH 10,11,12
4=LL 13,14,15

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Leider verstehe ich Ihre Antwort nicht. Ich bitte um eine genauere Erklärung.

Derzeit habe ich zwei Zufallsgeneratoren.
Im Ersten:
1 = 1, 1, high vol & high costs
2 = 1, 2, high vol & low costs
3 = 2, 1, low vol & high costs
4 = 2, 2, low vol & low costs

Im Zweiten:
01 = 60, 35, 5
02 = 0, 93, 7
03 = 86, 5, 9
04 = 5, 86, 9
05 = 32, 55, 13
06 = 76, 5, 19
07 = 3, 77, 20
08 = 33, 33, 33
09 = 5, 62, 33
10 = 40, 25, 35
11 = 52, 8, 40
12 = 16, 34, 50
13 = 33, 2, 65
14 = 9, 14, 77
15 = 10, 2, 88

Im zweiten Zufallsgenerator sind nur die Basis Zahlen eingespeist, noch keine Veränderung nach den zwei Treatments.

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> Im zweiten Zufallsgenerator sind nur die Basis Zahlen eingespeist, noch keine Veränderung nach den zwei Treatments.

Möchten Sie die Treatment-Variationen der Basisallokation berechnen oder möchten Sie das fix hinterlegen?

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Die Treatment Variationen nach High and low risk sowie high and low costs sind alle bereits berechnet und ich möchte diese nur fix hinterlegen.

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Dann schreiben Sie sie mit in die Liste. Dort ist das am einfachsten hinterlegt.

01 = 60,35,5,50,45,15,...
02 = 0,93,7,10,83,7,...

Nutzen Sie die Excel-Funktion VERKETTEN(), um das ganze in einer Tabelle vorzubereiten.

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Vielen Dank!
Ich denke, dass diese Zahlenreihen nicht das sind, was ich mit meinem 2x2 within-subject design erreichen möchte, denn somit gebe ich eine bestimmte Reihenfolge von HH, HL, LH und LL vor.

Ich möchte, das die zufällige Anfangswahl (eine aus 15 Möglichkeiten) zufällig alle vier Kombinationen HH, HL, LH und LL durchläuft und nicht in einer bestimmten Reihenfolge.

Soll ich hierfür if statements in PHP verwenden - if HH && erste Zeile, dann diese Zahlen, else nichts und für alle möglichen Kombinationen wiederholen?

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> denn somit gebe ich eine bestimmte Reihenfolge von HH, HL, LH und LL vor.

Nein, geben Sie nicht. Sie sorgen nur erstmal dafür, dass Sie jede erforderliche Kombination im Datensatz liegen haben. In welcher Abfolge Sie das dann präsentieren, das entscheidet immer noch der PHP-Code. Der hier: https://support.soscisurvey.de/?qa=42261/zufallige-allokationen-aus-excel-datei&show=42386#c42386

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Vielen Dank für Ihren Kommentar!

Das heißt den zweiten Zufallsgenerator mit den 15 Anfangsallokationen ergänze ich durch HH; HL; LH; LL sodass ich in jeder Zeile 27 Zahlen habe.
Als Beispiel Zeile 3:
Anfangsallokation: 86, 5, 9
High risk: 34, 49, 17
high costs: 73, 22, 5
low risk: 33, 2, 65
low costs: 31, 15, 54

Somit wird Zeile 3 zu Anfangsallokation, High risk High costs; HL; LH; LL:
86, 5, 9, 34, 49, 17, 73, 22, 5, 34, 49, 17, 31, 15, 54, 33, 2, 65, 73, 22, 5, 33, 2, 65, 31, 15, 54

Ist das so richtig?

Danke für den Verweis auf den PHP Code, kann ich Sie da fragen, wie mein erster Zufallsgenerator (der über HH; HL; LH; LL entscheidet) in den PHP Code mit den internen Variablen eingespeist wird?

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Ich zähle pro Zeile nur 3 Prozentzahlen mal 5 Variationen = 15 Zahlen, aber ... ja.

> kann ich Sie da fragen, wie mein erster Zufallsgenerator (der über HH; HL; LH; LL entscheidet) in den PHP Code mit den internen Variablen eingespeist wird?

Darum kümmert sich diese Zeile im PHP-Code:
$treatment = value('EX06');  // 1 bis 4

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Ich verstehe Sie jetzt so, dass ich in jeder Zeile nur die Anfangsallokation (3 Zahlen) habe, sowie nur die Aufzählungen High risk, low risk, high costs, low costs - somit 15 Zahlen und keine Verkettung der möglichen Kombinationen HH; HL; LH; LL. Ist das so richtig?

Der Zufallsgenerator EX06 hat nur die 15 Möglichkeiten und keine Kombinationen von HH; HL; LH; LL.

Meine Frage hierzu wie verbinde ich den ersten Zufallsgenerator der aus HH; HL; LH; LL eins auswählt mit dem zweiten Zufallsgenerator (wählt aus 15 möglichen Zahlenkombinationen eine Anfangsallokation aus)?
Im vorgeschlagenen PHP Code kommt der erste Zufallsgenerator nicht vor:
$treatment = value('EX06');  // 1 bis 4
$basis = 3 * $treatment;  // 3, 6, 9 oder 12
$ownData = [
  value(id('IV01', $treatment + 1)),
  value(id('IV01', $treatment + 2)),
  value(id('IV01', $treatment + 3))
];

Wäre es vielleicht sinnvoll anstatt eines Zufallsgenerators HH; HL; LH; LL zwei getrennte zu haben - der erste, der über das Risiko entscheidet (entweder hoch oder niedrig) und der zweite, der über die Kosten entscheidet (entweder hoch oder niedrig)? Am Ende folgt eine Überprüfung, ob von einem Probanden alle vier möglichen Kombinationen durchlaufen wurden.

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> und keine Verkettung der möglichen Kombinationen HH; HL; LH; LL. Ist das so richtig?

Das weiß ich nicht ... brauchen Sie denn Verkettungen zwischen den Verknüpfungen in Ihrem Experiment? Ich hatte Sie so verstanden, dass die Basis plus die 4 Ausprägungen das wären, was präsentiert wird?!

> Meine Frage hierzu wie verbinde ich den ersten Zufallsgenerator der aus HH; HL; LH; LL eins auswählt mit dem zweiten Zufallsgenerator (wählt aus 15 möglichen Zahlenkombinationen eine Anfangsallokation aus)?

Wie schon gesagt ... darum kümmert sich diese Zeile:
$treatment = value('EX06');  // 1 bis 4

Wenn Sie mehrere Treatments ziehen, dann haben Sie für Ihren 4er-Zufallsgenerator mehrere Variablen:

$treatment = value('EX06x1');  // Erste Präsentation
$treatment = value('EX06x2');  // Zweite Präsentation
$treatment = value('EX06x3');  // Dritte Präsentation

> Wäre es vielleicht sinnvoll anstatt eines Zufallsgenerators HH; HL; LH; LL zwei getrennte zu haben

Nein, weil dann nicht mehr sichergestellt wäre, dass alle Gruppen gleich häufig gezogen würden. Es könnte dann immer HH und LL gewählt werden, und trotzdem wären beide Zufallsgeneratoren für sich gelichverteilt. Also ... nein.

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Vielen Dank für Ihre Unterstützung.

Ich habe zwei Treatments (risk und costs), die beide entweder niedrig oder hoch sein können.

Der Zufallsgenerator soll für den Probanden eine aus 15 Möglichkeiten auswählen. Dann soll dem Probanden zuerst das Treatment risk (entweder hoch oder niedrig - vom Zufallsgenerator ausgewählt) angezeigt werden, zusammen mit der ursprünglichen Auswahl, sodass der Proband den Unterschied zwischen Anfang und ersten Treatment merkt. Direkt nach dieser Anzeige soll der Proband drei Schieberegler angezeigt bekommen mit denen er die Allokationen verändern kann.
Im zweiten Treatment (costs) wählt der Zufallsgenerator entweder high oder low costs aus und zeigt dieses zusammen mit der ursprünglichen Auswahl an (wieder damit der Proband den Unterschied bemerkt). Direkt danach folgen drei Schieberegler.
Als Beispiel Zeile 3:
sollte der Zufallsgenerator die Kombination Low risk - High costs (LH) auswählen:

Anfangsallokation: 86, 5, 9
low risk: 33, 2, 65
high costs: 73, 22, 5

Es wird die Anfangsallokation zusammen mit dem low risk treatment angezeigt. Also 86, 5, 9 und 33, 2, 65. Der Proband soll auf der gleichen Seite drei Schieberegler (für jede Prozentzahl einen) angezeigt bekommen und kann, wenn er möchte, die Allokationen anpassen.
Danach auf der nächsten Seite wird das high cost treatment angezeigt. Das heißt, wieder die Anfangsallokation 86, 5, 9 und jetzt 73, 22, 5 für high costs. Es folgen wieder auf der gleichen Seite drei Schieberegler, mit denen man Anpassungen vornehmen kann.

Somit ist die Kombination LH erledigt und derselbe Vorgang wird mit den Kombinationen HH,LL, HL und derselben Anfangsallokation 86, 5, 9 für Zeile 3 wiederholt.

Zu "Wenn Sie mehrere Treatments ziehen, dann haben Sie für Ihren 4er-Zufallsgenerator mehrere Variablen:"
Ich habe zwei Treatments und zwei Kontrollgruppen, wie definiere ich EX06x1, x2, x3?
Wird dann EX06x1 zu high risk, x2 zu low risk, x3 zu high costs und x4 zu low costs?

Vielen Dank im Voraus!

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> Wird dann EX06x1 zu high risk, x2 zu low risk, x3 zu high costs und x4 zu low costs?

Sie haben einen Zufallsgenerator, damit der variiert, was wann gezeigt wird. Aber vermutlich wäre es sinnvoller, wenn Sie in Ihrem Fall einfach 4 Seiten bauen und deren Abfolge variieren (https://www.soscisurvey.de/help/doku.php/de:create:rotation-pages) - da können Sie dann jederzeit noch entscheiden, ob es 2, 3 oder alle 4 Ausprägungen within-subject gibt.

Also nächste Schritt: Bauen Sie eine Seite, für "high risk" inkl. Schiebereglern und nutzen Sie dabei die Werte, die der 15er-Zufallsgenerator gezogen hat.

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Vielen Dank! Habe alles in meinem Experiment umgesetzt und die Rotation der Seiten sowie die Anzeige der Treatments funktionieren!

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Das ... war jetzt aber ein großer Schritt vom letzten Stand. Respekt!