12.1: O que é um Experimento?

Um experimento é uma atividade planejada realizada sob condições controladas. O objetivo de um experimento é investigar a relação entre duas variáveis. Quando uma variável causa mudança em outra, chamamos a primeira variável de variável explicativa ou independente. A variável afetada é chamada de resposta ou variável dependente. Em um experimento randomizado, o pesquisador manipula os valores da variável explicativa e mede as mudanças resultantes na variável resposta. Os diferentes valores da variável explicativa são chamados de tratamentos. Uma unidade experimental é um único objeto ou indivíduo a ser medido.

Você quer investigar a eficácia da vitamina E na prevenção de doenças. Você recruta um grupo de indivíduos e pergunta se eles tomam vitamina E regularmente. Você percebe que os indivíduos que tomam vitamina E apresentam melhor saúde, em média, do que aqueles que não o fazem. Isso prova que a vitamina E é eficaz na prevenção de doenças? Isso não acontece. Existem muitas diferenças entre os dois grupos em comparação com o consumo de vitamina E. As pessoas que tomam vitamina E regularmente costumam tomar outras medidas para melhorar sua saúde: exercícios, dieta, outros suplementos vitamínicos e optar por não fumar. Qualquer um desses fatores pode estar influenciando a saúde. Conforme descrito, este estudo não prova que a vitamina E é a chave para a prevenção de doenças.

Variáveis adicionais que podem obscurecer um estudo são chamadas de variáveis ocultas. Para provar que a variável explicativa está causando uma mudança na variável resposta, é necessário isolar a variável explicativa. O pesquisador deve planejar seu experimento de forma que haja apenas uma diferença entre os grupos que estão sendo comparados: os tratamentos planejados. Isso é feito pela atribuição aleatória de unidades experimentais aos grupos de tratamento. Quando os sujeitos recebem tratamentos aleatoriamente, todas as variáveis potenciais à espreita são distribuídas igualmente entre os grupos. Nesse ponto, a única diferença entre os grupos é a imposta pelo pesquisador. Portanto, diferentes desfechos medidos na variável resposta devem ser resultado direto dos diferentes tratamentos. Dessa forma, um experimento pode provar uma conexão de causa e efeito entre as variáveis explicativas e de resposta.

Este texto foi adaptado de Openstax, Introductory Statistics, Section 1.4 Experimental Design and Ethics