4.4.3 Mecanweithiau

Arbrofion mesur yr hyn a ddigwyddodd. Mae mecanweithiau egluro pam a sut y digwyddodd.

Y trydydd syniad allweddol ar gyfer symud y tu hwnt i arbrofion syml yw mecanweithiau . Mae mecanweithiau'n dweud wrthym pam neu sut y cafodd triniaeth effaith. Gelwir y broses chwilio am fecanweithiau weithiau hefyd yn chwilio am newidynnau ymyrryd neu newidynnau cyfryngu . Er bod arbrofion yn dda ar gyfer amcangyfrif effeithiau achosol, nid ydynt yn aml wedi'u cynllunio i ddatgelu mecanweithiau. Gall arbrofion digidol ein helpu i nodi mecanweithiau mewn dwy ffordd: (1) maen nhw'n ein galluogi i gasglu mwy o ddata prosesau a (2) maen nhw'n ein galluogi i brofi llawer o driniaethau cysylltiedig.

Oherwydd bod mecanweithiau'n anodd eu diffinio yn ffurfiol (Hedström and Ylikoski 2010) , rydw i'n mynd i ddechrau gydag enghraifft syml: limes and scurvy (Gerber and Green 2012) . Yn y ddeunawfed ganrif, roedd gan feddygon ymdeimlad eithaf da, pan oedd morwyrwyr yn bwyta cwymp, nad oeddent yn cael scurvy. Mae scurvy yn glefyd ofnadwy, felly roedd hwn yn wybodaeth bwerus. Ond nid oedd y meddygon hyn yn gwybod pam fod cyfyngiadau yn atal scurvy. Nid tan 1932, bron i 200 mlynedd yn ddiweddarach, y gallai gwyddonwyr ddangos yn ddibynadwy mai fitamin C oedd y rheswm pam yr oedd y calch yn atal scurvy (Carpenter 1988, 191) . Yn yr achos hwn, fitamin C yw'r mecanwaith sy'n cyfyngu ar atal scurvy (ffigur 4.10). Wrth gwrs, mae nodi'r mecanwaith hefyd yn bwysig iawn mewn gwyddoniaeth - mae llawer o wyddoniaeth yn ymwneud â deall pam mae pethau'n digwydd. Mae adnabod mecanweithiau hefyd yn bwysig iawn yn ymarferol. Unwaith y byddwn yn deall pam mae triniaeth yn gweithio, gallwn ni ddatblygu triniaethau newydd sy'n gweithio'n well fyth.

Ffigwr 4.10: Mae ffiniau yn atal scurvy a'r mecanwaith yw fitamin C.

Yn anffodus, mae mecanweithiau ynysu yn anodd iawn. Yn wahanol i gyfyngiadau a scurvy, mewn llawer o leoliadau cymdeithasol, mae'n debyg y bydd triniaethau'n gweithredu trwy lawer o lwybrau cysylltiedig. Fodd bynnag, yn achos normau cymdeithasol a defnydd ynni, mae ymchwilwyr wedi ceisio anelu mecanweithiau trwy gasglu data proses a thriniaethau sy'n gysylltiedig â phrofi.

Un ffordd o brofi mecanweithiau posibl yw trwy gasglu data proses ynghylch sut y mae'r driniaeth wedi effeithio ar fecanweithiau posibl. Er enghraifft, dwyn i gof bod Allcott (2011) dangos bod Home Energy Reports yn achosi i bobl ostwng eu defnydd o drydan. Ond sut wnaeth yr adroddiadau hyn ddefnyddio llai o drydan? Beth oedd y mecanweithiau? Mewn astudiaeth ddilynol, Allcott and Rogers (2014) â chwmni pŵer a oedd, trwy raglen ad-daliad, wedi caffael gwybodaeth am ba ddefnyddwyr y mae uwchraddio eu cyfarpar i fodelau mwy effeithlon o ran ynni. Allcott and Rogers (2014) fod ychydig mwy o bobl yn derbyn yr Adroddiadau Ynni Cartref yn uwchraddio eu peiriannau. Ond roedd y gwahaniaeth hwn mor fach y gallai olygu dim ond 2% o'r gostyngiad yn y defnydd o ynni yn yr aelwydydd a gafodd eu trin. Mewn geiriau eraill, nid uwchraddiadau peiriannau oedd y mecanwaith amlwg lle'r oedd Adroddiad Ynni Cartref yn lleihau'r defnydd o drydan.

Ail ffordd i fecanweithiau astudio yw cynnal arbrofion gyda fersiynau ychydig yn wahanol o'r driniaeth. Er enghraifft, yn yr arbrawf o Schultz et al. (2007) a'r holl arbrofion Adroddiad Ynni Cartref yn y dyfodol, rhoddwyd triniaeth i gyfranogwyr a gafodd ddau brif ran (1) awgrymiadau am arbedion ynni a (2) wybodaeth am eu defnydd o ynni o'i gymharu â'u cyfoedion (ffigur 4.6). Felly, mae'n bosibl mai'r awgrymiadau arbed ynni oedd yr hyn a achosodd y newid, nid y wybodaeth gyfoedion. Er mwyn asesu'r posibilrwydd y gallai'r awgrymiadau ar ei ben ei hun fod yn ddigonol, fe wnaeth Ferraro, Miranda, and Price (2011) ymuno â chwmni dŵr ger Atlanta, Georgia, a rhedeg arbrawf cysylltiedig ar gadwraeth dŵr gan gynnwys tua 100,000 o gartrefi. Roedd pedwar cyflwr:

• grŵp a gafodd gyngor ar arbed dŵr
• grŵp a gafodd gyngor ar arbed dŵr ynghyd ag apęl moesol i arbed dŵr
• grŵp a gafodd gyngor ar arbed dŵr ynghyd ag apęl moesol i arbed dŵr ynghyd â gwybodaeth am eu defnydd o ddŵr o'i gymheiriaid
• grŵp rheoli

Canfu'r ymchwilwyr nad oedd y driniaeth awgrymiadau yn cael unrhyw effaith ar y defnydd o ddŵr yn y tymor byr (blwyddyn), canolig (dwy flynedd), a thymor hir (tair blynedd). Fe wnaeth yr awgrymiadau a thriniaeth apêl achosi cyfranogwyr i leihau'r defnydd o ddŵr, ond dim ond yn y tymor byr. Yn olaf, achosodd y cynghorion ynghyd ag apêl ynghyd â thriniaeth gwybodaeth gan gymheiriaid ostwng defnydd yn y tymor byr, canolig a hir (ffigwr 4.11). Mae'r mathau hyn o arbrofion â thriniaethau heb eu dadwndelu yn ffordd dda o nodi pa ran o'r driniaeth - neu ba rannau gyda'i gilydd - yw'r rhai sy'n achosi'r effaith (Gerber and Green 2012, sec. 10.6) . Er enghraifft, mae'r arbrawf o Ferraro a chydweithwyr yn dangos i ni nad yw awgrymiadau arbed dŵr yn unig yn ddigon i leihau'r defnydd o ddŵr.

Ffigur 4.11: Canlyniadau o Ferraro, Miranda, and Price (2011) . Anfonwyd y triniaethau 21 Mai, 2007, a chafodd yr effeithiau eu mesur yn ystod hafau 2007, 2008 a 2009. Trwy ddadfuddio'r driniaeth, roedd yr ymchwilwyr yn gobeithio datblygu ymdeimlad gwell o'r mecanweithiau. Yn y bôn, nid oedd y driniaeth awgrymiadau yn unig yn cael effaith yn y tymor byr (blwyddyn), canolig (dwy flynedd), a thymor hir (tair blynedd). Fe wnaeth yr awgrymiadau a thriniaeth apêl achosi cyfranogwyr i leihau'r defnydd o ddŵr, ond dim ond yn y tymor byr. Roedd y cyngor a'r apêl yn ogystal â thriniaeth gwybodaeth gan gymheiriaid yn achosi cyfranogwyr i leihau'r defnydd o ddŵr yn y tymor byr, canolig a hir. Amcangyfrifir bod bariau fertigol yn cael eu hamgylchynu hyder. Gweler Bernedo, Ferraro, and Price (2014) gyfer deunyddiau astudio gwirioneddol. Addaswyd o Ferraro, Miranda, and Price (2011) , tabl 1.

Yn ddelfrydol, byddai un yn symud y tu hwnt i haenau cydrannau (awgrymiadau, awgrymiadau ac apêl; awgrymiadau a apêl yn ogystal â gwybodaeth gan gymheiriaid) i ddylunio ffactorol llawn-weithiau hefyd yn cael ei alw'n ddylunio ffactor \(2^k\) - lle mae pob cyfuniad posibl o'r caiff tri elfen eu profi (tabl 4.1). Trwy brofi pob cyfuniad posibl o gydrannau, gall ymchwilwyr asesu effaith pob elfen yn unigol ac yn gyfunol yn llawn. Er enghraifft, nid yw arbrawf Ferraro a chydweithwyr yn datgelu a fyddai cymhariaeth gymheiriaid yn unig wedi bod yn ddigonol i arwain at newidiadau hirdymor mewn ymddygiad. Yn y gorffennol, mae'r cynlluniau ffactorau llawn llawn hyn wedi bod yn anodd eu rhedeg oherwydd bod angen nifer fawr o gyfranogwyr arnynt ac mae angen ymchwilwyr arnynt allu rheoli nifer fawr o driniaeth yn fanwl. Ond, mewn rhai sefyllfaoedd, mae'r oedran ddigidol yn dileu'r cyfyngiadau logistaidd hyn.

I grynhoi, mae mecanweithiau - mae'r llwybrau y mae triniaeth yn effeithio arnynt - yn hynod o bwysig. Gall arbrofion oedran ddigidol helpu ymchwilwyr i ddysgu am fecanweithiau trwy (1) casglu data'r broses a (2) gan alluogi dyluniadau ffactorau llawn. Yna gellir profi'r mecanweithiau a awgrymir gan y dulliau hyn yn uniongyrchol gan arbrofion a gynlluniwyd yn benodol i brofi mecanweithiau (Ludwig, Kling, and Mullainathan 2011; Imai, Tingley, and Yamamoto 2013; Pirlott and MacKinnon 2016) .

At ei gilydd, mae'r tri chysyniad hyn - dilysrwydd, heterogeneity of treatment effects, a mecanweithiau-yn darparu set bwerus o syniadau ar gyfer dylunio a dehongli arbrofion. Mae'r cysyniadau hyn yn helpu ymchwilwyr i symud y tu hwnt i arbrofion syml ynghylch yr hyn sy'n "gweithio" i arbrofion cyfoethocach sydd â chysylltiadau tynnach â theori, sy'n datgelu lle a pham mae triniaethau'n gweithio, a gallai hynny hyd yn oed helpu ymchwilwyr i ddylunio triniaethau mwy effeithiol. O ystyried y cefndir cysyniadol hwn am arbrofion, byddaf yn troi at y ffordd y gallwch chi wneud eich arbrofion mewn gwirionedd.