4.4.3 mekanismer

Eksperimenter måle, hvad der skete. Mekanismer forklare, hvorfor og hvordan det skete.

Den tredje centrale idé for at gå videre end simple eksperimenter er mekanismer. Mekanismer fortælle os, hvorfor eller hvordan en behandling forårsagede en effekt. Processen med at søge efter mekanismer er også nogle gange kaldes søger mellemliggende variabler eller medierende variable. Selvom eksperimenter er gode til at estimere kausale effekter, er de ofte ikke designet til at afsløre mekanismer. Digitale tidsalder eksperimenter kan hjælpe os med at identificere mekanismer på to måder: 1) de gør det muligt for os at indsamle flere procesdata og 2) de gør det muligt for os at teste mange relaterede behandlinger.

Fordi mekanismer er vanskelig at definere formelt (Hedström and Ylikoski 2010) , jeg har tænkt mig at starte med et simpelt eksempel: limefrugter og skørbug (Gerber and Green 2012) . I det 18. århundrede læger havde en temmelig god mening, at når sejlere spiste limefrugter de ikke fik skørbug. Skørbug er en forfærdelig sygdom, så dette var kraftig oplysninger. Men har disse læger ikke, hvorfor limefrugter forhindrede skørbug. Det var ikke før 1932, næsten 200 år senere, at forskerne pålideligt kunne vise, at C-vitamin var årsagen til, at kalk forhindrede skørbug (Carpenter 1988, p 191) . I dette tilfælde, C-vitamin er den mekanisme, gennem hvilken limefrugter forhindre skørbug (figur 4.9). Selvfølgelig identificerer mekanismen er meget vigtige videnskabeligt masser af videnskab om at forstå, hvorfor tingene sker. Identificering mekanismer er meget vigtigt praktisk. Når vi forstår, hvorfor en behandling virker, kan vi potentielt udvikle nye behandlinger, der arbejder endnu bedre.

Figur 4.9: Limes forhindre skørbug og mekanismen er Vitamin C.

Desværre isolering mekanismer er meget vanskeligt. I modsætning limefrugter og skørbug, i mange sociale sammenhænge, ​​behandlinger sandsynligvis opererer gennem mange indbyrdes forbundne veje, hvilket gør isolering af mekanismer yderst vanskeligt. Men i tilfælde af sociale normer og energiforbrug, har forskere forsøgt at isolere mekanismer ved at indsamle procesdata og afprøvning relaterede behandlinger.

En måde at teste mulige mekanismer er ved at indsamle procesdata om, hvordan behandlingen påvirket mulige mekanismer. For eksempel husker at Allcott (2011) viste, at Home Energy Reports forårsagede folk til at sænke deres el-forbrug. Men, hvordan kan disse rapporter lavere forbrug elektricitet? Hvad var de mekanismer? I en opfølgende undersøgelse, Allcott and Rogers (2014) indgået et samarbejde med en magt selskab som gennem en rabat program, havde erhvervet oplysninger om hvor forbrugerne opgraderet deres apparater til mere energieffektive modeller. Allcott and Rogers (2014) fandt, at lidt mere personer, der modtager Home Energy Reports opgraderet deres apparater. Men denne forskel var så lille, at det kun kunne tegne sig for 2% af faldet i energiforbruget i de behandlede husholdninger. Med andre ord, apparat opgraderinger var ikke den dominerende mekanisme, hvorigennem Home Energy Report faldt elforbruget.

En anden måde at studere mekanismer er at køre eksperimenter med lidt forskellige versioner af behandlingen. For eksempel i forsøget med Schultz et al. (2007) , og alle de efterfølgende Home Energy Rapport eksperimenter blev deltagerne forsynet med en behandling, der har to hoveddele 1) tips om energibesparelser og 2) oplysninger om deres energiforbrug i forhold til deres jævnaldrende (Figur 4.6). Således er det muligt, at de energibesparende tip er, hvad der forårsagede ændringen, ikke peer oplysninger. For at vurdere muligheden for, at de tips alene kunne have været tilstrækkeligt, Ferraro, Miranda, and Price (2011) indgået et samarbejde med en vand selskab nær Atlanta, GA, og kørte et relateret eksperiment på vandbesparelse involverer omkring 100.000 husstande. Der var fire betingelser:

• en gruppe, der modtog tip om at spare på vandet.
• en gruppe, der modtog tip om at spare vand + en moralsk appel at spare på vandet.
• en gruppe, der modtog tip om at spare vand + en moralsk appel at spare på vandet + oplysninger om deres vandforbrug i forhold til deres jævnaldrende.
• en kontrolgruppe.

Forskerne fandt, at de tips eneste behandling havde ingen virkning på vandforbruget på kort (et år), medium (to år), og lang (tre år) sigt. Den tips + appel behandling forårsagede deltagerne at mindske vandforbruget, men kun på kort sigt. Endelig tips + appel + peer information behandling forårsagede nedsat forbrug på kort, mellemlang og lang sigt (Figur 4.10). Disse former for eksperimenter med pakkede behandlinger er en god måde at finde ud af hvilken en del af behandlingen, eller hvilke dele sammen-er dem, der er årsag effekten (Gerber and Green 2012, Sec. 10.6) . For eksempel, forsøget med Ferraro og kolleger viser os, at vandbesparende tip alene er ikke nok til at mindske vandforbruget.

Figur 4.10: Resultater fra Ferraro, Miranda, and Price (2011) . Behandlinger blev sendt 21 maj 2007, og effekter blev målt under somrene 2007, 2008, og 2009. Ved adskillelse behandlingen forskerne håbede at udvikle en bedre fornemmelse af mekanismerne. De tips eneste behandling havde væsentlige ingen effekt på kort (et år), medium (to år), og lange (tre år) sigt. Den tips + appel behandling forårsagede deltagerne at mindske vandforbruget, men kun på kort sigt. Rådgivningen + appel + peer information behandling forårsagede deltagerne at mindske vandforbruget på kort, mellemlang og lang sigt. Lodrette stænger anslås konfidensintervaller. Se Bernedo, Ferraro, and Price (2014) til egentlige undervisningsmaterialer.

Ideelt set ville man bevæge sig ud over den lagdeling af komponenter (tips, tips + appellere, tips + appel + peer information) til en fuld faktordesign-også nogle gange kaldet en \ (2 ^ k \) faktordesign-hvor hver mulig kombination af de tre elementer testes (tabel 4.1). Ved at teste alle mulige kombinationer af komponenter, kan forskerne fuldt ud at vurdere effekten af ​​hver komponent i isolation og i kombination. For eksempel giver forsøget med Ferraro og kolleger ikke afsløre, om peer sammenligning alene ville have været tilstrækkeligt til at føre til langsigtede ændringer i adfærd. I fortiden, har disse fuldt faktor designs været vanskeligt at køre, fordi de kræver et stort antal deltagere og de kræver forskere at kunne præcist at kontrollere og levere et stort antal behandlinger. Men den digitale tidsalder fjerner disse logistiske begrænsninger i nogle situationer.

Sammenfattende mekanismer-veje, hvorigennem en behandling har en effekt-er utroligt vigtigt. Digitale tidsalder eksperimenter kan hjælpe forskerne at lære om mekanismer, 1) at indsamle proces data og 2) muliggør fuld faktorielle designs. Mekanismerne foreslået af disse tilgange kan derefter ved afprøvet direkte af eksperimenter specielt designet til at teste mekanismer (Ludwig, Kling, and Mullainathan 2011; Imai, Tingley, and Yamamoto 2013; Pirlott and MacKinnon 2016) .

I alt er disse tre begreber-gyldighed; heterogenitet behandlingseffekt; og mekanismer-giver en kraftfuld sæt af ideer til at designe og fortolke eksperimenter. Disse begreber hjælper forskere bevæge sig ud over simple eksperimenter om hvad "værker" til rigere eksperimenter, der har strammere links til teori, der afslører, hvor og hvorfor behandlinger virker, og måske endda hjælpe forskerne designe mere effektive behandlinger. I betragtning af denne begrebsmæssige baggrund om eksperimenter, vil jeg nu vende tilbage til, hvordan du rent faktisk kan gøre dine eksperimenter ske.