4.4.3 Mechanizmy

Pokusy meranie toho, čo sa stalo. Mechanizmy vysvetliť, prečo a ako sa to stalo.

Treťou kľúčovou myšlienkou prechodu od jednoduchých experimentov sú mechanizmy . Mechanizmy nám hovoria, prečo a ako liečba spôsobila účinok. Proces vyhľadávania mechanizmov sa niekedy nazýva hľadanie intervenčných premenných alebo sprostredkovateľských premenných . Hoci experimenty sú dobré na odhadnutie kauzálnych účinkov, často nie sú určené na odhalenie mechanizmov. Digitálne experimenty nám môžu pomôcť identifikovať mechanizmy dvomi spôsobmi: (1) umožňujú zhromažďovať viac procesných údajov a (2) umožňujú testovať mnoho súvisiacich liečebných postupov.

Pretože mechanizmy sú zložité formálne definovať (Hedström and Ylikoski 2010) , začnem s jednoduchým príkladom: limety a skorbut (Gerber and Green 2012) . V osemnástom storočí lekári mali docela dobrý pocit, že keď námorníci jedli limety, nedostali skorbut. Scurvy je hrozné ochorenie, takže to boli mocné informácie. Ale títo lekári nevedeli, prečo limety zabraňovali skorbutu. Až do roku 1932, skoro o 200 rokov neskôr, vedci mohli spoľahlivo dokázať, že vitamín C je dôvod, prečo vápno zabraňuje skorbutu (Carpenter 1988, 191) . V tomto prípade je vitamín C mechanizmom, pomocou ktorého limety zabraňujú skorumpovaniu (obrázok 4.10). Samozrejme, identifikácia mechanizmu je tiež veľmi dôležitá vedecky - veľa vedy je o pochopení, prečo sa veci dejú. Identifikácia mechanizmov je tiež veľmi dôležitá prakticky. Keď pochopíme, prečo liečba funguje, môžeme potenciálne vyvinúť nové liečebné postupy, ktoré fungujú ešte lepšie.

Obrázok 4.10: Limety zabraňujú skorbutu a mechanizmus je vitamín C.

Bohužiaľ, izolačné mechanizmy sú veľmi ťažké. Na rozdiel od vápna a skorbutu, v mnohých sociálnych prostrediach, liečby pravdepodobne fungujú v mnohých vzájomne prepojených cestách. V prípade spoločenských noriem a využívania energie sa však vedci snažili izolovať mechanizmy zhromažďovaním údajov o procesoch a testovaním súvisiaceho ošetrenia.

Jedným zo spôsobov, ako otestovať možné mechanizmy, je zber procesných údajov o tom, ako liečba ovplyvnila možné mechanizmy. Napríklad pripomenúť, že Allcott (2011) ukázal, že domáce energetické správy spôsobili, že ľudia znížili spotrebu elektriny. Ale ako tieto správy znížili spotrebu elektrickej energie? Aké boli mechanizmy? V následnej štúdii spoločnosť Allcott and Rogers (2014) spolupracovali s energetickou spoločnosťou, ktorá prostredníctvom programu zľavy získala informácie o tom, ktorí spotrebitelia upgradovali svoje spotrebiče na energeticky úspornejšie modely. Allcott and Rogers (2014) zistili, že o niečo viac ľudí, ktorí dostávajú správy o domácej energii, inovovali svoje zariadenia. Tento rozdiel bol však taký malý, že by to mohlo predstavovať len 2% zníženia spotreby energie v liečených domácnostiach. Inými slovami, upgrady zariadení neboli dominantným mechanizmom, prostredníctvom ktorého správa o domácej energii znížila spotrebu elektrickej energie.

Druhým spôsobom, ako študovať mechanizmy, je spustiť experimenty s mierne odlišnými verziami liečby. Napríklad v experimente Schultz et al. (2007) a všetkých nasledujúcich expertíz o domácej energetickej správe boli účastníkom poskytnuté ošetrenie, ktoré malo dve hlavné časti (1) tipy o úsporách energie a (2) informácie o ich spotrebe energie vo vzťahu k ich rovesníkom (obrázok 4.6). Takže je možné, že tipy na úsporu energie spôsobili zmenu, a nie informácie od partnerov. S cieľom posúdiť možnosť, že samotné tipy by boli dostatočné, Ferraro, Miranda, and Price (2011) spolupracovali s vodárenskou spoločnosťou v blízkosti Atlante v Gruzínsku a uskutočnili súvisiaci experiment na ochranu vôd zahŕňajúci približne 100 000 domácností. Existovali štyri podmienky:

• skupina, ktorá dostala tipy na úspory vody
• skupina, ktorá dostala tipy na záchranu vody a morálnu výzvu na záchranu vody
• skupina, ktorá dostala tipy na záchranu vody a morálnu výzvu na záchranu vody a informácie o ich používaní vody vo vzťahu k svojim rovesníkom
• kontrolnú skupinu

Výskumníci zistili, že liečba len tipmi nemá vplyv na spotrebu vody v krátkom (jeden rok), strednom (dva roky) a dlhom (tri roky) období. Tipy a príťažlivé liečenie spôsobili, že účastníci znížili spotrebu vody, ale len v krátkodobom horizonte. Nakoniec, tipovanie plus odvolanie plus peer informácie o liečbe spôsobil zníženie využitia v krátkodobom, strednodobom a dlhodobom horizonte (obrázok 4.11). Tieto druhy experimentov s neviazanou liečbou sú dobrým spôsobom, ako zistiť, ktorá časť liečby - alebo ktoré časti - sú tie, ktoré spôsobujú tento účinok (Gerber and Green 2012, sec. 10.6) . Napríklad experiment Ferrara a kolegov nám ukazuje, že samotné tipy na úsporu vody nestačia na zníženie spotreby vody.

Obrázok 4.11: Výsledky Ferraro, Miranda, and Price (2011) . Ošetrenia boli zaslané 21. mája 2007 a účinky sa merali počas letov v rokoch 2007, 2008 a 2009. Oddelením liečby výskumníci dúfali, že rozvinú lepší zmysel mechanizmov. Liečba, ktorá má iba stopy, nemala žiadny vplyv v krátkom (jeden rok), strednom (dva roky) a dlhom (tri roky) období. Tipy a príťažlivé liečenie spôsobili, že účastníci znížili spotrebu vody, ale len v krátkodobom horizonte. Poradenstvo plus odvolanie plus peer informácie o liečbe spôsobil účastníkom znížiť spotrebu vody v krátkodobom, strednodobom a dlhodobom horizonte. Vertikálne pruhy sú odhadované intervaly spoľahlivosti. Pozrite si Bernedo, Ferraro, and Price (2014) pre aktuálne študijné materiály. Úprava od Ferraro, Miranda, and Price (2011) , tabuľka 1.

V ideálnom prípade by sa človek presunul za vrstvenie komponentov (tipov, tipov a odvolania, tipov a odvolania plus informácií od partnerov) k úplnému faktoriálnemu dizajnu - niekedy nazývanému faktoriálnym dizajnom \(2^k\) - kde každá možná kombinácia testujú sa tri prvky (tabuľka 4.1). Testovaním každej možnej kombinácie zložiek môžu výskumníci plne zhodnotiť účinok každej zložky v izolácii av kombinácii. Napríklad experiment Ferrara a jeho kolegov neodhalil, či porovnanie samotných partnerov by stačilo na to, aby viedlo k dlhodobým zmenám v správaní. V minulosti boli tieto plnohodnotné vzory obtiažne fungovať, pretože vyžadujú veľký počet účastníkov a vyžadujú, aby vedci dokázali presne kontrolovať a dodávať veľké množstvo ošetrení. V niektorých situáciách však digitálny vek odstraňuje tieto logistické obmedzenia.

Stručne povedané, mechanizmy - cesty, ktorými liečba má účinok - sú neuveriteľne dôležité. Experimenty v oblasti digitálneho veku môžu pomôcť výskumným pracovníkom dozvedieť sa o mechanizmoch tým, že: (1) zhromažďujú údaje o procesoch a (2) umožňujú plné faktory. Mechanizmy navrhované týmito prístupmi môžu byť potom testované priamo experimentmi špecificky navrhnutými na testovacie mechanizmy (Ludwig, Kling, and Mullainathan 2011; Imai, Tingley, and Yamamoto 2013; Pirlott and MacKinnon 2016) .

Celkovo tieto tri pojmy - platnosť, heterogenita účinkov liečby a mechanizmy - poskytujú silný súbor myšlienok pre navrhovanie a interpretáciu experimentov. Tieto pojmy pomáhajú výskumným pracovníkom presahovať jednoduché experimenty o tom, čo "funguje" na bohatšie experimenty, ktoré majú užšie väzby na teóriu, ktoré odhaľujú, kde a prečo pracujú, a ktoré môžu dokonca pomôcť výskumníkom navrhnúť účinnejšie liečby. Vzhľadom na toto koncepčné zázemie o pokusoch sa teraz obrátím k tomu, ako môžete skutočne urobiť experimenty.