Исследователь проводит эксперимент на внимание: участники выполняют задачу с отвлекающими стимулями на смартфонах; какие независимые и зависимые переменные вы бы выделили, какие контрольные условия и какие статистические методы подходят для анализа результатов?
Ниже — сжато и по пунктам. Независимые переменные (предложения): - Наличие смартфон‑отвлекающих стимулов: бинарно (present / absent). - Модальность отвлечения: визуальный / звуковой / вибрация. - Салiencia/интенсивность уведомления: низкая / средняя / высокая. - Тайминг отвлечения: предсказуемый / непредсказуемый; задержка от начала trial. - Расположение телефона: в поле зрения / в кармане / на столе. - Когнитивная нагрузка / сложность основной задачи: лёгкая / сложная (dual‑task). - Инструкция участнику: игнорировать / ответить на уведомления. (Возможны и непрерывные IV: уровень самооценённой зависимости от смартфона, количество уведомлений/мин и т. д.) Зависимые переменные (предложения): - Поведенческие: среднее время реакции (RT), точность (accuracy), доля пропусков (omission), доля ложных ответов (commission). - Показатели вариабельности: SD RT, coefficient of variation, τ/ex‑Gaussian параметры (µ, σ, τ). - Trial‑уровневые: RT на каждом trial, RT‑slowing сразу после отвлечения. - Биопоказатели (если есть): глазодвигательные метрики (fixation duration, saccade rate), зрачковая реакция, EEG‑компоненты. - Субъективные: самооценка внимания, нагрузка (NASA‑TLX). Контрольные условия и меры контроля: - Контроль источников шума: одинаковое освещение, фоновые звуки, время суток. - Контроль устройства: один тип смартфона/настроек или фиксировать модель и громкость. - Приведение к одному уровню сложности основной задачи (пилотное тестирование). - Случайная или латеральная контбалансировка порядка условий (перестановки). - Практические trials и фиксация gaze (если требуется). - Устранение/регистрация известных ковариат: возраст, пол, привычки использования смартфона, базовый уровень внимания. - Стандартный протокол обработки RT: правила по выбросам (отрезать RT < 200 ms и > 3000 ms или использовать квантильную обрезку). - Контроль возмущающих переменных: стимул‑предсказуемость, интер‑триал интервал (ITI), адаптация к уведомлениям. Структуры дизайна (рекомендации): - Простая проверка эффекта: within‑subjects (каждый участник в условиях present/absent) — повышает мощность. - Факторный дизайн 2×2/3×2 для взаимодействий (напр., модальность × интенсивность). - Межгрупповой дизайн при вмешательстве (random assignment). Статистические методы (когда что применять) — кратко: - Для попарного сравнения (between subjects): t‑test. Формула необходимого объёма (пример для двухстороннего t): n=2((z1−α/2+z1−β)σδ)2 n = 2\left(\frac{(z_{1-\alpha/2}+z_{1-\beta})\sigma}{\delta}\right)^2 n=2(δ(z1−α/2+z1−β)σ)2 где δ\deltaδ — ожидаемый эффект, σ\sigmaσ — SD, zzz — квантили нормального распределения. - Для повторных измерений: повторный measures ANOVA / линейные смешанные модели (LMM). LMM предпочтительнее при неоднородных данных и пропусках. Пример линейной смешанной модели для RT: RTij=β0+β1Distractorij+u0i+ϵij \text{RT}_{ij} = \beta_0 + \beta_1\text{Distractor}_{ij} + u_{0i} + \epsilon_{ij} RTij=β0+β1Distractorij+u0i+ϵij где u0iu_{0i}u0i — случайный перехват для субъекта iii. - Для бинарной точности: логистическая смешанная модель: logit(P(correctij))=β0+β1Distractorij+u0i \text{logit}(P(\text{correct}_{ij})) = \beta_0 + \beta_1\text{Distractor}_{ij} + u_{0i} logit(P(correctij))=β0+β1Distractorij+u0i. - Для множественных зависимых переменных (RT и accuracy вместе): MANOVA или мультиуровневый подход с совместным моделированием. - Для не‑нормальных RT: лог‑трансформация или использование ex‑Gaussian / shifted Wald моделей. - Для trial‑уровневых временных рядов/роста реакции после отвлечения: growth curve analysis / GAMM (generalized additive mixed models). - Для коррекции множественных сравнений: Holm / Benjamini‑Hochberg (FDR) / Bonferroni (жёстко). - Проверки предпосылок: нормальность остатков, гомогенность дисперсий, сферичность (Mauchly) — при нарушении сферичности применять Greenhouse‑Geisser. - Робастные методы: бутстрэп, permutation tests — если нарушены допущения. - Байесовский анализ: Bayes factors или Bayesian mixed models — для оценки доказательств в пользу нулевой гипотезы. - Отчёт эффектов: Cohen’s d для t‑test, partial η^2 для ANOVA, доверительные интервалы для оценок. Дополнительные рекомендации по анализу данных: - Моделировать данные на уровне trial с random intercepts (и, при необходимости, random slopes) для факторов: RTij=β0+β1Xij+u0i+u1iXij+ϵij. \text{RT}_{ij} = \beta_0 + \beta_1X_{ij} + u_{0i} + u_{1i}X_{ij} + \epsilon_{ij}. RTij=β0+β1Xij+u0i+u1iXij+ϵij. - Учитывать автокорреляцию в последовательных trial (коррекция или включение лагов). - Предварительная регистрация гипотез и план анализа, отчёт об обработке выбросов и всех исключениях. - Отчёт не только p‑значений, но и размеров эффекта и CI. Если нужно, могу предложить конкретную модель для вашего дизайна (формула LMM), план предварительного расчёта мощности или набор переменных для анкеты ковариат.
Независимые переменные (предложения):
- Наличие смартфон‑отвлекающих стимулов: бинарно (present / absent).
- Модальность отвлечения: визуальный / звуковой / вибрация.
- Салiencia/интенсивность уведомления: низкая / средняя / высокая.
- Тайминг отвлечения: предсказуемый / непредсказуемый; задержка от начала trial.
- Расположение телефона: в поле зрения / в кармане / на столе.
- Когнитивная нагрузка / сложность основной задачи: лёгкая / сложная (dual‑task).
- Инструкция участнику: игнорировать / ответить на уведомления.
(Возможны и непрерывные IV: уровень самооценённой зависимости от смартфона, количество уведомлений/мин и т. д.)
Зависимые переменные (предложения):
- Поведенческие: среднее время реакции (RT), точность (accuracy), доля пропусков (omission), доля ложных ответов (commission).
- Показатели вариабельности: SD RT, coefficient of variation, τ/ex‑Gaussian параметры (µ, σ, τ).
- Trial‑уровневые: RT на каждом trial, RT‑slowing сразу после отвлечения.
- Биопоказатели (если есть): глазодвигательные метрики (fixation duration, saccade rate), зрачковая реакция, EEG‑компоненты.
- Субъективные: самооценка внимания, нагрузка (NASA‑TLX).
Контрольные условия и меры контроля:
- Контроль источников шума: одинаковое освещение, фоновые звуки, время суток.
- Контроль устройства: один тип смартфона/настроек или фиксировать модель и громкость.
- Приведение к одному уровню сложности основной задачи (пилотное тестирование).
- Случайная или латеральная контбалансировка порядка условий (перестановки).
- Практические trials и фиксация gaze (если требуется).
- Устранение/регистрация известных ковариат: возраст, пол, привычки использования смартфона, базовый уровень внимания.
- Стандартный протокол обработки RT: правила по выбросам (отрезать RT < 200 ms и > 3000 ms или использовать квантильную обрезку).
- Контроль возмущающих переменных: стимул‑предсказуемость, интер‑триал интервал (ITI), адаптация к уведомлениям.
Структуры дизайна (рекомендации):
- Простая проверка эффекта: within‑subjects (каждый участник в условиях present/absent) — повышает мощность.
- Факторный дизайн 2×2/3×2 для взаимодействий (напр., модальность × интенсивность).
- Межгрупповой дизайн при вмешательстве (random assignment).
Статистические методы (когда что применять) — кратко:
- Для попарного сравнения (between subjects): t‑test.
Формула необходимого объёма (пример для двухстороннего t): n=2((z1−α/2+z1−β)σδ)2 n = 2\left(\frac{(z_{1-\alpha/2}+z_{1-\beta})\sigma}{\delta}\right)^2 n=2(δ(z1−α/2 +z1−β )σ )2
где δ\deltaδ — ожидаемый эффект, σ\sigmaσ — SD, zzz — квантили нормального распределения.
- Для повторных измерений: повторный measures ANOVA / линейные смешанные модели (LMM). LMM предпочтительнее при неоднородных данных и пропусках. Пример линейной смешанной модели для RT: RTij=β0+β1Distractorij+u0i+ϵij \text{RT}_{ij} = \beta_0 + \beta_1\text{Distractor}_{ij} + u_{0i} + \epsilon_{ij} RTij =β0 +β1 Distractorij +u0i +ϵij где u0iu_{0i}u0i — случайный перехват для субъекта iii.
- Для бинарной точности: логистическая смешанная модель: logit(P(correctij))=β0+β1Distractorij+u0i \text{logit}(P(\text{correct}_{ij})) = \beta_0 + \beta_1\text{Distractor}_{ij} + u_{0i} logit(P(correctij ))=β0 +β1 Distractorij +u0i .
- Для множественных зависимых переменных (RT и accuracy вместе): MANOVA или мультиуровневый подход с совместным моделированием.
- Для не‑нормальных RT: лог‑трансформация или использование ex‑Gaussian / shifted Wald моделей.
- Для trial‑уровневых временных рядов/роста реакции после отвлечения: growth curve analysis / GAMM (generalized additive mixed models).
- Для коррекции множественных сравнений: Holm / Benjamini‑Hochberg (FDR) / Bonferroni (жёстко).
- Проверки предпосылок: нормальность остатков, гомогенность дисперсий, сферичность (Mauchly) — при нарушении сферичности применять Greenhouse‑Geisser.
- Робастные методы: бутстрэп, permutation tests — если нарушены допущения.
- Байесовский анализ: Bayes factors или Bayesian mixed models — для оценки доказательств в пользу нулевой гипотезы.
- Отчёт эффектов: Cohen’s d для t‑test, partial η^2 для ANOVA, доверительные интервалы для оценок.
Дополнительные рекомендации по анализу данных:
- Моделировать данные на уровне trial с random intercepts (и, при необходимости, random slopes) для факторов: RTij=β0+β1Xij+u0i+u1iXij+ϵij. \text{RT}_{ij} = \beta_0 + \beta_1X_{ij} + u_{0i} + u_{1i}X_{ij} + \epsilon_{ij}. RTij =β0 +β1 Xij +u0i +u1i Xij +ϵij .
- Учитывать автокорреляцию в последовательных trial (коррекция или включение лагов).
- Предварительная регистрация гипотез и план анализа, отчёт об обработке выбросов и всех исключениях.
- Отчёт не только p‑значений, но и размеров эффекта и CI.
Если нужно, могу предложить конкретную модель для вашего дизайна (формула LMM), план предварительного расчёта мощности или набор переменных для анкеты ковариат.