طراحی جفت‌های همسان: تعریف + مثال‌ها

طرح جفت های همسان یا جورشده چیست؟

طرح جفت‌های همسان یا جفتهای جور شده (Matched Pair Design)، یک طرح آزمایشی است که زمانی استفاده می‌شود که یک آزمایش فقط دو شرایط درمانی داشته باشد. آزمودنی‌های آزمایش بر اساس متغیرهایی که در آنها “با هم جور” می‌شوند، مانند سن یا جنسیت، به صورت جفت گروه‌بندی می‌شوند. سپس، در هر جفت، آزمودنی‌ها به طور تصادفی به درمان‌های مختلف اختصاص داده می‌شوند.

مثالی از طرح جفت‌های جور شده

فرض کنید محققان می‌خواهند بدانند که یک رژیم غذایی جدید در مقایسه با یک رژیم غذایی استاندارد چگونه بر کاهش وزن تأثیر می‌گذارد. از آنجایی که این آزمایش فقط دو شرایط درمانی دارد (رژیم غذایی جدید و رژیم غذایی استاندارد)، می‌توانند از طرح جفت‌های جور شده استفاده کنند.

آنها ۱۰۰ آزمودنی را استخدام می‌کنند، سپس آزمودنی‌ها را بر اساس سن و جنسیتشان به ۵۰ جفت گروه‌بندی می‌کنند. به عنوان مثال:

• یک مرد ۲۵ ساله با یک مرد ۲۵ ساله دیگر جفت می‌شود، زیرا از نظر سن و جنسیت «مطابقت» دارند.
• یک زن ۳۰ ساله با یک زن ۳۰ ساله دیگر جفت می‌شود، زیرا آنها نیز از نظر سن و جنسیت و غیره مطابقت دارند.

سپس، از هر جفت، یک آزمودنی به طور تصادفی برای پیروی از رژیم غذایی جدید به مدت ۳۰ روز و آزمودنی دیگر برای پیروی از رژیم غذایی استاندارد به مدت ۳۰ روز تعیین می‌شود. در پایان ۳۰ روز، محققان میزان کاهش وزن کل هر آزمودنی را اندازه‌گیری می‌کنند.

مزایا و معایب طرح جفت‌های همسان

استفاده از طرح جفت‌های همسان مزایای قابل توجه و معایب بالقوه‌ای دارد.

مزایا:

۱. کنترل متغیرهای پنهان (lurking variables).

متغیر پنهان، متغیری است که در یک آزمایش در نظر گرفته نمی‌شود و می‌تواند به طور بالقوه بر نتایج آزمایش تأثیر بگذارد.

در مثال قبلی، هم سن و هم جنسیت می‌توانند تأثیر قابل توجهی بر کاهش وزن داشته باشند. با تطبیق آزمودنی‌ها بر اساس این دو متغیر، ما تأثیری را که این دو متغیر می‌توانند بر کاهش وزن داشته باشند، حذف می‌کنیم، زیرا ما فقط کاهش وزن را بین آزمودنی‌هایی که از نظر سن و جنس یکسان هستند، مقایسه می‌کنیم.

بنابراین، هر تفاوتی در کاهش وزن که مشاهده می‌کنیم را می‌توان به رژیم غذایی نسبت داد، نه به سن یا جنسیت.

2. اثر ترتیب را حذف می‌کند. اثر ترتیب به تفاوت در نتایج ناشی از ترتیب ارائه مواد آزمایشی به آزمودنی‌ها اشاره دارد. با استفاده از طرح جفت‌های همسان، لازم نیست نگران اثر ترتیب باشید زیرا هر آزمودنی فقط یک درمان دریافت می‌کند.

در مثال قبلی ما، هر آزمودنی در آزمایش فقط تحت یک رژیم غذایی قرار گرفت. اگر به جای آن، یک آزمودنی را به مدت 30 روز از رژیم غذایی استاندارد و سپس رژیم غذایی جدید به مدت 30 روز استفاده می‌کردیم، ممکن است به دلیل این واقعیت که آزمودنی قبل از دیگری از یک رژیم غذایی خاص استفاده کرده است، اثر ترتیب وجود داشته باشد.

3. به محققان کمک می‌کند تا نتیجه‌گیری‌های علّی کنند:

طرح جفت‌های همسان به محققان کمک می‌کند تا با کنترل متغیرهای مخدوش‌کننده، استنتاج‌های علّی را استخراج کنند. این طرح به اطمینان از معادل بودن گروه‌های آزمایشی قبل از آزمایش کمک می‌کند. از این رو، احتمالاً تیمار آزمایشی باعث تفاوت‌هایی شده است که محققان پس از آن مشاهده کرده‌اند.

4. افزایش قدرت و دقت آماری

یکی دیگر از مزایای این طرح آزمایشی این است که به افزایش دقت و قدرت آماری مطالعه کمک می‌کند. با تطبیق شرکت‌کنندگان، طرح آزمایشی، تغییرپذیری بین گروه‌ها را کاهش می‌دهد و تشخیص تفاوت معنادار بین آنها را آسان‌تر می‌کند. این شرایط، توانایی آزمون فرضیه را برای یافتن یک اثر در صورت وجود آن افزایش می‌دهد و تخمین دقیق‌تری از اثر ایجاد می‌کند.

معایب:

۱. از دست دادن دو آزمودنی در صورت انصراف یکی از آنها. اگر یکی از آزمودنی‌ها تصمیم به انصراف از مطالعه بگیرد، در واقع دو آزمودنی را از دست می‌دهید زیرا دیگر یک جفت کامل ندارید.

۲. پیدا کردن تطابق‌ها زمان‌بر است. پیدا کردن آزمودنی‌هایی که در متغیرهای خاص مطابقت دارند، می‌تواند بسیار زمان‌بر باشد، به خصوص اگر از دو یا چند متغیر استفاده کنید. به عنوان مثال، پیدا کردن ۵۰ زن برای استفاده به عنوان جفت ممکن است کار سختی نباشد، اما پیدا کردن ۵۰ زن جفت که در آنها هر جفت دقیقاً از نظر سن مطابقت داشته باشند، می‌تواند بسیار دشوار باشد.

۳. تطبیق کامل آزمودنی‌ها غیرممکن است. مهم نیست محققان چقدر تلاش کنند، همیشه در هر جفت، مقداری تنوع در آزمودنی‌ها وجود خواهد داشت. تنها راه برای تطبیق کامل، یافتن دوقلوهای همسان است که اساساً کد ژنتیکی یکسانی دارند، به همین دلیل است که اغلب از دوقلوهای همسان در مطالعات جفت‌های همسان استفاده می‌شود.

مزایای استفاده از محدوده‌ها در طرح جفت‌های همسان

یک راه برای آسان‌تر کردن یافتن آزمودنی‌هایی که مطابقت دارند، استفاده از محدوده‌ها برای متغیرهایی است که سعی در تطبیق آنها دارید.

برای مثال، محققان به جای تطبیق یک فرد ۲۲ ساله با یک فرد ۲۲ ساله دیگر، ممکن است محدوده‌های سنی مانند ۲۱-۲۵، ۲۶-۳۰، ۳۱-۳۵ و غیره ایجاد کنند تا بتوانند یک فرد در محدوده سنی ۲۱-۲۵ را با فرد دیگری در محدوده سنی ۲۱-۲۵ تطبیق دهند.

استفاده از محدوده‌ها مزایا و معایبی دارد. مزیت آشکار این است که می‌توانید تطابق‌ها را راحت‌تر پیدا کنید، اما عیب آن این است که افراد با دقت کمتری تطبیق داده می‌شوند. به عنوان مثال، با استفاده از رویکرد بالا، می‌توان یک فرد ۲۱ ساله و یک فرد ۲۵ ساله را با هم تطبیق داد که تفاوت سنی نسبتاً قابل توجهی است. این یک بده‌بستان است که محققان باید تصمیم بگیرند که آیا ارزش دارد یا خیر تا بتوانند جفت‌ها را راحت‌تر پیدا کنند.

مطالب مرتبط مفید

روش تحقیق آزمایشی یا تجربی

طرح شبه آزمایشی

گروه کنترل در برابر گروه آزمایش