Qu'est-ce que la conception des expériences?
Les progrès technologiques et les connaissances scientifiques sont souvent dus aux progrès réalisés dans l'utilisation de plans d'expériences appropriés. La compréhension de ce concept statistique permet aux chercheurs d’attribuer des relations de cause à effet et de supprimer les conjectures et les idées préconçues de l’analyse des résultats. Les questions commerciales et économiques exigent autant de soin que la recherche scientifique dans la conception des expériences.
Dans la conception scientifique des expériences, le chercheur tente de prouver l'affirmation logique suivante: Si X, alors Y. Il faut également démontrer l'inverse pour établir une relation de cause à effet: Si ce n'est pas X, alors pas Y. Intuitivement, nous comprenons par exemple, une plante a besoin d’eau pour vivre et si elle ne reçoit pas d’eau, elle mourra. Il existe donc un lien de causalité entre les besoins de la plante et l'eau.
Le chercheur tente de prouver les deux énoncés logiques en utilisant des groupes de contrôle. Idéalement, les mêmes sujets de recherche expérimentent simultanément les mêmes conditions expérimentales. Lorsque cela n'est pas possible, comme c'est souvent le cas dans les expériences biologiques, un deuxième groupe de sujets est associé au premier groupe en prenant en compte autant de facteurs que possible pouvant influer sur les résultats. L'efficacité d'un régime alimentaire, par exemple, peut être testée en sélectionnant un groupe témoin similaire au groupe test en termes d'âge, de revenu, de niveau d'activité et de nombre d'enfants. Dans des expériences plus critiques, la conception des expériences incorporera l'appariement réel des sujets individuels; c'est-à-dire que le sujet 1A aura le même âge, le même sexe, le même niveau d'activité et le même poids que le sujet 1B, mais qu'il recevra le test de régime, tandis que 1A ne le fera pas.
Les conceptions factorielles permettent d'étudier plus d'une variable au sein d'une même expérience, mais avec la même rigueur que les groupes de contrôle, en appliquant les mathématiques de la probabilité. Les avancées de la génétique réalisées par Mendel sont dues à des expériences et à des observations factorielles. Dans ces expériences, deux facteurs indépendants ou plus sont testés à deux niveaux ou plus. Par exemple, les sujets peuvent être divisés en trois variables indépendantes: régime normal, régime A ou régime B. Chacun de ces sous-groupes est divisé à nouveau, en fonction de la durée d'application du régime, soit trois semaines ou six semaines.
Les méthodes statistiques sont assez faciles à appliquer à la conception d’expériences dans les domaines des sciences naturelles. En sciences sociales, qui comprennent des études comportementales, elles sont plus difficiles. Dans l'étude de l'économie et des affaires, les sujets sont des personnes et des entreprises. Ces sujets ne se prêtent pas facilement à l'étude.
Les études de marketing reposent souvent sur des groupes de discussion, dont le soin lors de la sélection est essentiel. La connaissance de la conception appropriée des expériences est nécessaire pour établir les critères de sélection. Les enquêtes, outil commun aux responsables de produits et aux groupes politiques, ont également besoin de cette expertise pour être conçues.