nested factors design과 crossed factors design

nested factors design과 crossed factors design을 비교하고, factorial design을 설명하시오. [complete-factorial design과 incomplete-factorial design을 비교 설명하시오.]

crossed factors design이란 한 요인의 모든 수준들이 다른 요인의 각 수준에 모두 존재하도록 실험조건들을 조작하는 것을 말한다.

nested factors design이란 한 요인의 수준들 중 일부만 다른 요인의 각 수준에 존재하도록 실험조건들을 조작하는 것을 말한다.

이 두 가지를 도식으로 표현하면 다음과 같다.

 

crossed factors design

		요인 B
		수준b1	수준b2
요인 A	수준a1	실험조건	실험조건
	수준a2	실험조건	실험조건
	수준a3	실험조건	실험조건

 

 

 

 

 

nested factors design

요인 A	요인 B
수준 a1	수준 b1	실험조건
	수준 b2	실험조건
수준 a2	수준 b3	실험조건
	수준 b4	실험조건

 

 

 

 

 

crossed factors design의 도식을 보면 요인 A의 각 수준내에 요인 B의 모든 수준이 존재하는 것을 알 수 있다. 이렇게 요인의 수준들이 서로 완벽하게 교차하여 실험조건을 만들어내는 설계를 간단히 줄여서 요인설계factorial designs 라고 한다.(모든 요인의 모든 수준이 다른 모든 요인의 모든 수준과 쌍을 이루는 실험설계로 독립변인들의 수준간에 존재하는 모든 조합을 포함하는 설계) 즉, 하고자 하는 실험에서 하나 이상의 독립변인을 사용하는 것이다. 실험설계에서 가장 빈번하게 사용하는 설계가 요인설계이다. 요인설계는 독립변인이 최소 2개 이상이고, 서로 독립적이며, 2개 이상의 수준으로 나누어져야 한다. 예를 들어 2X2 요인설계를 하려면 2X2를 곱한 만큼의 소집단이 나오는 경우이며, 요인들이 완벽하게 교차하는 설계를 말한다.

교차요인설계 또는 요인설계에서 각 요인의 교차하는 수준들의 조합에 의해 만들어지는 실험상황을 실험조건 experimental condition이라 하고 줄여서 조건 condition이라고 부른다. 위의 표에서처럼 요인 A가 3개의 수준을 가지고, 요인 B가 2개의 수준을 가지며 요인 A와 B가 서로 교차한다면 3*2=6개의 실험조건이 존재한다. 이 실험설계를 가지고 3X2 교차요인설계라고 부른다.

 

single-factor experment에 독립변인을 하나 더 추가하면 독립변인이 2개이기 때문에 two- way independent-groups design이 된다. 이렇게 two, three.. 합쳐지는 것을 factorial designs (또는 factorial experiments)이라고 한다. one-way, two-way... 가 nested되면, factorial로 완전하다고 해서 complete-factorial design이라고 한다. incompleted design에는 라틴스퀘어 설계가 있다. crossed factors design과 nested factors design을 합쳐서 혼합설계 mixed design 이라고 한다.

 

단점

crossed factors design

비용과 시간이 많이 소모된다. / 이 설계가 현실적으로 불가능한 경우도 있다.

nested factors design 각 cell이 줄어들기에 신뢰롭지 못한 결과를 얻을 수도 있다.