Войти
A Естественный эксперимент - это эмпирическое исследование, в котором люди (или группы людей) подвергаются экспериментальным и контрольным условиям, которые определяются природой или другими факторами, не зависящими от исследователей. Процесс управления экспозициями, возможно, напоминает случайное присвоение. Таким образом, естественные эксперименты являются наблюдательными исследованиями и не являются контролируемыми в традиционном смысле рандомизированного эксперимента. Естественные эксперименты наиболее полезны, когда имело место четко определенное воздействие с участием четко определенной субпопуляции (и отсутствие воздействия в аналогичной субпопуляции), так что изменения в результатах могут быть правдоподобно связаны с воздействием. В этом смысле разница между естественным экспериментом и неэкспериментальным наблюдательным исследованием состоит в том, что первое включает сравнение условий, которые открывают путь для причинного вывода, а второе - нет.
Натуральные эксперименты используются в качестве дизайна исследований, когда контролируемые эксперименты чрезвычайно сложно осуществить или неэтично, например, в нескольких областях исследований, которыми занимается эпидемиология (например, оценка воздействия на здоровье различной степени воздействия ионизирующего излучения на людей, живущих недалеко от Хиросимы во время атомного взрыва) и экономика (например, оценка экономической отдачи от количества обучения для взрослых в США).
Карта Джона Сноу, показывающая кластеризацию холеры в Сохо во время лондонской эпидемии 1854 года Одним из самых известных ранних экспериментов на природе была вспышка холеры на Брод-стрит в 1854 году в Лондоне, Англия. 31 августа 1854 года крупная вспышка холеры поразила Сохо. В течение следующих трех дней около Брод-стрит погибли 127 человек. К моменту окончания вспышки погибло 616 человек. Врач Джон Сноу определил источник вспышки как ближайшую общественную водяную помпу, используя карту смертей и болезней, которая выявила кластер случаев вокруг помпы.
В этом примере Сноу обнаружил сильную связь между употреблением воды из насоса и смертями и болезнями из-за холеры. Сноу обнаружил, что Southwark and Vauxhall Waterworks Company, которая поставляла воду в районы с высокой интенсивностью атак, брала воду из Темзы ниже по течению, откуда поступали неочищенные сточные воды. сбрасывается в реку. Напротив, районы, которые снабжались водой от Lambeth Waterworks Company, получавшей воду выше по течению от точек сброса сточных вод, имели низкие показатели атаки. Учитывая почти случайное развитие системы водоснабжения в Лондоне середины девятнадцатого века, Сноу рассматривал это развитие как «эксперимент... в самом большом масштабе». Конечно, воздействие загрязненной воды не находилось под контролем ни одного ученого. Таким образом, это воздействие было признано естественным экспериментом.
Целью исследования Angrist and Evans (1998) было оценить влияние влияние размера семьи на результаты матери на рынке труда. По крайней мере, по двум причинам корреляция между размером семьи и различными результатами (например, заработком) не информирует нас о том, как размер семьи причинно влияет на результаты на рынке труда. Во-первых, и на результаты рынка труда, и на размер семьи могут влиять ненаблюдаемые «третьи» переменные (например, личные предпочтения). Во-вторых, сами результаты на рынке труда могут повлиять на размер семьи (так называемая «обратная причинность»). Например, женщина может отложить рождение ребенка, если она получит повышение на работе. Авторы заметили, что семьи с двумя детьми, в которых есть два мальчика или две девочки, значительно чаще имеют третьего ребенка, чем семьи с двумя детьми, в которых один мальчик и одна девочка. Таким образом, пол первых двух детей представляет собой своего рода естественный эксперимент: это как если бы экспериментатор случайным образом распределил одни семьи с двумя детьми, а другие - с тремя. Затем авторы смогли достоверно оценить причинно-следственный эффект рождения третьего ребенка на результаты рынка труда. Ангрист и Эванс обнаружили, что деторождение оказывает большее влияние на бедных и менее образованных женщин, чем на высокообразованных женщин, хотя влияние на заработок от рождения третьего ребенка, как правило, исчезает к 13-летию этого ребенка. Они также обнаружили, что наличие третьего ребенка мало повлияло на заработки мужей.
В экономике игровые шоу - это часто изучаемая форма естественного эксперимента. Хотя игровые шоу могут показаться искусственными контекстами, их можно считать естественными экспериментами из-за того, что контекст возникает без вмешательства ученых. Игровые шоу использовались для изучения широкого спектра различных типов экономического поведения, таких как принятие решений в условиях риска и совместное поведение.
В Хелена, Монтана запрет на курение действовал во всех общественных местах, включая бары и рестораны, в течение шести месяцев с июня 2002 года по декабрь 2002 года. Хелена географически изолирована и обслуживается только одной больницей. Исследователи отметили, что частота сердечных приступов снизилась на 40%, пока действовал запрет на курение. Противники закона добились приостановки действия закона через шесть месяцев, после чего частота сердечных приступов снова возросла. Это исследование было примером естественного эксперимента, названного экспериментом с пересечением случаев, где воздействие на какое-то время снимается, а затем возвращается. Исследование также потенциально предполагает, что неспособность контролировать переменные в естественных экспериментах может помешать исследователям сделать твердые выводы. Критики утверждали, что особенно большое процентное колебание частоты инфаркта миокарда, вероятно, было вызвано случайностью, учитывая небольшой размер населения.
Испытания ядерного оружия высвободили большое количество радиоактивных изотопов в атмосферу, некоторые из которых могут попасть в биологические ткани. Выпуск прекратился после подписания Договора о частичном запрещении ядерных испытаний в 1963 году, который запретил атмосферные ядерные испытания. Это напоминало крупномасштабный эксперимент с погоней за пульсом, но не могло быть выполнено как обычный эксперимент на людях из-за научной этики. Стало возможным несколько типов наблюдений (на людях, родившихся до 1963 г.), например, определение скорости замещения клеток в различных тканях человека.
Важный вопрос в экономических исследованиях - от того, что определяет заработок. Angrist (1990) оценил влияние военной службы на пожизненные доходы. Используя статистические методы, разработанные в эконометрике, Angrist извлек выгоду из приблизительного случайного распределения из призывной лотереи войны во Вьетнаме и использовал его в качестве инструментальной переменной связано с правом (или недопустимостью) военной службы. Поскольку многие факторы могут предсказать, будет ли кто-то служить в армии, лотерея призывников представляет собой естественный эксперимент, в котором тех, кто призван в армию, можно сравнить с теми, кто не призван в армию, потому что эти две группы не должны существенно отличаться до военной службы. Angrist обнаружил, что заработки ветеранов были в среднем примерно на 15 процентов меньше, чем заработки не-ветеранов.
С Промышленной революцией в девятнадцатом веке многие виды моли, в том числе хорошо изученная пяденица, отреагировали на загрязнение атмосферы диоксидом серы и сажей вокруг городов с промышленным меланизмом, резкое увеличение частоты появления темных форм по сравнению с ранее обильные светлые, крапчатые формы. В двадцатом веке, когда регулирование улучшилось, а загрязнение снизилось, создав условия для крупномасштабного естественного эксперимента, тенденция к промышленному меланизму была обращена вспять, и меланические формы быстро стали редкостью. Эффект привел эволюционных биологов Л. М. Кука и Дж. Р. Г. Тернера к выводу, что «естественный отбор является единственным достоверным объяснением общего упадка».
