참가자 내 설계의 단점: 이월효과, 순서효과, 범위효과

지난 포스팅에서는 참가자 내 설계 시 순서효과나 이월효과 등을 방지하기 위한 역균형법을 소개했다(아래 참고).

2023.04.11 - [실험(심리학)/실험 설계] - 역균형화(counterbalancing)-1. 집단 간 역균형화

역균형화(counterbalancing)-1. 집단 간 역균형화

2023.04.13 - [실험(심리학)/실험 설계] - 역균형화(counterbalancing)-2. 집단 내 역균형화

역균형화(counterbalancing)-2. 집단 내 역균형화

 

그렇다면 이월효과와 순서효과가 무엇이길래 이를 막기 위해 복잡한 역균형화 방법들이 개발된걸까?

그리고 역균형화 방법으로 모든 효과들을 통제할 수 있는 걸까?

라는 물음들을 이번 포스팅에서 다룰 것이다.

 

●이월효과(carry-over effect)

이월효과란,

참가자 내 설계에서 참가자가 독립변인의 한 수준에 먼저 노출된 것이 다른 수준의 반응에 영향을 주는 효과를 말한다.

 

예를 들어, 참가자의 기분이 도덕 판단에 미치는 영향을 알아보는 실험을 설계한다고 가정하자.

독립변인은 참가자의 기분이고 종속변인은 도덕 판단이다.

이 때 독립변인은 긍정, 부정, 중립의 세 수준을 갖고 참가자 내 변인으로 설정되었다.

 

이러한 설계에서 연구자는 참가자의 기분을 조작하기 위해

긍정적인 영상, 부정적인 영상, 또는 중립적인 영상을 참가자에게 보여주었다.

절차는 '영상 시청 → 도덕 시나리오 읽기 → 시나리오에 대한 도덕 판단'으로, 

총 세 번의 시행을 실시하였다(∵독립변인의 수준 세 수준).

 

A라는 참가자가 부정 → 긍정 → 중립 순서로 영상을 시청하고

B라는 참가자는 긍정 → 부정 → 중립 순서로 영상을 시청했다고 가정하자.

 

이런 경우, 과연 A 참가자와 B 참가자에게 할당된 처치가 동일할까?

예를 들어, 부정적인 영상이 더 강렬해서 부정적인 기분이 오래 지속될 가능성을 생각해 볼 수 있다.

그렇다면 A 참가자의 경우 사전에 유발된 부정적인 기분이 긍정 영상을 시청할 때까지 지속될 가능성이 있다.

이를 다른 말로 표현하면, 독립변인의 한 수준에 노출된 것이 뒤의 시행을 수행하는 데 영향을 미쳤다고 할 수 있을 것이다.

 

이와 같은 효과가 이월효과이다.

 

 

●순서효과(order effect)

순서효과는 독립변인의 한 수준에서 발생하는 행동이 그 수준이 제시된 순서에 따라 달라지는 효과이다.

 

순서효과는 연습효과(learning effect)와 피로효과(fatigue effect)로 구분하기도 한다.

연습효과는 동일한 과제를 앞에서 여러 번 진행했기 때문에 과제에 익숙해져서 수행이 향상되는 효과를 말한다.

반대로 피로효과는 과제를 계속 수행함에 따라 피로가 누적되어 혹은 집중력이 감소하여 수행이 떨어지는 효과이다.

 

 

●범위효과(range effect)

이월효과와 순서효과는 역균형화로 어느 정도 통제를 하지만,

역균형화로 해결할 수 없는 문제가 있다.

 

그것이 바로 범위효과인데,

범위효과는 학습 전이가 중간 수준에서 최고조를 이루기 때문에 

참가자들의 수행 또한 전체 시행의 중간 범위에서 최고 수준을 보이는 경향을 말한다.

 

어떤 방식으로 역균형화하던 중간 수준에서 최고 수행을 보이는 범위효과가 나타날 수 있기 때문에,

범위효과는 역균형화 방법으로 통제할 수 없다.

 

다만 Greenwald(1976)는 범위효과가 맥락효과일 뿐이라고 지적하기도 했다.

참가자들은 앞선 시행들에서 다양한 수준에 대해 경험한 맥락을 가지고 있는데,

이러한 맥락은 참가자 간 설계에서도 발생하므로(이 때는 한 수준에 대한 경험 맥락만 가짐),

맥락효과는 참가자 내 설계의 문제로만 볼 수 없는 것이다.

 

따라서 Greenwald는 참가자 내 설계던 참가자 간 설계던 동일한 맥락효과 문제를 안고 있기 때문에,

결과의 일반화 관점에서 실험 설계를 선택해야 한다고 주장했다.