Глава 4. Психологический эксперимент. 2 страница

Искусственное сопутствующее смешение независи­мой переменной в лабораторном эксперименте, выз­ванное своеобразием условий и процедур его проведения. Для конт­роля искусственного смешения независимой переменной (например, введе­ние лекарства — факт инъекции) контрольной группе испытуемых предъявляется не просто пассивное условие этой переменной (отсут­ствие инъекции), но специальное контрольное условие (инъекция без лекарства), и, таким образом, при сравнении результатов экспериментальной и контрольной групп воздействия сопутствующего влияния усредняется.

Естественное смешение — натуральная, не зависящая от методических процедур связь независимой и сопутствующей ей переменных,.не позволяющая проверить точную гипотезу в лабораторном эксперименте (например, плач ребенка мо­жет быть вызван тем, что из комнаты вышла мать, или же тем, что он просто остался один). Способ контроля естественного смешения незави­симой переменной аналогичен введению контрольного условия, ис­пользуется расширенная переменная (уход человека): при одном из ее условий (уход матери) сопутствующая переменная смешивается с основной, а при другом (уход ассистента) — нет.

Естественное смешение независимой переменной (напри­мер, связь памяти с восприятием) контролируется так же, как и искусственное — привлекается контрольная переменная (здесь — ин­тервал отсрочки выполнения тестовой задачи): “чистое” воздействие основной независимой переменной (рассечение свода) на базисную (нарушение памяти) определяется как разность ее воздействий при одном из условии контрольной переменной (длинная отсрочка), затрагивающем и независимую, и сопутствующую переменные (память и восприятие), и при другом (короткая отсрочки), затрагивающем только сопутствующую (восприятие).

 

4.4. Компоненты содержательного и формального планирования

 

Под планирование психологического эксперимента следует понимать:

1. Выбор схемы или плана получения данных для проверки каузальной гипотезы.

2. Определение типа переменных с точки зрения заданных гипотетических конструктов и решение вопроса об операционализации переменных, Выбор методических средств, отражающих взаимосвязь содержательного и формального планирования.

3. Планирование статистических решений об экспериментальном факте.

Содержательное планирование включает:

- этапы формулирования экспериментальных гипотез и обоснования их интерпретационных компонентов.

- обоснование конструктной валидности, связанной с контролем путей конкретизации теоретических понятий в гипотетические конструкты.

- Обсуждение используемого методического арсенала фиксации переменных, то есть решение проблемы операционализации переменных.

- Утверждение постулируемых или неявно присутствующих в экспериментальной гипотезе предположений о сути психологической причинности или виде психологических законов.

- Рассмотрение соотношения в ожидаемых эмпирических данных закономерного и случайного. Исследуемая в эксперименте закономерность регулируется совокупностью причинно-действующих условий или должна «пробиваться» сквозь большое количество случайностей. Закономерность понимается как нарушение случайности, репрезентированное изменениями зависимой переменной. Сдвиг зависимой переменной может быть приписан только действию независимой. Выявление тенденций - направленных нарушений равновероятностных исходов – может рассматриваться как проявление общего на уровне эмпирической закономерности. Но по отношению к индивидуальному случаю закономерность – тенденция может не выступать в качестве детерминистской причины. Для установления среднегрупповых тенденций достаточно, что зависимость проявляется для части испытуемых.

Результатом содержательного планирования должен стать выбор стратегии экспериментального исследования. Различают три основные стратегии: констатирующая – целью является констатация причинно-следственной связи между явлениями (НП и ЗП); формирующая – целью является формирование одного явления вследствие влияния другого (формирование ЗП влиянием НП); стратегия сопоставления – целью является сравнение влияния одного явления на другое в группах с разными характеристиками (сравнение влияния НП на ЗП в группах с разными характеристиками). В зависимости от выбранной стратегии различаются и этапы реализации экспериментального исследования, экспериментальные планы.

Содержательное планирование не заменяет собой, а предполагает переход к этапу формального планирования. Под формальным планированием понимают выбор экспериментальной схемы, обоснование достоверности или значимости полученных эмпирических результатов. Выделяют следующие задачи формального планирования:

· Обеспечение валидности эксперимента.

· Обеспечение условий для принятия решений об экспериментальном эффекте (эффекте действия независимой переменной).

· Выбор схем обработки данных, адекватных используемым шкалам и способу сбора данных.

Прежде всего, следует решить, как будет оцениваться экспериментальный эффект – статистические меры связи и меры различий. Статистическая мера связи устанавливает степень ковариации между независимой и зависимой переменными, а мера различий свидетельствует о значимости различий в значениях зависимой переменной между разными экспериментальными условиями. Статистические гипотезы формулируются как гипотезы о сравнении выборочных показателей зависимой переменной. В одном и том же экспериментальном плане можно использовать разные планы обработки данных. Лучше использовать разные способы, чтобы убедиться в преимуществах того или иного способа. Иногда изменения в значениях зависимой переменной настолько велики, что в силу их очевидности отпадает необходимость использования статистических критериев для оценки их значимости.

Формальное планирование связано также с установлением минимального эффекта, достаточного для вынесения суждения о полученных различиях в экспериментальных и контрольных условиях. Эта процедура включает определение вероятности ошибок первого и второго рода (о них будет сказано в следующих главах пособия). Величина минимального эффекта зависит о количества опытных данных, то есть числа выборочных значений показателей зависимой переменной. Увеличение числа испытуемых или числа опытов может существенно снизить величину эффекта, достаточного для принятия решения о действии независимой переменной.

Таким образом, результаты валидного эксперимента могут служить основанием достоверного вывода, если реализована логически обоснованная система умозаключений, включающая взаимопереходы между разными уровнями гипотез, проверяемых в эксперименте, учтена проблема асимметрии вывода, обоснованы широта и уровень обобщений.

 

Контрольные вопросы

1. В чем состоит особенность метода эксперимента как активного метода психологического исследования?

2. Назовите главные компоненты психологического исследования.

3. Что такое дополнительные переменные и какие их виды различают?

4. Что такое "артефакт"?

5. Что может выступать в качестве независимой переменной в психологическом эксперименте? Назовите виды независимых переменных.

7. Какие способы контроля независимой переменной Вам известны?

8. Что такое эффект смешения?

9. Назовите и дайте характеристику приемов контроля влияния внешних переменных на результаты эксперимента.

10. Какие требования предъявляются к выборке испытуемых?

11. Перечислите стратегии экспериментального исследования.

12. Перечислите используемые в экспериментальной психологии способы конструирования групп испытуемых.

13. Какие независимые переменные различают в зависимости от числа уровней проявления?

14. Какие переменные называют управляемыми и субъектными?

15. От каких факторов зависит численность экспериментальной группы?

16. Какие требования предъявляются к зависимой переменной?

17. Какие явления составляют угрозу внутренней валидности эксперимента?

18. Дайте определение внешней валидности эксперимента. В чем сходство и различие между понятиями внешней и внутренней валидности?

19.Назовите виды зависимых переменных и их основные характеристики.

20 Что такое валидность статистики вывода?

21. Что такое конструктная валидность эксперимента?

22. В каких случаях используется простая выборка и чем она отличается от простой случайной выборки?

23. Какую проблему отбора испытуемых решает кластерная выборка?

24. Что включает содержательное и формальное планирование эксперимента?

25. Что такое минимальный эффект?

26. Что такое генеральная совокупность и выборка исследования?

27. Каковы основные требования к выборке испытуемых?

Глава 5.

Экспериментальные планы и их виды

Основные понятия: измерительные шкалы, план исследования, план истинного эксперимента, воздействие, доэкспериментальный и квазиэкспериментальный планы, план Фишера, план с предварительным и итоговым тестированием, план Соломона, факторные эксперименты, многоуровневые эксперименты, принцип "латинского квадрата", взаимодействие переменных, эффект последовательности воздействий, реверсивный план, план дискретных временных серий, план экс - пост - факто, корреляция, корреляционное исследование, межсубъектные и внутрисубъектные планы, управляемые и субъектные независимые переменные.

5.1. Виды экспериментальных планов

Прежде чем рассматривать конкретные, используемые в психологии экспериментальные планы, рассмотрим основные положения, на которые опирается построение экспериментальных схем.

·Эксперимент возможен только в том случае, если имеется более чем одно условие независимой переменной. Выводы основываются на сравнении показателей зависимой переменной в отличающихся друг от друга условиях.

·Измерение переменных осуществляется в классификации шкал, предложенной Стивенсоном (наименований, порядка, интервалов, отношений).

·Суть планирования заключается в составлении набора экспериментальных ситуаций с определенными комбинациями независимых и зависимых переменных.

·Планирование эксперимента рассматривается как обеспечение валидности эксперимента, так как рассматриваются все факторы, "угрожающие" валидности.

Формальное планирование эксперимента позволяет выделить критерии классификации экспериментальных планов.

1. В зависимости от числа испытуемых различают экспериментальные планы с одним испытуемым или с небольшим числом испытуемых, в которых каждый из них получал все условия независимой переменной. Сравнение условий, или уровней, независимой переменной проводится здесь внутриидивидуально. В самых первых экспериментах, где участвовал только один испытуемый, внутренняя валидность обеспечивалась за счет различного упорядочивания проб: использовались их регулярное чередование, случайная или позиционно уравненная последовательности. Даже если увеличить число испытуемых в подобных экспериментах, контроль внутренней валидности останется прежним. Если же внутренняя валидность эксперимента обеспечивалась с помощью привлечения разных групп испытуемых для каждого из условий, или уровней, независимой переменной, то сравнение результатов действия последних проводилось по межгрупповой схеме. В результате сравнение между уровнями проводилось межиндивидуально. Таким образом, первый параметр классификации экспериментальных схем можно назвать способом сравнения условий, или уровней, независимой 3переменной:если каждая группа испытуемых получает свое воздействие, то говорят о межгрупповом плане (межсубъектном), если же все группы получают все воздействия, то такой экспериментальный план называют внутрисубъектным или интраиндивидуальным.

2. В зависимости от шкалы измерения независимой переменной выделяют еще одно различение. Если в одних экспериментах используется два (или несколько) качественно разных условия, или уровня, независимой переменной, то в других экспериментах они могут быть выражены количественно. Критерий учета шкалы, в которой измерена независимая переменная, обусловливает разделение экспериментальных схем на качественные и количественные. Если уровни независимой переменной заданы в классификационных признаках, то такая экспериментальная схема называется качественной. Если между условиями независимой переменной имеются различия в величине признака, то можно говорить о количественном эксперименте. Количественные изменения независимой переменной представлены в многоуровневом эксперименте. Таким образом, второй основной параметр экспериментальных схем — это тип изменения независимой переменной: качественный или количественный.

3. Третье различение экспериментальных схем основано на различении либо одной, либо нескольких независимых переменных. Число независимых переменных определяет либо эксперимент с одной переменной (однофакторный), либо факторный эксперимент.

4. По критерию соответствия идеальному эксперименту различают доэкспериментальные, квазиэкспериментальные и истинные экспериментальные планы. Доэкспериментальные планы имеют не высокий уровень сложности и несут в себе множество угроз валидности. Квазиэкспериенмтальные планы близки к идеальным, однако в силу условий организации и проведения содержат угрозы валидности. Истинный эксперимент близок к идеальному, отличается возможностью рандомизации:

- случайного распределения разных уровней независимой переменной по экспериментальным и контрольным условиям.

- случайного отбора испытуемых в группы из популяции. Случайный отбор решает проблему репрезентативности выборки и обеспечивает эквивалентность состава групп. Эквивалентность групп является основой контроля источников угроз внутренней валидности со стороны факторов межиндивидуальных различий.

 

5.2. Межсубъектные и внутрисубъектные планы

Планы для одной независимой переменной и одной зависимой называются однофакторными. В зависимости от числа уровней независимой переменной различают двухуровневые (два уровня независимой переменной) и многоуровневые планы (три и более уровней независимой переменной). Независимая переменная может быть межсубъектной и внутрисубъектной. Кроме того, независимая переменная может быть управляемой и субъектной.

Рассмотрим более детально межсубъектные однофакторные планы. Каждый из уровней независимой переменной (А и Б) воздействует на разные группы испытуемых. В этом случае независимая переменная может быть субъектной, например, при исследовании двух групп отличающихся по значению экстраверсии-интроверсии; или управляемой, в случае если испытуемые в эксперименте приобретают опыт и не могут быть участниками эксперимента при другом условии независимой переменной. В первом случае создаются специально неэквивалентные группы по значению уровня независимой переменной, например испытуемые первой группы с показателями интеллекта от 100 и ниже, и испытуемые второй группы с показателями интеллекта 130 и выше. Во втором случае необходима процедура формирования эквивалентных групп.

Преимущества межсубъектного плана в том, что каждый участник начинает эксперимент, не имея никакой информации о процедуре исследования. Недостатками плана является то обстоятельство, что необходимо привлекать большое число участников и различия в результатах зависимой переменной между группами могут быть связаны с различием групп, то есть наличием осложнителей (побочных переменных).

Устранить осложнители возможно путем создания эквивалентных групп. Различают два способа создания таких групп: случайное распределение и уравнивание. Случайное распределение не следует путать со случайным отбором. Случайный отбор это отбор добровольцев для участия в эксперименте. Метод случайного отбора испытуемых предполагает использование приема рандомизации. Рандомизация: каждой личности представляется реальный шанс для участия в эксперименте путем случайного отбора из генеральной совокупности. Эта процедура очень трудоемка, так как каждый представитель генеральной совокупности должен быть учтен, но она гарантирует равную возможность каждому члену популяции стать участником эксперимента. Использование приема основано на предположении, что значение дополнительной переменной подчиняется вероятностным законам, а значит и в состав экспериментальной группы войдут испытуемые, обладающие теми же уровнями дополнительных переменных, что и генеральная совокупность.

Случайное распределение это разделение отобранных участников на группы случайным образом. Подбор испытуемых в экспериментальную группу случайным образом осуществляется с помощью различных стратегий: рандомизация и блоковая рандомизация. Это необходимо для того, чтобы избежать «эффекта смешения» - влияния индивидуальных различий испытуемых (внутренней дополнительной переменной) на связь зависимой и независимой переменных. Использование реально существующих групп порождает систематическое смешение независимой переменной с индивидуальными свойствами испытуемых.

Рандомизация как процесс случайного распределения участников по группам (по принципу орел-решка) может привести к неравному числу участников в группах. Чтобы избежать этого используют прием блоковой рандомизации (о его алгоритме можно прочитать в специальной литературе).

Случайное распределение «случайно» может привести к созданию неэквивалентных групп, по какому либо признаку (тревожность, интеллект, возраст, уровень образования и т.д.) Если этот признак вместе с независимой переменной влияет на зависимую, то не избежать нарушения валидности эксперимента. Чем больше объем выборки, тем более эквивалентны группы при случайном распределении. Но как быть в случае с малым числом испытуемых?

Для этого вводится переменная уравнивания. В качестве ее выступает та характеристика личности, которая может оказать влияние на зависимую переменную. Различают несколько основных вариантов конструирования экспериментальных групп с целью обеспечения сходства уровней дополнительной переменной в них, которая в данном случае называется переменной уравнивания.

При использовании плана с межгрупповым сравнением используются при стратегии: простая случайная выборка, стратегия подбора пар и стратегия случайного распределения слоев.

Простая случайная выборка (случайный отбор групп) – каждый член популяции с равной вероятностью может попасть в выборку методом случайного отбора.

В эксперименте с сооб­щением о ценах на продукты участвовали 75 испытуе­мых-добровольцев. Случайным образом их распределили в соответствии с тремя экспериментальными условиями, т. е. каждый участник эксперимента мог с одинаковой вероятностью попасть в любую из экспериментальных групп.

Для такого распределения можно использовать таб­лицу случайных чисел (табл). Фамилии 75 испы­туемых записывают в алфавитном порядке (чтобы уп­ростить их учет). Затем берут пачку карточек, пишут фамилию первого человека на верхней карточке и т. д. Потом решают, с какой колонки таблицы начать рас­пределять испытуемых по группам. Бросают ту же иг­ральную кость, и если она выпадает тремя очками вверх, значит, нужно начать с 3-й колонки таблицы (колонка 9—12). Так, А (первая карточка) по­мечается верхним числом в колонке 5901. Б. (сле­дующая карточка) помечается числом 4310, стоящим ниже. Когда эта колонка закончится, переходят к сле­дующей, и так до тех пор, пока всем 75 испытуемым не будут присвоены номера из таблицы случайных чисел.

Таблица

Таблица случайных чисел

Ряды	Колонки
	1-4	5-8	9-12	13-16	17-20	21-24	25-28	29-32	33-36	37-40

 

5Затем экспериментаторы складывают карточки согласно полученным номерам—по возрастанию. 25 кар­точек с начальными номерами кладут в стопку “усло­вие А”, следующие 25—в стопку “условие Б” и 25 кар­точек с последними номерами — в “условие В”. И нако­нец, рядом с каждой фамилией в алфавитном списке ставят буквы А, Б и В. Если ваши испытуемые не име­ют фамилий (как, например, белые крысы), присвойте им любые имена (скажем, А-7, В-6, М-4), чтобы суметь составить упорядоченный список.

В преимуществах случайной стратегии вы сможете убедиться на следующем примере. Первых 25 человек, пожелавших участвовать в эксперименте, исследовате­ли могли бы включить в группу условия А, вторых 25— в условие Б, а третьих—в В. Тогда между тремя груп­пами испытуемых было бы очевидное и устойчивое различие, связанное с очередностью их записи на учас­тие в эксперименте. Таким образом, неудачный способ составления групп привел бы к систематическому сме­шению независимой переменной — способа сообщения о ценах — с другой переменной — индивидуальными различиями испытуемых. Применение же случайной стратегии позволяет сделать влияние этих различий не столь систематичным. Но если количество испытуемых в каждой группе не будет достаточно большим, то применение случай­ной стратегии не обеспечит эквивалентности групп. Предположим, что в эксперименте с сообщением о ценах участвовало 15 испытуемых, разделенных на 3 группы.

В результате случайного выбора в группу условия А могли бы попасть 5 самых лучших испытуемых. И тогда мы не удивились бы, если бы другой эксперимент на 15 испытуемых дал совершенно иные результаты. Из-за недостатка испытуемых такие эксперименты были бы ненадежны. Эксперимент на 75 испытуемых, по 25 в группе, обладает гораздо большей надежностью. Ре­зультаты эксперимента на 300 испытуемых были бы еще более достоверными (т. е. надежными). Таким об­разом, основное условие применения случайной страте­гии — это достаточно большое число испытуемых в каждой 6экспериментальной группе. Первая схема экспери­мента с межгрупповым сравнением называется случай­ным распределением, групп.