Лекция 14. Экспериментальное общение

Психологический эксперимент – это совместная деятельность испытуемого и экспериментатора, которая организуется экспериментатором и направлена на исследование особенностей психики испытуемых.

Процессом, организующим и регулирующим совместную деятельность, является общение.

Испытуемый приходит к экспериментатору, имея свои жизненные планы, мотивы, цели участия в эксперименте. И естественно, на результат исследования влияют особенности его личности, проявляющиеся в общении с экспериментатором. Этими проблемами занимается социальная психология психологического эксперимента.

Психологический эксперимент рассматривается как целостная ситуация. Влияние ситуации тестирования на проявление интеллекта детей было обнаружено еще в 1910-1920-е гг. В частности, было обнаружено, что оценка интеллектуального развития детей по тесту Бине–Симона зависит от социального статуса их семьи. Он проявляется при любом исследовании, на любой выборке, в любое время и любой стране (за редким исключением). Психология вначале интерпретировала этот факт как зависимость от “социального заказа” или полагала, используя гипотезу Ф. Гальтона о наследовании способностей, что элита общества должна состоять из высокоодаренных людей и таковых рекрутировать в свой состав.

Однако если в ситуации тестирования использовать различные подходы при общении с детьми из разных общественных слоев, а также речевые обороты, привычные для ребенка, то разница в интеллекте детей разных социальных слоев отсутствует. Более того, советские психологи обнаруживали более высокие показатели интеллекта у детей из рабочих семей.

Специалисты по тестированию не примут эти результаты, поскольку при их получении нарушалось основное условие научного измерения – стандартизация и унификация процедуры.

Следует отметить, что все психологи признают значение влияния ситуации эксперимента на его результаты. Так, выявлено, что процедура эксперимента оказывает большее воздействие на детей, чем на взрослых. Объяснения этому находят в особенностях детской психики:

1. Дети более эмоциональны при общении со взрослым. Взрослый для ребенка всегда является психологически значимой фигурой. Он либо полезен, либо опасен, либо симпатичен и заслуживает доверия, либо неприятен и от него надо держаться подальше.

Следовательно, дети стремятся понравиться незнакомому взрослому либо “спрятаться” от контактов с ним. Отношения с экспериментатором определяют отношение к эксперименту (а не наоборот).

2. Проявление личностных особенностей у ребенка зависит от ситуации в большей степени, чем у взрослого. Ситуация конструируется в ходе общения: ребенок должен успешно общаться с экспериментатором, понимать его вопросы и требования. Ребенок овладевает родным языком при общении с ближним окружением, усваивая не литературный язык, а говор, наречие, “сленг”. Экспериментатор, говорящий на литературно-научном языке, никогда не будет для него “эмоционально своим”, если только ребенок не принадлежит к тому же социальному слою. Непривычная для ребенка система понятий, способов коммуникации (манера говорить, мимика, пантомима и др.) будет мощнейшим барьером при его включении в эксперимент.

3. Ребенок обладает более живым воображением, чем экспериментатор, и поэтому может иначе, “фантастически”, интерпретировать ситуацию эксперимента, чем взрослый. В частности, критикуя эксперименты Пиаже, некоторые авторы высказывают следующие аргументы. Ребенок может рассматривать эксперимент как игру со “своими” законами. Экспериментатор переливает воду из одного сосуда в другой и спрашивает ребенка, сохранилось ли количество жидкости. Ребенку правильный ответ может показаться банальным, неинтересным, и он станет играть с экспериментатором. Он может вообразить, что ему предложили посмотреть фокус с волшебным стаканчиком или поучаствовать в игре, где не действуют законы сохранения материи. Но вряд ли ребенок раскроет содержание своих фантазий. Эти аргументы могут быть лишь домыслами критиков Пиаже. Ведь рациональное восприятие ситуации эксперимента есть симптом определенного уровня развития интеллекта. Однако проблема остается нерешенной, и экспериментаторам рекомендуют обращать внимание на то, правильно ли понимает ребенок обращенные к нему вопросы и просьбы, что он имеет в виду, давая тот или иной ответ.

Основоположником изучения социально-психологических аспектов психологического эксперимента стал С. Розенцвейг. В 1933 г. (цит. по: Christensen L. В., 1980) он опубликовал аналитический обзор по этой проблеме, где выделил основные факторы общения, которые могут искажать результаты эксперимента:

1. Ошибки “отношения к наблюдаемому”. Они связаны с пониманием испытуемым критерия принятия решения при выборе реакции.

2. Ошибки, связанные с мотивацией испытуемого. Испытуемый может быть мотивирован любопытством, гордостью, тщеславием и действовать не в соответствии с целями экспериментатора, а в соответствии со своим пониманием целей и смысла эксперимента.

3. Ошибки личностного влияния, связанные с восприятием испытуемым личности экспериментатора.

В настоящее время эти источники артефактов не относятся к социально-психологическим (кроме социально-психологической мотивации).

Испытуемый может участвовать в эксперименте либо добровольно, либо по принуждению.

Само участие в эксперименте порождает у испытуемых ряд поведенческих проявлений, которые являются причинами артефактов. Среди наиболее известных – “эффект плацебо”, “эффект Хотторна”, “эффект аудитории”.

Эффект плацебо был обнаружен медиками: когда испытуемые считают, что препарат или действия врача способствуют их выздоровлению, у них наблюдается улучшение состояния. Эффект основан на механизмах внушения и самовнушения.

Эффект Хотторна проявился при проведении социально-психологических исследований на фабриках. Привлечение к участию в эксперименте, который проводили психологи, расценивалось испытуемым как проявление внимания к нему лично. Участники исследования вели себя так, как ожидали от них экспериментаторы. Эффекта Хотторна можно избежать, если не сообщать испытуемому гипотезу исследования или дать ложную (“ортогональную”), а также знакомить с инструкциями как можно более безразличным тоном.

Эффект социальной фасилитации (усиления), или эффект аудитории, был обнаружен Р. Зайонцем. Присутствие любого внешнего наблюдателя, в частности экспериментатора и ассистента, изменяет поведение человека, выполняющего ту или иную работу. Эффект ярко проявляется у спортсменов на соревнованиях: разница в результатах, показываемых на публике и на тренировке. Зайонц обнаружил, что во время обучения присутствие зрителей смущает испытуемых и снижает их результативные показатели. Когда деятельность освоена или сводится к простому физическому усилию, то результат улучшается. После проведения дополнительных исследований были установлены такие зависимости:

1. Влияние оказывает не любой наблюдатель, а лишь компетентный, значимый для исполнителя и способный дать оценку. Чем более компетентен и значим наблюдатель, тем этот эффект существеннее.

2. Влияние тем больше, чем труднее задача. Новые навыки и умения, интеллектуальные способности более подвержены воздействию (в сторону снижения эффективности). Наоборот, старые, простые перцептивные и сенсомоторные навыки легче проявляются, продуктивность их реализации в присутствии значимого наблюдателя повышается.

3. Соревнование и совместная деятельность, увеличение количества наблюдателей усиливает эффект (как положительную, так и отрицательную тенденцию).

4. “Тревожные” испытуемые при выполнении сложных и новых заданий, требующих интеллектуальных усилий, испытывают большие затруднения, чем эмоционально стабильные личности.

5. Действие “эффекта Зайонца” хорошо описывается законом оптимума активации Йеркса–Додсона. Присутствие внешнего наблюдателя (экспериментатора) повышает мотивацию испытуемого. Соответственно оно может либо улучшить продуктивность, либо привести к “перемотивации” и вызвать срыв деятельности. Следует различать мотивацию участия в исследовании от мотивации, возникающей у испытуемых по ходу эксперимента при общении с экспериментатором.

Считается, что в ходе эксперимента у испытуемого может возникать какая угодно мотивация. М. Т. Орн [Orne M. Т., 1962] полагал, что основным мотивом испытуемого является стремление к социальному одобрению, желание быть хорошим: он хочет помочь эксперименатору и ведет себя так, чтобы подтвердить гипотезу экспериментатора. Существуют и другие точки зрения. Полагают, что испытуемый стремится проявить себя с лучшей стороны и дает те ответы, которые, по его мнению, более высоко оцениваются экспериментатором. Помимо проявления “эффекта фасада” существует и тенденция вести себя эмоционально стабильно, “не поддаваться” давлению ситуации эксперимента.

Ряд исследователей предлагает модель “злонамеренного испытуемого”. Они считают, что испытуемые враждебно настроены по отношению к экспериментатору и процедуре исследования, и делают все, чтобы разрушить гипотезу эксперимента.

Но более распространена точка зрения, что взрослые испытуемые стремятся только точно выполнять инструкцию, а не поддаваться своим подозрениям и догадкам. Очевидно, это зависит от психологической зрелости личности испытуемого.

Исследования, проведенные для определения роли мотивации социального одобрения, дают весьма разноречивые результаты: во многих ранних работах эта роль подтверждается, в последующих исследованиях отрицается наличие у испытуемых мотивации высокой оценки своих результатов.

Итог дискуссиям подвел Л. Б. Кристиансен. С его точки зрения, все варианты поведения испытуемого в эксперименте можно объяснить актуализацией одного мотива – стремления к позитивной саморепрезентации, т. е. стремления выглядеть в собственных глазах как можно лучше. Взрослый испытуемый, входя в ситуацию эксперимента, ориентируется в ней и ведет себя в соответствии с ситуацией, но побуждается стремлением “не потерять лица” перед самим собой. Он обращает внимание на слухи об эксперименте и его целях, на инструкцию и сообщения экспериментатора в процессе беседы, на специфические черты личности экспериментатора, условия проведения исследования (оборудование лаборатории, состояние помещения, комфортность обстановки и др.), учитывает особенности общения с экспериментатором в ходе эксперимента. Опираясь на эти признаки, испытуемый строит “внутреннюю” модель экспериментальной ситуации. Метод “обмана”, если подмена целей эксперимента обнаружена испытуемым, не будет эффективным. Испытуемые, у которых возникает подозрение, что при помощи инструкции пытаются манипулировать их поведением, обмануть их и т. д., воздерживаются от ожидаемых экспериментатором действий, сопротивляясь его влиянию. Для себя они объясняют это сопротивление тем, что манипулировать человеком помимо его воли недостойно.

 

 

Рис.

Использование односторонне-прозрачного

зеркала для наблюдения за групповым поведением

(способ исключить влияние наблюдателя на поведение испытуемых)

 

И вместе с тем эксперимент активизирует мотив саморепрезентации, поскольку его условия неестественны и отличны от предшествующего опыта индивида.

Демонстративные личности склонны превращать эксперимент в театр: они ведут себя неестественно и нарочито, словно находятся на сцене. “Тревожные” личности могут вести себя скованно, напряженно и т. д.

Мотивация саморепрезентации оказывается наиболее сильной, если испытуемый считает, что его поведение в эксперименте личностно детерминировано, т. е. его поступки – не следствие экспериментальных воздействий, а проявление реальных намерений, чувств, убеждений, способностей и т. д. Если же испытуемый полагает, что его поведение в эксперименте зависит от условий, содержания заданий, взаимодействия с экспериментатором, то мотивация саморепрезентации не проявится в его поведении.

Л. Б. Кристиансен, наиболее известный специалист по проблеме влияния саморепрезентации на ход эксперимента, сделал неутешительный вывод на основе своих собственных и чужих исследований: мотив саморепрезентации контролировать крайне трудно, поскольку не определены ни условия, в которых он проявляется, ни направление его влияния на экспериментальные результаты.

Например, мотив саморепрезентации взаимодействует с мотивом социального одобрения: испытуемые особенно стремятся проявить себя “лучшим образом” тогда, когда экспериментатор не может их непосредственно уличить во лжи. Если испытуемых попросить дать оценку своего интеллекта, она особо завышается тогда, когда экспериментатор не собирается “проверять” их интеллект. Если же испытуемым известно, что после субъективного оценивания своего интеллекта им следует выполнять тест, они оценивают себя значительно ниже.

Кроме того, если испытуемый полагает, что экспериментатор им манипулирует, у него также более сильно проявляется мотивация саморепрезентации.

Таким образом, и мотивация саморепрезентации, и мотивация социального одобрения (вопреки первоначальной гипотезе Кристиансена) равно актуализируются у испытуемых в психологических экспериментах.

Для контроля влияния личности испытуемого и эффектов общения на результаты эксперимента предлагается ряд специальных методических приемов. Перечислим их и дадим характеристику каждому.

1. Метод “плацебо вслепую”, или “двойной слепой опыт”. Контролируется эффект Розенталя (он же – эффект Пигмалиона). Подбираются идентичные контрольная и экспериментальная группы. Экспериментальная процедура повторяется в обоих случаях. Сам экспериментатор не знает, какая группа получает “нулевое” воздействие, а какая подвергается реальному манипулированию. Существуют модификации этого плана. Одна из них состоит в том, что эксперимент проводит не сам экспериментатор, а приглашенный ассистент, которому не сообщается истинная гипотеза исследования и то, какая из групп подвергается реальному воздействию. Этот план позволяет элиминировать и эффект ожиданий испытуемого, и эффект ожиданий экспериментатора.

Психофармаколог X. К. Бичер исследовал с помощью этого экспериментального плана влияние морфия на болевую чувствительность. Работая по схеме “плацебо вслепую”, он не смог отличить данные контрольной группы от данных экспериментальной. Когда же он провел эксперимент традиционным способом, то получил классические различающиеся кривые.

“Двойной слепой опыт” контролирует эффекты Розенталя и Хотторна.

2. Метод обмана. Основан на целенаправленном введении испытуемых в заблуждение. При его применении возникают, естественно, этические проблемы, и многие социальные психологи гуманистической ориентации считают его неприемлемым.

Экспериментатор придумывает ложные цель и гипотезу исследования, независимые (ортогональные) от основных. Выдуманные цель и гипотеза сообщаются испытуемым. Содержание ложной гипотезы варьируется в зависимости от характера эксперимента: могут применяться как простые гипотезы “здравого смысла”, так и сложные теоретические конструкции, которые получили название “когнитивные плацебо”.

Возможным вариантом метода обмана является простое сокрытие истинных целей и гипотезы эксперимента. В данном случае испытуемые будут сами придумывать варианты, и вместо учета влияния ложной гипотезы нам придется разбираться в фантазиях испытуемого, чтобы устранить влияние этой неконтролируемой переменной. Таким образом, лучше предложить испытуемому хоть какой-то вариант гипотезы, чем не предлагать никакой. Метод “когнитивного плацебо” предпочтительнее.

3. Метод “скрытого” эксперимента. Часто применяется в полевых исследованиях, при реализации так называемого “естественного” эксперимента. Эксперимент так включается в естественную жизнь испытуемого, что он не подозревает о своем участии в исследовании в качестве испытуемого. По сути метод “скрытого” эксперимента является модификацией метода обмана, с той лишь разницей, что испытуемому не надо давать ложную информацию о целях и гипотезе исследования, так как он уже обманом вовлечен в исследование и не знает об этом. Этических проблем здесь возникает еще больше, так как, применяя метод обмана, мы оповещаем испытуемого о привлечении его к исследованию (даже к принудительному); здесь же испытуемый полностью подконтролен другому лицу и является объектом манипуляций.

 

Метод обмана

а) “Машина агрессии” А. X. Басса. Прибор, изобретенный А. X. Бассом для изучения агрессивного поведения. “Учитель”-испытуемый должен научить “ученика”, наказывая его за ошибки ударами тока Фиксируется сила и длительность удара. Прибор использован С. Милграмом для исследования подчинения авторитету; б) приборная доска “машины агрессии” в эксперименте С. Милграма по исследованию подчинения авторитету. На самом деле прибор не генерирует ток; в) комната в эксперименте С. Милграма. “Учитель” наказывает “ученика”, не зная целей исследования и того, что на самом деле “ученик” не получает наказания; г) “ученик” в эксперименте С. Милграма по исследованию подчинения авторитету. “Учитель” не знает, что на месте “ученика” – артист, который имитирует поведение при наказании током

 

Велика опасность всяческих злоупотреблений со стороны недобросовестных исследователей. И вместе с тем эта модель часто применяется в социальной психологии. Наиболее часто она используется в детской психологии, психологии развития и педагогической психологии. В этих случаях проблема манипуляций стоит менее

остро, так как дети подконтрольны взрослым. Однако необходимо заручиться согласием родителей либо лиц, опекающих ребенка, на такое исследование.

Главная трудность проведения такого эксперимента – учет неконтролируемых переменных, поскольку этот эксперимент может быть лишь натурным.

Метод “естественного эксперимента”, предложенный А. Ф. Лазурским, является одной из модификаций этого исследовательского приема.

4. Метод независимого измерения зависимых параметров. Применяется очень редко, так как реализовать его на практике очень трудно. Эксперимент проводится с испытуемым по обычному плану, но эффект воздействия измеряется не в ходе эксперимента, а вне его, например, при контроле результатов учебной или трудовой деятельности бывшего испытуемого.

5. Контроль восприятия испытуемым ситуации. Обычно для этого применяется предложенная Орне схема постэкспериментального интервью. Кроме того, принимаются меры для того, чтобы учитывать или контролировать отношение испытуемого к экспериментатору и эксперименту, понимание им инструкции, принятие целей исследования. К сожалению, данные, получаемые при постэкспериментальном опросе, позволяют лишь отбраковать неудачные пробы или учесть эту информацию при интерпретации результатов эксперимента, когда уже ничего нельзя исправить.

Как всегда, следует помнить, что нет абсолютного метода, и все они хороши или плохи в зависимости от конкретной ситуации. Ни один не дает абсолютно достоверного знания.

 

ЛЕКЦИЯ 15. Планирование экспериментов

Планирование эксперимента — один из важнейших этапов организации психологического исследования, на котором исследователь пытается сконструировать наиболее оптимальную для воплощения на практике модель (то есть план) эксперимента. Грамотно составленная схема исследования, план, позволяет добиться оптимальных значений валидности, надёжности и точности в исследовании, предусмотреть нюансы, за которыми сложно уследить при бытовом «спонтанном экспериментировании». Зачастую, чтобы скорректировать план, экспериментаторы проводят так называемое пилотажное, или пробное, исследование, которое можно рассматривать как «черновик» будущего научного эксперимента.
Экспериментальный план создаётся для того, чтобы ответить на основные вопросы о:

· количестве независимых переменных, которые используются в эксперименте (одна или несколько?);

· количестве уровней независимой переменной (изменяется ли независимая переменная или остаётся постоянной?);

· методах контроля дополнительных, или возмущающих, переменных (какие необходимо и целесообразно применить?):

o метод прямого контроля (прямое исключение известной дополнительной переменной),
o метод выравнивания (учитывать известную дополнительную переменную при невозможности её исключения),
o метод рандомизации (случайный отбор групп в случае неизвестности дополнительной переменной).
Одним из самых важных вопросов, на которые должен ответить экспериментальный план, — определить, в какой последовательности должно происходить изменение рассматриваемых стимулов (независимых переменных), воздействующих на зависимую переменную. Последовательность предъявления стимулов — очень важный вопрос, напрямую касающийся соблюдения валидности исследования: к примеру, если постоянно предъявлять человеку один и тот же стимул, он может стать менее восприимчив к нему.
Виды планов:
1. Простые (однофакторные) планы – предусматривают изучение влияния на зависимую переменную только одной независимой переменной. Преимущество таких планов состоит в их эффективности при установлении влияния независимой переменной, а также в лёгкости анализа и интерпретации результатов. Недостаток заключается в невозможности сделать вывод о функциональной зависимости между независимой и зависимой переменными.
- Опыты с воспроизводимыми условиями. В сравнении с опытами с привлечением двух независимых групп такие планы требуют меньшего количества участников. План не подразумевает наличия разных групп (например, экспериментальной и контрольной). Цель таких опытов — установить воздействие одного фактора на одну переменную.
- Опыты с привлечением двух независимых групп (экспериментальной и контрольной) – опыты, в которых экспериментальному воздействию подвергается лишь экспериментальная группа, в то время как контрольная группа продолжает делать то, что она обычно делает. Цель — проверка действия одной независимой переменной.
2. Комплексные планы составляются для экспериментов, в которых изучается либо воздействие нескольких независимых переменных (факторные планы), либо последовательное воздействие различных градаций одной независимой переменной (многоуровневые планы).
- Планы для многоуровневых экспериментов. Если в экспериментах используется одна независимая переменная, ситуация, когда изучаются только два её значения, считается скорее исключением, чем правилом. В большинстве однофакторных исследований используется три или более значений независимой переменной, — такие планы часто называют однофакторными многоуровневыми. Такие планы могут использоваться как для исследования нелинейных эффектов (то есть случаев, когда независимая переменная принимает более двух значений), так и для проверки альтернативных гипотез. Преимущество — в возможности определить вид функциональной зависимости между независимой и зависимой переменными. Недостаток заключается в больших временных затратах, а также в необходимости привлечь больше участников.
- Факторные планы подразумевают использование более чем одной независимой переменной. Таких переменных, или факторов, может быть сколько угодно, но обычно ограничиваются использованием двух, трёх, реже — четырёх. Факторные планы описываются с помощью системы нумерации, показывающей количество независимых переменных и количество значений (уровней), принимаемых каждой переменной. Например, факторный план 2х3 имеет две независимые переменные (факторы), первая из которых принимает два значения («2»), а вторая — три значения («3»).
3. Квазиэкспериментальные планы — планы для экспериментов, в которых вследствие неполного контроля за переменными нельзя сделать выводы о существовании причинно-следственной связи. Эти планы часто применяются в прикладной психологии.
- Планы ex post facto. - исследования, в которых сбор и анализ данных производится после того, как событие уже свершилось, многие относят их к квазиэкспериментальным. Суть исследования в том, что экспериментатор сам не воздействует на испытуемых: в качестве воздействия выступает некоторое реальное событие из их жизни. При планировании исследования имитируется схема строгого эксперимента с уравниванием или рандомизацией групп и тестированием после воздействия.
- Планы экспериментов с малым N также называют «планами с одним субъектом», так как индивидуально рассматривается поведение каждого испытуемого. Одной из главных причин использования экспериментов с малым N считается невозможность в некоторых случаях применить результаты, полученные из обобщений на больших группах людей, ни к одному из участников индивидуально (что, таким образом, приводит к нарушению индивидуальной валидности). Интроспективные исследования Эббингауза можно отнести к экспериментам с малым N (только исследуемым им субъектом был он сам). План с одним субъектом должен учитывать как минимум три условия:
1. Необходимо точно определить целевое поведение в терминах событий, которые легко зафиксировать.
2. Необходимо установить базовый уровень реакции.
3. Необходимо произвести воздействие на испытуемого и зафиксировать его поведение.
4. Планы корреляционных исследований — исследование, проводимое для подтверждения или опровержения гипотезы о статистической связи (корреляции) между несколькими (двумя или более) переменными. От квазиэкспериментального отличается тем, что в нём отсутствует управляемое воздействие на объект исследования. В корреляционном исследовании учёный выдвигает гипотезу о наличии статистической связи между несколькими психическими свойствами индивида или между определёнными внешними уровнями и психическими состояниями. Испытуемые должны быть в эквивалентных неизменных условиях. Виды корреляционных исследований:

· Сравнение двух групп

· Одномерное исследование

· Корреляционное исследование попарно эквивалентных групп

· Многомерное корреляционное исследование

· Структурное корреляционное исследование

· Лонгитюдное корреляционное исследование*

Планирование включает в себя два этапа.
1. Содержательное планирование эксперимента:
- Определение ряда теоретических и экспериментальных положений, образующих теоретическую основу исследования.
- Формулировка теоретических и экспериментальных гипотез исследования.
- Выбор необходимого метода эксперимента.
- Решение вопроса выборки испытуемых:
1- Определение состава выборки.
2- Определение объёма выборки.
3- Определение способа формирования выборки.
2. Формальное планирование эксперимента:
- Достижение возможности сравнения результатов.
- Достижение возможности обсуждения полученных данных.
- Обеспечение экономичного проведения исследования.
Главной целью формального планирования считается исключение максимально возможного числа причин искажения результатов.


Формальное планирование эксперимента
Планирование включает в себя два этапа:
1. Содержательное планирование эксперимента:
- Определение ряда теоретических и экспериментальных положений, образующих теоретическую основу исследования.
- Формулировка теоретических и экспериментальных гипотез исследования.
- Выбор необходимого метода эксперимента.
- Решение вопроса выборки испытуемых: Определение состава, объёма и способа формирования выборки.
2. Формальное планирование эксперимента:
- Достижение возможности сравнения результатов.
- Достижение возможности обсуждения полученных данных.
- Обеспечение экономичного проведения исследования.
Формальное планирование включает выбор экспериментальной схемы, или плана варьирования условий независимой переменной (НП), и определение величины минимального эффекта ожидаемого результата действия НП. План сбора данных является одновременно планом, в соответствии с которым измеряется ЗП. Главной целью формального планирования считается исключение максимально возможного числа причин искажения результатов.
Задачи формального планирования исследователя.
- обеспечить валидность эксперимента
- обеспечить условие для принятия решения об экспериментальном эффекте, или эффекте действия НП.
- применение схем обработки данных, адекватных метрике использование напр., шкал и способ сбора данных.
В узком смысле к планированию эксперимента относят 2 момента, связанных с учетом последующего статистического решения.
1. как будет оцениваться экспериментальный эффект Между НП и ЗП
2. установление минимального эффекта, достаточного для вынесения суждения о полученных различиях в экспериментах и контрольных условиях или наблюдаемой связи между измерениями НП и ЗП (установление минимального эффекта включает определение вероятности ошибок первого (альфа) и второго (бетта – уровня) рода).
Есть экспериментальные эффекты, которые определяются только при помощи статистических методов, а есть такие, в которых изменение ЗП на столько заметны, что не надо никакой статистики.
Величина минимального эффекта связана с количеством опытных данных, т.е. с числом выборочных значений показателей ЗП. Психологическая величина выборки (числа испытуемых или числа опытов) м. существенно снизить величину эффекта, достаточно для принятия решения о действии НП, но это таки связано с содержанием планирования. (контроль факторов времени, репрезентация выборки и т.д.)
Формальное планирование для проверки психологической гипотезы возможно в психологических случаях исследования, где принимается традиционный подход: переменные представлены и управляемы независимо др. от др.
I Решение проблем содержат план эксперимента представленный на этапе конкретизации и гипотез и переменных,т.о. чтобы не было утеряна специфика исследуемой психологической реальности: психологическое объяснение, заданное в гипотетических конструктах и формулировке причинно-следственной зависимости, содержательно соотносится с видом установления эмпирической зависимости и условиями ее выявления, включая способы задания условий НП и выбор методик фиксации показателя ЗП. Это первый этап планирования эксперимента.
II Определение адекватной схемы сбора данных, количества необходимых проб контроля факторов, угрожающих валидности эксперимента и т.д. психолог принимает условность ряда положений.
В качестве этапов формального планирования выделяют решения о величине минимального эффекта Х-воздействий или о величине сдвига ЗП, которые измерила на разных уровнях НП, которые принимается в качестве достаточной или разумной с т.з. возможности отвергнуть нуль-гипотезу, а также об уровнях допустимых ошибок при проверке статистической гипотезы.


Содержательное планирование эксперимента
Планирование включает в себя два этапа:
1. Содержательное планирование эксперимента:
- Определение ряда теоретических и экспериментальных положений, образующих теоретическую основу исследования. Постановка задачи или определение темы. Любое исследование начинается с определения темы (она ограничивает то, что будем исследовать). Исследование проводится в трех случаях:
1-проверка гипотезы о существовании явления;
2-проверка гипотезы о существовании связи между явлениями;
3-проверка гипотезы о причинной зависимости явления А от явления В.
Первичная постановка проблемы заключается в постановке гипотезы. Психологическая гипотеза, или экспериментальная, — гипотеза о психическом явлении, инструментом проверки которой служит психологическое исследование.
- Формулировка теоретических и экспериментальных гипотез исследования. Этап уточнения гипотезы и определения переменных. Определение экспериментальной гипотезы.
- Выбор необходимого метода эксперимента.
- Выбор экспериментального инструмента и условий эксперимента (отвечает на вопрос – «как организовать исследование?»):
Позволяет управлять независимой переменной. Независимая переменная — в научном эксперименте переменная, которая намеренно манипулируется или выбирается экспериментатором с целью выяснить ее влияние на зависимую переменную.
Позволяет регистрировать зависимую переменную. Зависимая переменная — в научном эксперименте измеряемая переменная, изменения которой связывают с изменениями независимой переменной
- Решение вопроса выборки испытуемых:
- Определение состава выборки.
- Определение объёма выборки.
- Определение способа формирования выборки.
- Рандомизация (случайный отбор). Используется для создания простых случайных выборок, основывается на предположении, что каждый член популяции с равной вероятностью может попасть в выборку. Например, чтобы сделать случайную выборку из 100 студентов вуза, можно сложить бумажки с именами всех студентов вуза в шляпу, а затем достать из неё 100 бумажек — это будет случайным отбором.
- Попарный отбор — стратегия построения групп выборки, при котором группы испытуемых составляются из субъектов, эквивалентных по значимым для эксперимента побочным параметрам. Данная стратегия эффективна для экспериментов с использованием экспериментальных и контрольных групп с лучшим вариантом — привлечением близнецовых пар (моно- и дизиготных), так как позволяет создать.
- Стратометрический отбор. Стратометрический отбор — рандомизация с выделением страт (или кластеров). При данном способе формирования выборки генеральная совокупность делится на группы (страты), обладающие определёнными характеристиками (пол, возраст, политические предпочтения, образование, уровень доходов и др.), и отбираются испытуемые с соответствующими характеристиками.
- Приближённое моделирование. Приближённое моделирование — составление ограниченных выборок и обобщение выводов об этой выборке на более широкую популяцию. Например, при участии в исследовании студентов 2-го курса университета, данные этого исследования распространяются на «людей в возрасте от 17 до 21 года». Допустимость подобных обобщений крайне ограничена.
- Привлечение реальных групп
2. Формальное планирование эксперимента:
- Достижение возможности сравнения результатов.
- Достижение возможности обсуждения полученных данных.
- Обеспечение экономичного проведения исследования.
Главной целью формального планирования считается исключение максимально возможного числа причин искажения результатов.

Факторное планирование эксперимента
Факторные эксперименты применяются тогда, когда необходимо проверить сложные гипотезы о взаимосвязях между переменными. Общий вид подобной гипотезы: «Если А1, А2,..., Аn, то В». Такие гипотезы называются комплексными, комбинированными и др. При этом между независимыми переменными могут быть различные отношения: конъюнкции, дизъюнкции, линейной независимости, аддитивные или мультипликативные и др. Факторные эксперименты являются частным случаем многомерного исследования, в ходе проведения которого пытаются установить отношения между несколькими независимыми и несколькими зависимыми переменными. В факторном эксперименте проверяются одновременно, как правило, два типа гипотез:
1) гипотезы о раздельном влиянии каждой из независимых переменных;
2) гипотезы о взаимодействии переменных, а именно — как присутствие одной из независимых переменных влияет на эффект воздействия на другой.
Факторный эксперимент строится по факторному плану. Факторное планирование эксперимента заключается в том, чтобы все уровни независимых переменных сочетались друг с другом. Число экспериментальных групп равно числу сочетаний уровней всех независимых переменных.
Чаще всего используются факторные планы для двух независимых переменных и двух уровней типа 2х2. Для составления плана применяется принцип балансировки. План 2х2 используется для выявления эффекта воздействия двух независимых переменных на одну зависимую. Экспериментатор манипулирует возможными сочетаниями переменных и уровней. Данные приведены в простейшей таблице.
2-я переменная 1-я переменная
Есть Нет
Есть 1 2
Нет 3 4
Для обработки результатов применяется дисперсионный анализ по Фишеру.
Так же редко используются другие версии факторного плана, а именно: 3х2 или 3х3. План 3х2 применяется в тех случаях, когда нужно установить вид зависимости одной зависимой переменной от одной независимой, а одна из независимых переменных представлена дихотомическим параметром. Пример такого плана — эксперимент по выявлению воздействия внешнего наблюдения на успех решения интеллектуальных задач. Первая независимая переменная варьируется просто: есть наблюдатель, нет наблюдателя. Вторая независимая переменная — уровни трудности задачи. В этом случае мы получаем план 3х2.
1-я переменная 2-я переменная
Легкая Средняя Трудная
Есть наблюдатель 1 2 3
Нет наблюдателя 4 5 6
Вариант плана 3х3 применяется в том случае, если обе независимые переменные имеют несколько уровней и есть возможность выявить виды связи зависимой переменной от независимых. Этот план позволяет выявлять влияние подкрепления на успешность выполнения задании разной трудности.
Уровень сложности задачи Интенсивность стимуляции
Низкая Средняя Высокая
Низкий 1 2 3
Средний 4 5 6
Высокий 7 8 9
В общем случае план для двух независимых переменных выглядит как N х М. Применимость таких планов ограничивается только необходимостью набора большого числа рандомизированных групп. Объем экспериментальной работы чрезмерно возрастает с добавлением каждого уровня любой независимой переменной.
В случае, когда нас интересует успешность выполнения экспериментальной серии заданий, зависящая не только от общей стимуляции, которая производится в форме наказания — удара током, но и от соотношения поощрения и наказания, мы применяем план 3х3х3.
L1 L2 L3
М1 A1 В2 С3
М2 В2 С3 А1
м3 С3 А1 В2
2 признака многоуровневого эксперимента:
1. НП имеет более чем 2 уровня
2. порядок предъявления этих трех или более условий одной и той же НП контролируется спец схемой, подразумевающей уравнивание порядковой позиции каждого уровня в общей последовательности условий
Эти многоуровневые эксперименты противопоставляют бивалентному (здесь 2 уровня НП, экспериментальная и контрольная могут отличаться качеством и количеством)
Количественная оценка это оценка по шкалам порядка, отношений, интервалов.
Классификация уровней НП – это качественная оценка, может быть по одному или более признакам.
Не число НП определяет переход к количественному эксперименту, а возможность измерения хотя бы одной из НП как количественной.
Многоуровневый эксперимент часто строиться по факторным схемам, поскольку второй переменной выступает «порядок уровней» первой НП
Есть 2 наиболее поп схемы:
1. полного уравнивания по схеме лат квадрата
2. уравнивание по схеме сбалансированного лат квадрата
Обе эти схемы представляют собой варианты экспериментальных планов, в которых все уровни первой НП предъявляются каждому испытуемому, но вторая НП образуется благодаря разбиению испытуемых на группы, которым предъявляется одна из возможных последовательностей уровневой первой НП
Рассмотрим возможные результаты простейшего факторного эксперимента 2х2 с позиций взаимодействий переменных. Для этого нам надо представить результаты опытов на графике, где по оси абсцисс отложены значения первой независимой переменной, а по оси ординат — значения зависимой переменной. Каждая из двух прямых, соединяющих значения зависимой переменной при разных значениях первой независимой переменной (А), характеризует один из уровней второй независимой переменной (В). Применим для простоты результаты не экспериментального, а корреляционного исследования. Условимся, что мы исследовали зависимость статуса ребенка в группе от состояния его здоровья и уровня интеллекта. Рассмотрим варианты возможных отношений между переменными.
Первый вариант: прямые параллельны — взаимодействия переменных нет.
Больные дети имеют более низкий статус, чем здоровые, независимо от уровня интеллекта. Интеллектуалы имеют всегда более высокий статус (независимо от здоровья).
Второй вариант: физическое здоровье при наличии высокого уровня интеллекта увеличивает шанс получить более высокий статус в группе(рис 5.2).
В этом случае получен эффект расходящегося взаимодействия двух независимых переменных. Вторая переменная усиливает влияние первой на зависимую переменную.
Третий вариант: сходящееся взаимодействие — физическое здоровье уменьшает шанс интеллектуала приобрести более высокий статус в группе. Переменная «здоровье» уменьшает влияние переменной «интеллект» на зависимую переменную. Есть и другие случаи этого варианта взаимодействия:
Переменные взаимодействуют так, что увеличение значения первой приводит к уменьшению влияния второй с изменением знака зависимости (рис. 5.3).
У больных детей, обладающих высоким уровнем интеллекта, меньше шанс получить высокий статус, чем у больных детей с низким интеллектом, а у здоровых — связь интеллекта и статуса позитивная.
Теоретически возможно представить, что больные дети будут иметь больший шанс получить высокий статус при высоком уровне интеллекта, чем их здоровые низкоинтеллектуальные сверстники.
Последний, четвертый, возможный вариант наблюдаемых в исследованиях отношений между независимыми переменными: случай, когда между ними существует пересекающееся взаимодействие, представленное на последнем графике (рис. 5.4).
Оценка величины взаимодействия проводится с помощью дисперсионного анализа, а t-критерий Стьюдента используется для оценки значимости различий групповых `X.
Во всех рассмотренных вариантах планирования эксперимента применяется способ балансировки: различные группы испытуемых ставятся в разные экспериментальные условия. Процедура уравнивания состава групп позволяет производить сравнение результатов.
Однако во многих случаях требуется планировать эксперимент так, чтобы все его участники получили все варианты воздействия независимых переменных. Тогда на помощь приходит техника контрбалансировки.

Психофизика. Методы измерения порогов чувствительности
Психофи́зика, раздел психологии, изучающий количественные отношения между силой раздражителя и величиной возникающего ощущения с помощью количественных методов. Основана Г.Фехнером во 2-й половине XIX в.. Она ищет ответы на следующие вопросы:
1) Какой уровень стимуляции необходим для того, чтобы вызвать ощущение или сенсорную реакцию?
2) Насколько должна измениться величина раздражителя, чтобы можно было обнаружить изменение?
4) Как меняется ощущение или сенсорная реакция с изменением величины раздражителя?
Для ответа на эти и другие вопросы используют психофизические методы. В состав этих методов входят: 3 классических метода определения порогов, введенные в психофизику Г.Фехнером; многочисленные психофизические методы шкалирования надпороговых раздражителей, используемые для получения мер величины ощущения, и методы теории обнаружения сигналов (ТОС), применяемые для получения мер "номинальной" сенсорной чувствительности, минимально искаженной мотивами и установками испытуемых. Так называемые классические методы - метод границ, метод установки и метод постоянных раздражителей - впервые были сведены вместе и представлены Фехнером в его труде "Элементы психофизики". Они использовались для определения абсолютных и разностных порогов. Абсолютный порог определяется как величина раздражителя, дающего 50% случаев обнаружения. Аналогично этому дифференциальный порог - это минимальное изменение раздражения, обнаруживаемое в 50% случаев.
Метод границ. При использовании этого метода наблюдателю в каждой отдельной пробе предъявляют либо монотонно возрастающую (восходящие пробы), либо монотонно убывающую (нисходящие пробы) дискретную последовательность раздражителей, величина которых изменяется до тех пор, пока не произойдет изменение реакции наблюдателя с "да" на "нет" (в нисходящих пробах) или с "нет" на "да" (в восходящих пробах). Уровень стимуляции, соответствующее половине интервала, на котором происходит изменение реакции, принимается за величину порога для данной пробы.
Метод установки. В противоположность методу границ, этот метод дает возможность самому наблюдателю регулировать непрерывно изменяемый раздражитель, с тем чтобы уравнять его с заданным эталоном. Каждая проба заключается в корректировке наблюдателем переменного раздражителя от точки явного неравенства до точки субъективного равенства с эталоном. Восходящие и нисходящие пробы чередуются вместе со случайно изменяемым начальным отклонением переменного раздражителя от эталона.
Метод постоянных раздражителей. Этот метод предписывает предъявление наблюдателю в каждой отдельной пробе только одного раздражителя, выбранного из фиксированного набора, включающего от 4 до 9 раздражителей. При определении абсолютного порога наблюдатель в каждой пробе дает ответ в форме "да/нет". При определении дифференциального порога наблюдатель, сравнивая тестовый раздражитель из определенного набора с предъявляемым в каждой пробе эталоном, дает ответ в форме "больше чем/меньше чем". После предварительного опробования тестовых раздражителей их набор формируется т. о., чтобы они заключали порог в вилку и чтобы все они (в идеале) давали какой-то процент реакций обнаружения или различения, но ни один из них не воспринимался в 100% случаев.
Психофизические методы шкалирования надпороговых раздражителей. Представляют собой собрание самых различных методов, общее у которых только то, что они предписывают правила, по которым испытуемые (прямо или косвенно) присваивают значения числовой шкалы физическим стимулам. Эти методы часто использовались для проверки некоторых психофизических законов. Среди них - методы бисекции, субъективно равных интервалов, фракционирования и оценки величины. При использовании метода бисекции испытуемому дается инструкция отрегулировать величину переменного раздражителя т. о., чтобы результирующее ощущение казалось ему равноудаленным от ощущений, вызываемых двумя постоянными раздражителями, задающими границы интервала, который нужно разделить пополам. Эта процедура многократно повторяется, после чего вычисляется среднее арифметическое подобранных испытуемым значений переменного раздражителя. Метод субъективно равных интервалов - разновидность метода категорий - предоставляет наблюдателю возможность относить предъявляемые раздражители к одной из "равношироких" категорий, число которых (напр., 5) задается экспериментатором и не меняется в ходе опыта. Первыми предъявляются крайние по величине раздражители и идентифицируются как таковые, чтобы служить опорными точками для последующих суждений. После классификации наблюдателем всех раздражителей их субъективные значения, определяемые как усредненные, или медианные, категории, представляются графически в виде функции от объективной величины раздражителя. Метод фракционирования требует от наблюдателя в каждой пробе создавать (путем регулировки или подстройки) новый раздражитель, составляющий заранее определенную часть (напр., половину) предъявляемого ему раздражителя. Это делается для каждого из раздражителей, входящих в стимульный набор. Метод оценки величины - широко используемая процедура, предоставляющая возможность наблюдателю оценивать величину раздражителей, приписывая им числа. Более сильные по сравнению с эталонным стимулом раздражители получают обычно большие числовые значения, а более слабые - меньшие. Для каждого раздражителя вычисляется среднее арифметическое или среднее геометрическое числовых оценок, полученных на группе испытуемых. Полученные средние субъективных оценок величины раздражителя представляются графически в виде функции от реальной величины раздражителя. Теория обнаружения сигналов Мотивация, ожидание и отношение наблюдателя вызывают смещение результатов измерения относительно истинного значения в психофизических экспериментах по определению порогов. Так, при использовании метода постоянных раздражителей, в пустых пробах ("пробах-ловушках"), когда наблюдателю не предъявляют никаких раздражителей, все равно появляются ответы "да". Такая реакция в теории обнаружения сигналов (ТОС) называется ложной тревогой. Безошибочное обнаружение раздражителя (ответ "да" при его наличии) называется попаданием. Изменения мотивации, ожиданий или отношения могут увеличивать процент попаданий, но ценой повышения доли ложных тревог. В каждом из трех основных методов ТОС - "да - нет", оценки и вынужденного выбора - задается случайная последовательность проб (напр., 200), в которых сигнал либо подается на фоне каких-то др., случайных сигналов (пробы "сигнал + шум"), либо отсутствует (пробы "чистого шума"). При использовании метода "да - нет" задача наблюдателя - давать ответ "да" в пробах с наличием сигнала и ответ "нет" в пробах с его отсутствием. В процедуре оценивания реакция наблюдателя сводится к выбору из заданного набора оценочных категорий той, которая отражает степень его уверенности в наличии сигнала в данной пробе. В эксперименте с вынужденным выбором предлагаются ситуации выбора из двух или более альтернатив (напр., при разнесении интервалов наблюдения во времени), одна и только одна из которых содержит сигнал плюс шум. Наблюдатель должен выбрать ту из них, в которой вероятнее всего содержится сигнал. Влияние мотивации, ожиданий и отношения на реакции испытуемых в психофизических экспериментах трактуется как критерий наблюдателя, оцениваемый по проценту ложных тревог. На этот критерий можно влиять, изменяя долю проб с сигналом (и соответственно информируя наблюдателя), инструктируя наблюдателя быть более расслабленным либо, наоборот, более внимательным и точным или изменяя выплаты за возможные реакции. Если процент попаданий откладывать по оси ординат, а процент ложных тревог - по оси абсцисс, полученные точки будут соответствовать различным уровням критерия наблюдателя, а построенная по ним кривая будет называться рабочей характеристикой приемника. Различные кривые порождаются сигналами разного уровня, тогда как все точки одной кривой отображают один уровень обнаружительной способности наблюдателя. Т.о., появляется возможность разграничить действие сенсорных и внесенсорных факторов. Приложения Помимо использования для поиска ответов на вопросы теоретической психофизики, различные П. м. широко применяются для решения практических задач как в области психологии, так и за ее пределами. Сведения о нормальных зрительных и слуховых порогах (и, в несколько меньшей степени, о порогах др. органов чувств) учитываются при проектировании оборудования и анализе человеческих факторов в инженерной психологии, а также используются практической медициной в качестве эталонов сравнения при постановке клинического диагноза. Методы шкалирования надпороговых раздражителей применяются в промышленности и торговле для оценки предпочтений. Методы ТОС также находят самое широкое применение: от оценки пределов "чистой" сенсорной чувствительности до принятия решений в медицине.

Психофизические законы. Бугера - Вебера, Вебера - Фехнера, Стивенса, обобщённый психофизический закон
Основной психофизический закон. Исходя из закона Вебера, Фехнер сделал допущение, что едва заметные разницы в ощущениях можно рассматривать как равные, поскольку все они — величины бесконечно малые, и принять их как единицу меры, при помощи которой можно численно выразить интенсивность ощущений как сумму (или интеграл) едва заметных (бесконечно малых) увеличений, считая от порога абсолютной чувствительности. В результате он получил два ряда переменных величин — величины раздражителей и соответствующие им величины ощущений. Ощущения растут в арифметической прогрессии, когда раздражители растут в геометрической прогрессии. Отношение этих двух переменных величин можно выразить в логарифмической формуле:
Е = KlogJ + С,
где К и С суть некоторые константы. Эта формула, определяющая зависимость интенсивности ощущений (в единицах едва заметных перемен) от интенсивности соответственности раздражителей, и представляет собой так называемый психофизический закон Вебера-Фехнера.
Порогу чувствительности соответствует точка в сенсорном пространстве. В этой точке отражается значение стимула, при котором сенсорная система переходит из одного состояния в другое. В случае абсолютного порога она переходит от отсутствия ощущения к появлению едва заметного ощущения, В случае разностного порога - от отсутствия ощущения разницы к появлению ощущения различия. Таким образом, пороговые измерения - измерения точечные. Их результаты могут очертить границы (диапазон изменений величины стимулов), в которых действует сенсорная система, но они ничего не говорят о ее структуре.
Три самых известных психофизических закона представляют собой теоретические модели структуры сенсорного пространства. В основе этих моделей лежит эмпирический закон Бугера - Вебера. На границе XVIII - XIX вв. французский физик Бугер открыл некий эффект для зрительной модальности, а немецкий физиолог Вебер проверил его действие для других модальностей. Этот эффект заключается в том, что отношение величины едва заметного увеличения стимула к исходному его значению остается постоянным в весьма широком диапазоне значений величины стимула, т.е.
R/R=k
Это соотношение получило название закона Бугера - Вебера.
Закон Фехнера. Решая свою задачу о взаимоотношении субъективного и объективного, Фехнер рассуждал примерно следующим образом. Предположим, что наше сенсорное пространство состоит из очень маленьких дискретных элементов е - едва заметных различений. Эти элементы равны между собой, т.е. постоянны:
e=k,
где k - константа.
С учетом коэффициента пропорциональности две константы можно приравнять друг другу. Таким образом, постоянное отношение закона Бугера - Вебера можно приравнять константе, связанной с едва заметным различением:
R/R=Ke,
где К - коэффициент пропорциональности.
Далее Фехнер сделал шаг, от этого уравнения, связывающего малые величины е и R, он перешел к дифференциальному уравнению
dR/R=K×dE
где dE - дифференциал, соответствующий очень маленькой величине е. Решением этого уравнения будет соотношение
E=C1×LnR+C2
где C1 и C2 - константы интегрирования.
Определим C2. Ощущение начинается с какого-то значения стимула, соответствующего пороговому (R1). При R=R1 ощущение отсутствует и появляется только при малейшем превышении R над R1, т.е. в этом случае Е=0. Подставим в полученное решение:
О = C1 x InR1+C2,
отсюда C2 = - C1 x InR1, следовательно,
Е = C1 x InR- C1x In R1 = C1 x ln(R/ R1).
Соотношение E = C1x ln (R/ R1) называется законом Фехнера или иногда законом Вебера — Фехнера. Отметим, что закон Фехнера активно использует понятие порога. R1 - это, очевидно, абсолютный порог; е-элементарные ощущения, аналог порога различения.
Закон Стивенса. Американский психофизик Стивенс предложил свое решение задачи. Исходным пунктом для него был также закон Бугера - Вебера. Но модель сенсорного пространства он представлял себе иначе. Стивенс предположил, что в сенсорном пространстве действует отношение, аналогичное закону Бугера - Вебера в пространстве стимулов:
E/E=k
т.е. оглашение едва заметного приращения ощущения к его исходной величине является постоянной величиной. Опять же с точностью до коэффициента пропорциональности мы можем приравнять две постоянные величины:
E/E=K R/R
Так как Стивенс не постулировал дискретность сенсорного пространства, он вполне корректно мог перейти к дифференциальному уравнению
dE/E=dR/R
решение этого уравнения Е = k x Rn получило название закона Стивенса. Показатель степени n для каждой модальности имеет свое значение, но, как правило, меньше единицы.
Американские ученые Р. и Б. Тетсунян предложили объяснение смысла показателя степени n. Составим систему уравнений для двух крайних случаев - минимального и максимального ощущения:
Emin=k xRnmin xEmax=K x Rnmax
Прологарифмируем обе части уравнения и получим:
LnEmin=n x LnRmin+Lnk
LnEmax=n x LnRmax+Lnk
Решив систему уравнений относительно n, получаем
n=(LnEmax-LnEmin)/Ln(Rmax-Rmin),
или
n=Ln(Emax/Emin)/Ln(Rmax/Rmin)
Таким образом, по мнению Тетсунян, значение n для каждой модальности определяет соотношение между диапазоном ощущений и диапазоном воспринимаемых стимулов.
Сто с лишним лет не прекращаются споры между сторонниками логарифмической зависимости силы ощущения от величины стимула (закон Фехнера) и степенной (закон Стивенса). Результаты экспериментов с одними модальностями лучше аппроксимируются логарифмом, с другими - степенной функцией.
Рассмотрим один из подходов, примиряющих эти две крайности.
Обобщенный психофизический закон. Ю.М.Забродин предложил свое объяснение психофизического соотношения. Мир стимулов представляет опять закон Бугера - Вебера, а структуру сенсорного пространства Забродин предложил в следующем виде:
E/Ez
т.е. добавил константу. Отсюда обобщенный психофизический закон записывается:
dEz/E=dR/R
Очевидно, при z = 0 формула обобщенного закона переходит в логарифмический закон Фехнера, а при z = 1 - в степенной закон Стивенса. Величина этой константы определяет степень осведомленности испытуемого о целях, задачах и ходе проведения эксперимента. В экспериментах Фехнера принимали участие "наивные" испытуемые, которые попали в абсолютно незнакомую экспериментальную ситуацию и ничего, кроме инструкции, не знали о предстоящем эксперименте. Это требование работы с "наивными" испытуемыми следует, во-первых, из постулирования Фехнером невозможности проведения человеком прямых количественных оценок величины ощущения, во-вторых, из его надежды выделить в эксперименте работу сенсорной системы в "чистом" виде, исключив влияние других психических систем. Таким образом, в законе Фехнера z = 0, что означает полную неосведомленность испытуемых.
Стивенc решал более прагматические задачи. Его скорее интересовало, как воспринимает сенсорный сигнал человек в реальной жизни, а не абстрактные проблемы работы сенсорной системы. Он доказывал возможность прямых оценок величины ощущений, точность которых увеличивается при надлежащей тренировке испытуемых. В его экспериментах принимали участие испытуемые, прошедшие предварительную подготовку, обученные действовать в ситуации психофизического эксперимента. Поэтому в законе Стивенса z = 1, что показывает полную осведомленность испытуемого.
Обобщенный психофизический закон Забродина снимает противоречие между законами Стивенса и Фехнера, но для этого он вынужден выйти за рамки парадигм классической психофизики. Очевидно, что понятия "осведомленность", "неосведомленность" относятся к работе интегральных психических образований, включающих сенсорную систему только как канал получения информации о внешнем мире.
Психофизические законы устанавливают связь между психофизическими коррелятами. При этом ощущение измеряется в физических величинах, Т.е. в значениях вызывающего это ощущение стимула. Например, значению высоты звука в один сон (субъективная величина) соответствует частота звука в 1000 Гц при силе звука в 40 дБ (объективная величина). Психофизические законы показывают, как пространство стимулов (внешних раздражителей) преобразуется в сенсорное пространство. При этом благодаря виду функции преобразования (психофизическому закону) происходит "сжатие" диапазона изменений значений стимулов.
Но в реальной жизни почти не встречаются в чистом виде пары психофизических коррелятов. Даже сигналы одной модальности представляют собой весьма сложную совокупность физических характеристик, результирующая величина которых не аддитивна относительно своих составляющих. Это хорошо видно на примере тембра звука, физическим коррелятом которого служит совокупность гармоник, составляющих звуковой сигнал, причем эту характеристику невозможно измерить в простой физической шкале. Не имея физической шкалы, измерения психических величин теряют основу, «повисают в воздухе». Как быть в этом случае? Классическая психофизика, ограниченная рамками своих двух основных парадигм, не смогла ответить на этот вопрос.

Психофизическое шкалирование
Психофизические методы шкалирования надпороговых раздражителей. Представляют собой собрание самых различных методов, общее у которых только то, что они предписывают правила, по которым испытуемые (прямо или косвенно) присваивают значения числовой шкалы физическим стимулам. Эти методы часто использовались для проверки некоторых психофизических законов.
Среди них - методы бисекции, субъективно равных интервалов, фракционирования и оценки величины. При использовании метода бисекции испытуемому дается инструкция отрегулировать величину переменного раздражителя т. о., чтобы результирующее ощущение казалось ему равноудаленным от ощущений, вызываемых двумя постоянными раздражителями, задающими границы интервала, который нужно разделить пополам. Эта процедура многократно повторяется, после чего вычисляется среднее арифметическое подобранных испытуемым значений переменного раздражителя.
Метод субъективно равных интервалов - разновидность метода категорий - предоставляет наблюдателю возможность относить предъявляемые раздражители к одной из "равношироких" категорий, число которых (напр., 5) задается экспериментатором и не меняется в ходе опыта. Первыми предъявляются крайние по величине раздражители и идентифицируются как таковые, чтобы служить опорными точками для последующих суждений. После классификации наблюдателем всех раздражителей их субъективные значения, определяемые как усредненные, или медианные, категории, представляются графически в виде функции от объективной величины раздражителя.
Метод фракционирования требует от наблюдателя в каждой пробе создавать (путем регулировки или подстройки) новый раздражитель, составляющий заранее определенную часть (напр., половину) предъявляемого ему раздражителя. Это делается для каждого из раздражителей, входящих в стимульный набор.
Метод оценки величины - широко используемая процедура, предоставляющая возможность наблюдателю оценивать величину раздражителей, приписывая им числа. Более сильные по сравнению с эталонным стимулом раздражители получают обычно большие числовые значения, а более слабые - меньшие. Для каждого раздражителя вычисляется среднее арифметическое или среднее геометрическое числовых оценок, полученных на группе испытуемых. Полученные средние субъективных оценок величины раздражителя представляются графически в виде функции от реальной величины раздражителя.
Теория обнаружения сигналов. Мотивация, ожидание и отношение наблюдателя вызывают смещение результатов измерения относительно истинного значения в психофизических экспериментах по определению порогов. Так, при использовании метода постоянных раздражителей, в пустых пробах ("пробах-ловушках"), когда наблюдателю не предъявляют никаких раздражителей, все равно появляются ответы "да". Такая реакция в теории обнаружения сигналов (ТОС) называется ложной тревогой. Безошибочное обнаружение раздражителя (ответ "да" при его наличии) называется попаданием. Изменения мотивации, ожиданий или отношения могут увеличивать процент попаданий, но ценой повышения доли ложных тревог.