Тема 4. Гіпотези у психологічному дослідженні

• поняття про гіпотезу в науковому дослідженні психіки;

• види гіпотез у психологічному дослідженні;

• принцип фальсифікованості та верифікованості наукової гіпотези;

• експериментальна гіпотеза та її особливості;

• експериментальні та статистичні гіпотези; 0-гіпотеза;

• помилки 1-го і 2-го роду при перевірці статистичних гіпотез; аси­
метрія висновків на основі експериментальних результатів.

Експеримент є засобом перевірки передбачень, прогнозів, які ро­бить теорія.

Будь-яка теорія є внутрішньо несуперечною системою знань про частину дійсності й містить такі основні компоненти:

• емпіричні факти й закономірності;

• систему аксіом, постулатів, гіпотез, які описують об'єкт теорії;

• правила логічного виведення, які прийняті в даній теорії — логі­
ку теорії;

• основні теоретичні знання — множину тверджень, виведених із
системи аксіом за логікою теорії на основі інтерпретації емпіричних
фактів.

Теорії не тільки описують реальність, а й прогнозують певні яви­ща дійсності. Точність і широта прогнозу визначають цінність теорії [9; Ю].

У разі "дефіциту" знання для пояснення фактів дійсності виника­ють проблеми, постановка яких веде до формулювання гіпотези щодо можливості її розв'язання.

Гіпотеза (від грец. ИуроіИеш — припущення; те, що лягає в осно­ву) — це наукове твердження, правдивість чи хибність якого невідо­мі, але можуть бути перевірені в досліді емпіричним шляхом. Як за­уважує Д. Кемпбелл, гіпотеза є ланкою, що пов'язує "світ теорій" і "світ емпірій" [8].

З точки зору можливості їхньої емпіричної перевірки виокремлю­ють такі види теорії:

• теорії нижнього рівня, прямо пов'язані з емпірією (як говорять,
максимально навантажені емпірично), істинність яких можна переві­
рити безпосередньо; наприклад, аналіз динаміки малих груп є можли­
вим тільки на основі емпірично виокремлених їх відмінностей від ін­
ших соціальних спільнот;

• теорії середнього рівня, які не безпосередньо відносяться з емпі­
рією, а дозволяють висувати гіпотетичні твердження, доступні емпі­
ричній перевірці, наприклад теорія поля; згідно з цією теорією "квазі-
потреби" і, відповідно, "системи напружень", що виникають, обумов­
люють поведінку особистості (відомий фільм К. Левіна про дівчин­
ку Ханну, яка втомилася і намагалася сісти відпочити на камінь, який
її дуже зацікавив, і вона хотіла його оглянути; в результаті дві квазі-
потреби — бажання сісти на камінь і бажання оглянути його — при­
звели до того, що дівчинка "дзиґою" крутилася навколо каменя); у
цьому випадку висунуті в теорії конструкти ("квазіпотреби", "систе­
ми напружень") можуть служити поясненням інших емпіричних зако­
номірностей (наприклад, ефекту Зейгарнік — "перерваної дії");

• теорії верхнього рівня, які безпосередньо не висувають емпірично
навантажених гіпотез; поняття в цих теоріях мають максимальний
ступінь узагальненості, або, інакше кажучи, статус категорій; на їхній
основі можлива розробка теорій середнього рівня, які, в свою чергу,
забезпечують можливість емпіричного доведення (наприклад, теорія
діяльності О. Леонтьєва конкретизується в теоріях середнього рівня,
в яких уточнюється, про які види діяльності йдеться (праця, навчання,
гра), тим самим забезпечується можливість конкретного емпіричного
дослідження) [10].

При створенні теорії можуть бути використані індуктивний і дедук­тивний методи. Індуктивний метод передбачає рух від часткового до загального, від фактів до теорії, коли загальне теоретичне знання ви­водиться, виходячи із закономірностей, які були отримані в одинич­них випадках. Е. Дзукі зауважує, що поняття, які були виведені індук­тивним шляхом, у строгому розумінні є недоведеними, оскільки недо-веденим є саме положення про те, що можна робити універсальні (за­гальні) положення, виходячи з окремих і часткових тверджень. Дослідниця стверджує у зв'язку з цим, що закон, який був отриманий за допомогою індукції, насправді є хорошою гіпотезою, яку потрібно перевірити у якомога більшій кількості експериментів [6].

Згідно з дедуктивним методом гіпотеза, навпаки, є загальним твердженням, яке потім підлягає емпіричній перевірці, коли спочатку дослідник формулює певні постулати, а потім збирає дані з метою пе­ревірки цих гіпотез. Обидва ці методи доповнюють один одного і ви­користовуються взаємопов'язане [6; 11].

Отже, зв'язки між теорією й експериментом є дуже тісними (рис. 2).

Рис. 2. Зв'язок між теорією й експериментом (за Макбарні) [6]

На схемі, наведеній на рис. 2, із блоку "реальний світ" виходять дві стрілки. Стрілка, спрямована праворуч, позначає процес розробки певної теорії. Потім за допомогою логічного дедуктивного методу робиться прогноз. Стрілка, що виходить з блоку "реальний світ" і спрямована ліворуч, позначає проведення експерименту, результатом якого є отримання емпіричних даних. Останнім етапом є порівняння результатів експерименту і теоретичного прогнозу. Якщо між ними існує відповідність, говорять, що теорію можна підтвердити. Інакше теорія визнається недійсною.

Якщо теорія підтверджується, на її основі можна робити нові прог­нози, які також можуть бути перевірені в експерименті.

Якщо ж теорія не підтверджується, існують дві можливості: або те­орію слід модифікувати для пояснення нових даних, або модифікува­ти слід експеримент із метою більш прискіпливої перевірки теорії. У всякому разі після того як на основі результатів експерименту зробле­но висновки, необхідно (згідно з рис. 2) повернутися до блоку "реаль­ний світ" і вирішити, що необхідно модифікувати — теорію, експери­мент або те й інше.

Стрілка, що веде від блоку "висновки" до блоку "реальний світ", позначає факт неперервності процесу наукового пізнання дійсності. Адже насправді окремий експеримент не дозволяє дати остаточну від­повідь на всі запитання, що поставлені науковою проблемою. Учені безперервно формулюють теорії, які пояснюють явища реального сві­ту, і постійно проводять експерименти, щоб перевірити ці теорії [6].

Взагалі розрізняють теоретичні гіпотези й гіпотези як емпіричні припущення, що підлягають емпіричній перевірці.

Теоретичні гіпотези є складовими теорій і пропонуються для усу­нення внутрішніх суперечностей у теорії чи для подолання неузго-

дженостей теорії й експериментальних результатів. Теоретичні гіпоте­зи мають задовольняти принципам фальсифікованості (бути відхиле­ною в експерименті) і верифікованості (бути підтвердженою в експери­менті). Принцип верифікованості є відносним, оскільки завжди існує ймовірність відхилення гіпотези в наступних дослідженнях. Принцип фальсифікованості є абсолютним, оскільки відхилення теорії завжди остаточне. Слід зауважити, що теорія відхиляється тоді, коли виявле­ний експериментальний ефект, що відтворюється і суперечить виснов­кам із теорії [10].

Емпіричні гіпотези висуваються для розв'язання проблеми в емпі­ричному дослідженні. Виокремлюють такі їхні різновиди:

• про наявність феномена, коли в досліді доводиться існування пев­
них фактів психічної реальності (наприклад, феномена конформізму);

• про наявність зв'язку між феноменами (наприклад, зв'язку між
рівнем інтелекту й порядком народжуваності);

• про наявність причинно-наслідкового зв'язку між феноменами.

Саме останній різновид гіпотез і називають власне експеримен­тальними гіпотезами. Експериментальні гіпотези являють собою кон­кретизацію теоретичного припущення в термінах залежної, незалеж­ної і додаткових змінних.

Хороша експериментальна гіпотеза має задовольняти вимозі прос­тоти, тобто пропонувати більш просте пояснення досліджуваного явища, мати певну теоретичну наступність, тобто містити попередні теоретичні елементи, а також мати операціональний характер, тобто бути такою, щоб її можна було перевірити на практиці, співвідносячи змінні з конкретними операціями, за допомогою яких ці змінні можна було б виміряти [6; 11].

У зв'язку з цим далеко не всі теорії можна безпосередньо перевіри­ти в експерименті. Так, зокрема, Л. Х'єлл і Д. Зіглер називають про­блеми, що виникають в експериментаторів, які прагнуть перевірити, скажімо, психоаналітичну концепцію 3. Фрейда. Це, по-перше, немо­жливість відтворення клінічних даних в експерименті, що суворо кон­тролюється; по-друге, неможливість дати "робочі" визначення поло­женням психоаналізу, які часто сформульовані таким чином, що з них можна зробити неоднозначні висновки; по-третє, утрудненість узго­дження з теорією результатів експерименту, які ґрунтуються на нечіт­ких і невизначених умовиводах; по-четверте, теорія психоаналізу має характер "післямови", тобто більш адекватно пояснює минуле, ніж

передбачає майбутнє. При цьому це не означає, що психоаналітична теорія є недостовірною. Швидше за все, на думку дослідників, на да­ний момент не існує загальноприйнятих методів і процедур операціо-налізації теоретичних положень [12].

Р. Готтсданкер зауважує, що саме в питанні перекладу абстракт­них або теоретичних понять на мову конкретного експерименту на­віть кращі психологи іноді демонструють сумнівну логіку. Дослідник наводить приклад такого сумнівного перекладу, посилаючись на кла­сичне дослідження К. Левіна, який виявив вплив авторитарного, де­мократичного і ліберального стилів керівництва на ефективність гру­пової діяльності. Це дослідження проводилося в групі 10-річних хлоп­чиків. Авторитарний стиль був представлений дорослим лідером, який сам приймав рішення і робив багато персональних зауважень. Демократичні умови також забезпечувалися дорослим лідером, який, однак, сприяв колективному розв'язанню питань і намагався підтри­мати хлопчиків. Ліберальний стиль передбачав повне невтручання дорослого як у діяльність групи, так і в міжособистісні стосунки. У результаті виявилося, що в "демократичних умовах" міжособистісні стосунки були кращими, а рівень групової активності вищим, ніж в інших умовах. Експериментальні умови, на думку Р. Готтсданкера, недостатньо повно репрезентують відповідні соціальні системи на­самперед через неможливість реалізуватися повністю, бо мало часу для проведення дослідження. Крім того, не ясно, наскільки ці корот­кочасні експерименти з дітьми, які жили в різних умовах, сім'ях тощо, можуть свідчити про поведінку індивідів, що постійно знаходяться у відповідних соціальних умовах. Водночас дослідник зазначає, що да­ний експеримент був валідним настільки, наскільки це практично мо­жливо реалізувати [5].

П. Фресс пояснює три класичні підходи до дослідження відношень, які задані в експериментальній гіпотезі. Це, по-перше, функціональний підхід, який спрямований на виявлення того, як одна й та сама особи­стість (Р) реагує (КІ, К2, Ю...) на різні експериментальні ситуації (5*1, 82, 5*3...). Прикладом такого підходу може бути, зокрема, досліджен­ня міри запам'ятовування залежно від кількості повторень.

По-друге, це структурний підхід, спрямований на вивчення відно­шень між відповідями КІ, К2, Ю..., які дають можливість виявити за допомогою факторного аналізу структуру явища. Наприклад, реакції

досліджуваного на різні емоційно значущі ситуації допомагають уявити особливості й складові емоційної сфери особистості.

По-третє, це диференціальний підхід, за яким аналізуються реакції різних людей (РІ, Р2, РЗ...) на одну й ту саму ситуацію. Відмінності в реакціях КІ, К2, Ю... свідчать про відмінності в РІ, Р2, РЗ... Прикла­дом такого підходу є, зокрема, визначення рівня емоційної врівнова­женості залежно від статі [11].

Експериментальна гіпотеза ставиться в такі "жорсткі" умови пере­вірки, щоб були рівними шанси одержати дані як "за", так і "проти". Це означає, що експериментальна гіпотеза автоматично породжує контргіпотезу — протилежну за формулюванням основній гіпотезі.

Крім того, для встановлених в експерименті причинних залежнос­тей можуть існувати інші причинні пояснення експериментальних фак­тів, відмінні і від основної, і від контргіпотези. Ці пояснення назива­ють "третьою" (стосовно до основної і контргіпотези) конкуруючою гіпотезою. Очевидно, що цих третіх гіпотез може бути кілька. Саме їх обґрунтованість визначає можливість прийняти чи відхилити основ­ні експериментальні гіпотези. Отже, перевірка експериментальної гі­потези означає не тільки встановлення особливостей зв'язку між варі­аціями змінних (коваріації змінних), а й відсутність інших, конкурую­чих пояснень впливу змінних. У зв'язку з цим часто зауважують, що експеримент як зразок гіпотетико-дедуктивного міркування є мето­дом відхилення правдоподібних гіпотез [8; 10].

Таким чином, експериментальний метод можна трактувати як про­цес перевірки наукових гіпотез каузального характеру на основі засто­сування певних правил — нормативів експериментального методу. Останні ставлять досить жорсткі вимоги до форм збору емпіричних даних (їх контролю), до форм організації дослідження, оскільки збір емпіричних даних пов'язується з формами контролю за висновком, тобто можливістю узагальнень за рамками ситуації дослідження.

У цілому Р. Готтсданкер визначає такі різновиди експерименталь­них гіпотез:

• контргіпотеза — експериментальна гіпотеза, яка є альтернатив­
ною до основного припущення; виникає автоматично;

• третя конкуруюча гіпотеза — експериментальна гіпотеза про від­
сутність впливу незалежної змінної на залежну і, отже, можливі інші
причини виникнення явища (залежної змінної);

• точна експериментальна гіпотеза — припущення про відношен­
ня між одиничною незалежною змінною і залежною, яке перевіряєть-

ся в лабораторному експерименті, оскільки потребує виокремлення незалежної змінної й "очищення" її умов;

• експериментальна гіпотеза про максимальну (або мінімальну) ве­
личину — припущення про те, на якому рівні незалежної змінної залеж­
на набирає максимальне (мінімальне) значення; перевіряється тільки
в багаторівневому експерименті;

• експериментальна гіпотеза про абсолютні та пропорційні відноси­
ни — точне припущення про характер поступової (кількісної) зміни
залежної змінної з поступовою (кількісною) зміною незалежної; та­
кож перевіряється тільки в багаторівневому експерименті;

• експериментальна гіпотеза з одним відношенням — припущення
про відносини між однією незалежною й однією залежною змінними;

• комбінована експериментальна гіпотеза — припущення про від­
ношення між певним поєднанням (комбінацією) двох (або кількох)
незалежних змінних з одного боку, і залежної змінної — з другого [5].

Отже, наукові (теоретичні) гіпотези формулюються як можливе розв'язання проблеми, експериментальні гіпотези використовуються для організації експерименту, а для кількісної оцінки ймовірності по­милки при прийнятті рішення щодо експериментальних фактів і, з огляду на це, визнанні їх достовірними або значущими, формулюють­ся статистичні гіпотези.

Статистична гіпотеза являє собою припущення щодо значущо­сті певного параметра, який досліджується в експерименті, і є необ­хідною на етапі математичної інтерпретації даних емпіричних дослі­джень.

При перевірці статистичних гіпотез використовуються лише дві гіпотези — Н₁ — гіпотеза про відмінність (або відсутність коваріації між змінними) ІН₀ — гіпотеза про подібність, яка свідчить про відсу­тність відмінностей між експериментальними і контрольними даними і, відповідно, відхилення основної експериментальної гіпотези [4]. Такі дії називають перевіркою на значущість. Коли нуль-гіпотеза від­хиляється, говорять, що відмінності між даними є статистичне значу­щими; коли не відхиляється — статистичне незначущими.

Підтвердження статистичної гіпотези про значущість виявленої відмінності має бути інтерпретоване як неможливість відхилення екс­периментальної гіпотези. Сама ж експериментальна гіпотеза не може вважатися "доведеною" і залишається відкритою для перевірки в інших експериментах, в інших умовах та іншими методичними засобами.

Як правило, дослідник намагається підтвердити гіпотезу про від­мінності результатів контрольної й експериментальної груп. У цьому разі висувається нуль-гіпотеза про тотожність цих результатів.

Р. Готтсданкер зауважує, що для такого "ходу від супротивного" є суттєві підстави. Так, як уже зазначалося раніше, у будь-якому реа­льному експерименті доводиться досліджувати істинність кількох тверджень, зокрема, істинність:

• основної гіпотези, коли, скажімо, залежна змінна має більше зна­
чення для умови А, ніж для умови Б, наприклад, гіпотеза про те, що
швидкість реакції (залежна змінна) більша у присутності інших людей
(умова А), ніж наодинці (умова Б);

• контргіпотези, коли залежна змінна має більше значення для
умови Б, ніж для умови А (наприклад, швидкість реакції менша у при­
сутності інших людей, ніж наодинці);

• третьої конкуруючої гіпотези щодо відсутності впливу незалеж­
ної змінної на залежну (в нашому прикладі — на швидкість реакції не
впливає, працює досліджуваний у присутності інших людей або на­
одинці); відкриває можливість іншого пояснення причин різної швид­
кості реакції досліджуваних [5].

Останнє на статистичному рівні означає, що між умовами А і Б не існує значущих відмінностей. У цьому разі нуль-гіпотеза не може бути відхилена.

Слід зауважити, що в окремих експериментах, як правило, вияв­ляються, хоча часто і незначні, відмінності між умовами А і Б (внаслі­док принципової неможливості абсолютної відтворюваності психо­логічних результатів). Тобто насправді відмінності між умовами А і Б існують майже завжди. Статистичне рішення дозволяє виявити, на­скільки такі відмінності є значущими (наскільки загальна середня різ­ниця між результатами впливу А і Б є далекою від 0) і, відповідно, чи можна відхилити нуль-гіпотезу.

Гіпотези, які не відхиляються в експерименті, перетворюються на компоненти теоретичного знання про реальність: факти, закономір­ності, закони.

Величина відмінності між умовами, необхідна для відхилення нуль-гіпотези, визначається двома факторами. Перший — це надій­ність експериментальних даних. Чим вища надійність (зокрема, біль­ше число дослідів і кількість досліджуваних), тим менша відмінність, за якої допускається відхилення нуль-гіпотези. Другий фактор — імо-

вірність того, що експериментатор припуститься помилки: відхилить нуль-гіпотезу, коли вона є правильна. Його називають "альфа-рів-нем" статистичного рішення. Помилку, яка буде збільшуватися із зростанням цього рівня, називають помилкою 1-го роду.

Однак при зменшенні альфа-рівня збільшується ризик протилеж­ної помилки (помилки 2-го роду) — не відхилити помилкову нуль-гіпо­тезу, коли правильною є інша гіпотеза. Ймовірність помилки 2-го роду (яку називають "бета-рівнем" статистичного рішення) зростає із зменшенням альфа-рівня [5; 7].

Тому експериментатор обирає рівень значущості, виходячи з ряду міркувань. Зокрема, використання "строгого" альфа-рівня (0,01 і вище) рекомендовано в тих випадках, коли відмінність між експери­ментальними умовами має підтвердити нову гіпотезу, яка суперечить загальноприйнятій думці. Якщо ж встановлюються закономірності в рамках діючих теоретичних знань, достатньо буде рівня значущості 0,05, який припускає ймовірність 5 помилок на 100 випадків даних.

Більш повно зрозуміти проблему відхилення нуль-гіпотези і, від­повідно, помилок 1-го і 2-го роду можна, звернувшись до відомої ме­тафори "суду присяжних". Суддя або присяжні, визначаючи провину чи невинність підсудного, повинні для себе вирішити на основі дока­зів (що, як і в експерименті, є опосередкованими — адже ніхто із суд­дів чи присяжних не бачив моменту скоєння злочину), що є більш зна­чущим: визнати його провину чи визнати його невинним. Для гуман­них присяжних краще виправдати десять злочинців, ніж постраждає один невинний, для інших — хай постраждають десять невинних, ніж хоч один злочинець уникне покарання [8;10].

Отже, при перевірці експериментальних гіпотез можливі різні варі­анти статистичних рішень (табл. 3).

Таблиця З

Варіанти статистичного рішення при перевірці експериментальної гіпотези (за В. Дружиніним) [7]

 

Рішення	Нуль-гіпотеза є правильна	Основна гіпотеза є правильна
Відхилення нуль-гіпотези	Помилка 1-го роду	Правильне рішення
Прийняття нуль-гіпотези	Правильне рішення	Помилка 2-го роду

З табл. З випливає, що дослідник може прийняти або відхилити статистичну нуль-гіпотезу, яка може бути насправді об'єктивно пра­вильна або хибна. При цьому, як уже зазначалося, можливі помилки

1-го і 2-го роду. Помилки 1-го роду дослідник робить, якщо відхиляє істинну нуль-гіпотезу. Помилка 2-го роду полягає у прийнятті хибної нуль-гіпотези (і, відповідно, відхиленні правильної експерименталь­ної гіпотези). При цьому чим вища статистична достовірність виснов­ку (прийнятий рівень значущості), тим менша ймовірність здійснення помилок 1-го роду. Так, наприклад, ризик помилки 1-го роду в 5 разів вищий на рівні значущості 0,05, ніж на рівні 0,01.

Слід зауважити, що статистичні залежності вимагають змістовної інтерпретації, оскільки самі по собі вони не характеризують ту части­ну емпірії, на оцінку якої спрямовані.

Взагалі прийняття або відхилення статистичної гіпотези не є єди­ною умовою прийняття або неприйняття експериментальної гіпотези. Експериментатор може провести нове дослідження на розширеній ви­бірці, модифікувавши процедуру дослідження, і одержати результати, які в цілому підтвердять експериментальну гіпотезу. У всякому разі слід пам'ятати, що в психологічних дослідженнях нуль-гіпотезу не слід приймати, якщо ймовірність отримати відмінності, за яких нуль-гіпотеза є вірною, менша 0,05.

У цілому ж висновки, які можна зробити на основі експеримен­тальних даних, є асиметричними: гіпотеза може відхилятися, але ніко­ли не може бути остаточно прийнята, будь-яка гіпотеза завжди від­крита для перевірки. При цьому відхилення експериментальної гіпо­тези не означає відхилення теорії, з якої вона випливає. На жаль, про­цедура експерименту ніколи не може ствердити абсолютно достовірне психологічне знання. Як зауважує В. Дружинін, експеримент швидше є найліпшим засобом критики та відбору ідей, ніж засобом народжен­ня нового знання [7].

Контрольні запитання і завдання

1. Яким є зв'язок між теорією і експериментом?

2. Поясніть сутність принципів фальсифікованості та верифікова-
ності наукових гіпотез.

3. Які існують види гіпотез у психологічному експерименті? На­
ведіть приклади.

4. Якими є ознаки гіпотези, яку можна перевірити у психологіч­
ному експерименті?

5. Проаналізуйте взаємозв'язок між теоретичними, експеримен­
тальними та статистичними гіпотезами.

6. Що таке нуль-гіпотеза?

7. Чому в експерименті з дослідження психіки фактично перевіря­
ються щонайменше три гіпотези, хоча спочатку дослідник фор­
мулює тільки одну?

8. Співвіднесіть альфа-рівень статистичного рішення у психоло­
гічному експерименті з ризиком помилок 1-го і 2-го роду. На­
ведіть приклади.

9. Яким чином зменшення надійності експериментальних даних
впливає на величину відмінності між середніми показниками,
що вимагається для відхилення нуль-гіпотези?

10. У чому полягає асиметрія висновків в експериментальному дос­лідженні психіки?