Экспериментальная психология 11 страница

2. Латентность. Психические процессы протекают скрытно от внешнего наблю­дателя. Время от момента предъявления сигнала до выбора ответа называется латентным временем. В некоторых случаях латентное время является важней­шей характеристикой процесса, например при решении мыслительных задач.

3. Длительность, или скорость, исполнения. Является характеристикой испол­нительного действия. Время между выбором действия и окончанием его выпол­нения называют скоростью действия (в отличие от латентного времени).

4. Темп, или частота, действий. Важнейшая характеристика, особенно при ис­следовании простейших форм поведения.

5. Продуктивность. Отношение числа ошибок или качества выполнения действий ко времени выполнения. Служит важнейшей характеристикой при исследова­нии научения, познавательных процессов, процессов принятия решения и т. д. Содержательные параметры поведения предполагают категоризацию формы по­ведения либо в терминах обыденного языка, либо в терминах той теории, предполо­жения которой проверяются в данном эксперименте.

Распознавание различных форм поведения — дело специально обученных экс­пертов или наблюдателей. Требуется немалый опыт, чтобы характеризовать один поступок как проявление покорности, а другой — как проявление подобострастия.

Проблема фиксации качественных особенностей поведения решается посред­ством: а) обучения наблюдателей и разработки карт наблюдения; б) измерения фор­мально-динамических характеристик поведения с помощью тестов.

Зависимая переменная должна быть валидной и надежной. Надежность перемен­ной проявляется в устойчивости ее регистрируемости при изменении условий экс­перимента в течение времени. Валидность зависимой переменной определена только в конкретных условиях эксперимента и применительно к определенной ги­потезе.

Можно выделить три типа зависимых переменных: 1) одновременную; 2) много­мерную; 3) фундаментальную. В первом случае регистрируется лишь один пара­метр, и именно он считается проявлением зависимой переменной (между ними су­ществует функциональная линейная связь), как, например, при изучении времени простой сенсомоторной реакции. Во втором случае зависимая переменная много­мерна. Например, уровень интеллектуальной продуктивности проявляется во вре­мени решения задачи, его качестве, трудности решенной задачи. Эти параметры могут фиксироваться независимо. В третьем случае, когда известно отношение меж­ду отдельными параметрами многомерной зависимой переменной, параметры рас­сматриваются в качестве аргументов, а сама зависимая переменная — в качестве функции. Например, фундаментальное измерение уровня агрессии F(a) рассматри­вается как функция отдельных ее проявлений (а) мимики, пантомимики, брани, ру­коприкладства и др.

F(a) =f(a₁,а₂,... ,а_n).

Существует еще одно важное свойство зависимой переменной, а именно — сензитивность (чувствительность) зависимой переменной к изменениям независимой. Суть в том, что манипуляция независимой переменной влияет на изменение зависи­мой. Если же мы манипулируем независимой переменной, а зависимая не изменяет­ся, то зависимая переменная несензитивна по отношению к независимой. Два вари­анта проявления несензитивности зависимой переменной получили названия «эф­фект потолка» и «эффект пола». Первый случай встречается тогда, когда предъявляемая задача так проста, что уровень ее выполнения много выше всех уров­ней независимой переменной. Второй эффект, напротив, возникает тогда, когда за­дание настолько сложно, что уровень его выполнения оказывается ниже всех уров­ней независимой переменной.

Итак, как и прочие компоненты психологического исследования, зависимая пе­ременная должна быть валидна, надежна, обладать чувствительностью к измене­нию уровня независимой переменной.

Существуют два основных приема фиксации изменений зависимой переменной. Первый применяется наиболее часто в экспериментах с участием одного испытуе­мого. Изменение зависимой переменной регистрируется во время эксперимента вслед за изменением уровня независимой переменной. Примером является фикса­ция результатов в экспериментах по научению. Кривая научения представляет со­бой классический вариант тренда — изменения успешности выполнения заданий в зависимости от числа проб (времени проведения эксперимента). Для обработки та­ких данных применяется статистический аппарат анализа трендов. Второй прием фиксации изменения уровня независимой переменной называются отсроченным из­мерением. Между воздействием и эффектом проходит определенный промежуток времени, его длительность устанавливается по времени отдаленности следствия от причины. Например, прием дозы алкоголя увеличивает время сенсомоторной реак­ции не сразу, а по прошествии определенного времени. То же самое можно сказать о влиянии заучивания конкретного количества иностранных слов на успешность пе­ревода текста на редкий язык: эффект проявляется не сразу (если проявляется).

4.5.3 Отношения между переменными

В основе построения современной экспериментальной психологии лежит формула К. Левина — поведение есть функция личности и ситуации:

B = f (P; S).

Необихевиористы ставят в формулу вместо Р (личность) О (организм), что бо­лее точно, если считать испытуемыми не только людей, но и животных, а личность редуцировать к организму.

Как бы то ни было, большинство специалистов по теории психологического экс­перимента, в частности МакГиган, считают, что в психологии существуют два типа законов: 1) «стимул—ответ»; 2) «организм—поведение».

Первый тип законов обнаруживается в ходе экспериментального исследования, когда стимул (задача, ситуация) — это независимая переменная, а зависимая пере­менная — ответ испытуемого.

Второй тип законов является продуктом метода систематического наблюдения и измерения, поскольку свойствами организма управлять с помощью психологичес­ких средств нельзя.

Существуют ли «пересечения»? Разумеется. Ведь в психологическом экспери­менте зачастую учитывается влияние так называемых дополнительных переменных, большинство из которых является дифференциально-психологическими характери­стиками. Следовательно, есть смысл добавить в список и «системные» законы, опи­сывающие влияние ситуации на поведение личности, обладающей определенными свойствами. Но в психофизиологических и психофармакологических эксперимен­тах можно воздействовать на состояние организма, а в ходе формирующего экспери­мента — целенаправленно и необратимо изменять те или иные свойства личности.

В классическом психологическом поведенческом эксперименте устанавливает­ся функциональная зависимость вида

R = f(S),

где R — ответ, a S — ситуация (стимул, задача). Переменная S систематически ва­рьируется, а детерминируемые ею изменения ответа испытуемого фиксируются. В ходе изучения проявляются условия, при которых испытуемый ведет себя тем или иным образом. Результат фиксируется в форме линейной или нелинейной зависи­мости.

Другой тип зависимостей символизируется как зависимость поведения от лич­ностных свойств или состояний организма испытуемого:

R = f (О) или R = f(P).

Исследуется зависимость поведения испытуемого от того или иного состояния организма (болезни, усталости, уровня активации, фрустрации потребностей и т.д.) или от личностных свойств (тревожности, мотивации и т.д.). Исследования прово­дятся с участием групп людей, различающихся по данному признаку: свойству или актуальному состоянию.

Остановимся на формуле Левина. В об­щей форме она выражает идеал эксперимен­тальной психологии возможность предска­зать поведение конкретной личности в опре­деленной ситуации. Переменная «личность», которая входит в состав этой формулы, вряд ли может рассматриваться лишь как «дополнительная». Традиция необихевиоризма предлагает использовать термин «промежу­точная» переменная. В последнее время за такими «переменными» — свойствами и состояниями личности — закрепился тер­мин «переменная-модератор», т.е. посредник.

Рассмотрим основные возможные варианты отношений между зависимыми пе­ременными. Существует, как минимум, шесть видов связи переменных. Первый, он же простейший, — отсутствие зависимости. Графически он выражается в форме прямой, параллельной оси абсцисс на графике, где по оси абсцисс (X) отложены уровни независимой переменной. Зависимая переменная не чувствительна к изме­нению независимой (см. рис. 4.8).

Монотонно возрастающая зависимость наблюдается тогда, когда увеличению значений независимой переменной соответствует изменение зависимой перемен­ной (см. рис. 4.9).

Монотонно убывающая зависимость наблюдается, если увеличению значений независимой переменной соответствует уменьшение уровня независимой перемен­ной (см. рис. 4.10).

Нелинейная зависимость U-образного типа обнаруживается в большинстве экс­периментов, в которых выявляются особенности психической регуляции поведения: (см. рис. 4.11).

Инвертированная U-образная зависимость получается в многочисленных экспериментальных и корреляционных исследованиях как в психологии личности, моти­вации, так и в социальной психологии (см. рис. 4.12).

Последний вариант зависимости обнаруживается не так часто, как предыду­щие, — сложная квазипериодическая зависимость уровня зависимой переменной от уровня независимой (см. рис. 4.13).

При выборе способа описания работает «принцип экономии». Любое простое описание лучше, чем комплексное, даже если они одинаково успешны. Поэтому ар­гументы, распространенные в отечественных научных дискуссиях типа «Все гораз­до сложнее на самом деле, чем представляет автор» по меньшей мере бессмыслен­ны. Тем более что никто не знает, как «на самом деле».

Так называемое «комплексное описание», «многомерное описание» есть зачас­тую просто попытка уйти от решения научной проблемы, способ маскировки лич­ной некомпетентности, которую хотят скрыть за путаницей корреляционных свя­зей и сложносоставными формулами, где все всему равняется.

4.5.4 Контроль переменных

Следует различать контроль независимой переменной и контроль «прочих» или внешних (побочных и дополнительных переменных). Контроль неза­висимой переменной состоит в ее активном варьировании или знании закономерности ее изменения. Второй смысл понятия «контроль» — управление внешними, «прочими» переменными эксперимента. Влияние внешних переменных сводится к эффекту смешения.

Различают два основных способа контроля независимой переменной. Эти спосо­бы лежат в основе двух типов эмпирического исследования: активного и пассивно­го. Напомним, что в психологии к активным относятся деятельностный метод (эксперимент) и коммуникативный (беседа), а к пассивным — наблюдение и изме­рение. Пассивные методы называют также методами систематизированной регист­рации, или систематизированного наблюдения (включая в него и процедуру измере­ния).

В эксперименте контроль независимой переменной производится с помощью ак­тивного манипулирования, варьирования. При систематизированном наблюдении (также — измерении) контроль осуществляется за счет отбора (селекции) требуе­мых значений независимой переменной из числа уже существующих переменных. Примером активного контроля является, например, изменение громкости сигнала, подаваемого экспериментатором в наушники. Примером пассивного контроля мо­жет служить разбиение группы учеников на неуспевающих, среднеуспевающих и хорошо успевающих при исследовании влияния уровня успешности обучения на статус личности в учебной группе.

При планировании исследования следует иметь в виду, что принципы, предъяв­ляемые к формированию плана для активного и пассивного исследований, одни и те же, за исключением контроля эффектов, связанных с экспериментальным воздей­ствием.

Существует несколько основных приемов контроля над влиянием внешних («прочих») переменных на результат эксперимента:

1) элиминация внешних переменных;

2) константность условий;

3) балансировка;

4) контрбалансировка;

5) рандомизация.

Эти приемы, разумеется, не позволяют полностью избежать воздействий со сто­роны «прочих» переменных, однако их выполнение является своеобразной профи­лактической процедурой: мытье рук перед едой не дает 100 %-й гарантии от заболе­вания дизентерией, но существенно снижает вероятность заболевания.

4.5.5 Определение внешней переменной

Диаграмма последовательности шагов в процессе контроля пере­менных [МакГиган, 1993] (рис. 4.14).

Рассмотрим последовательно различные способы контроля внешних пере­менных.

1. Элиминация. Наиболее простой по сути, но не по возможностям осуществле­ния «радикальный» способ контроля. Экспериментальную ситуацию конструируют таким образом, чтобы исключить какое-либо присутствие в ней внешней перемен­ной. Например, в психофизических лабораториях часто создаются экспериментальные камеры, изолирующие испытуемого от внешних звуков, шумов, вибрационного воздействия и электромагнитных полей. Но зачастую элиминировать влияние внеш­них переменных невозможно. Например, трудно представить себе, как можно ис­ключить влияние таких переменных, как пол, возраст или интеллект.

2. Создание константных условий. Если внешние переменные не удается ис­ключить из экспериментальной ситуации, то исследователю приходится делать их неизменными. При этом влияние внешней переменной остается неизменным на всех испытуемых, при всех значениях независимой переменной и на протяжении всего эксперимента. Однако эта стратегия не позволяет полностью избежать эффекта смешения: данные, полученные при константных значениях внешних пе­ременных, можно переносить только на те реальные ситуации, в которых значения внешних переменных такие же, какими они были при исследова­нии. Исследователь стремится сде­лать неизменными внешние про­странственно-временные условия проведения эксперимента. В частно­сти, экспериментальные пробы или наблюдение за поведением проводят­ся со всеми испытуемыми в одно и то же время суток и в один и тот же день недели, например в понедельник в 9 часов утра. Однако это не гарантиру­ет избавления от эффекта смешения. Допустим, мы тестируем уровень достижений школьников при решении простых арифметических задач. Школьники-«совы», у которых уро­вень работоспособности приходится на вторую половину дня, будут в менее благоприятном состоянии, чем школьники-«жаворонки». Если они преобладают в группе, то их результаты будут смещены по сравнению с результатами, которые могли бы получиться на генеральной совокуп­ности.

Следует стандартизировать технику проведения исследования и оборудование экспериментальных помещений (звуки, ароматы, окраску стен, вид фурнитуры, рас­положение мебели и т.д.).

Исследователь стремится сделать константными дополнительные перемен­ные — уравнять группы испытуемых по основным значимым для исследования ин­дивидуальным характеристикам (уровню образования, полу, возрасту).

Экспериментатор должен предъявлять инструкцию одинаково всем испытуемым (разумеется, исключая те случаи, когда она изменяется в соответствии с планом эксперимента). Он должен стремиться сохранять неизменными интонацию и силу голоса. Рекомендуется записывать инструкцию на магнитофон и предъявлять запись (кроме особых случаев).

3. Балансировка. В тех случаях, когда отсутствует возможность создать константные условия проведения эксперимента или константности условий недо­статочно, применяют технику балансировки эффекта от действия внешних перемен­ных. Балансировка применяется в двух ситуациях: 1) в том случае, если невозмож­но идентифицировать внешнюю переменную; 2) в том случае, если можно ее иден­тифицировать и использовать специальный алгоритм для контроля этой переменной.

Рассмотрим способ балансировки влияния неспецифических внешних перемен­ных. Он состоит в том, что в дополнение к экспериментальной группе в план экспе­римента включается контрольная группа. Экспериментальное исследование конт­рольной группы проводится в тех же условиях, что и исследование эксперименталь­ной. Отличие в том, что экспериментальное воздействие осуществляется только на испытуемых, включенных в экспериментальную группу. Тем самым изменение за­висимой переменной в контрольной группе обусловлено лишь внешними перемен­ными, а в экспериментальной — совместным действием внешних и независимой пе­ременных.

Разумеется, при этом нельзя выделить специфическое влияние каждой внешней переменной и особенности такого влияния независимой переменной из-за эффекта взаимодействия переменных.

1. Способ балансировки с применением контрольной группы (рис. 4.16).

2. Способ балансировки с выделением эффекта внешней переменной (рис 4.17)

Для того чтобы определить, как влияет на зависимую переменную та или иная внешняя переменная, используют план, включающий более чем одну контрольную группу. В общем случае число контрольных групп в экспериментальном плане долж­но быть N = п + 1, где п — число внешних («прочих») переменных. Вторая конт­рольная группа помещается в экспериментальные условия, где исключено действие одной из внешних переменных, влияющих на зависимую переменную эксперимен­тальной и первой контрольной групп. Различие в результатах 1-й и 2-й контрольных групп позволяет выделить специфическое влияние одной из внешних переменных.

Несколько отличается процедура балансировки при контроле известных внеш­них переменных. Типичный пример учета такой переменной — выявление уровня влияния принадлежности испытуемых к тому или иному полу на результаты экспе­римента, поскольку известно, что многие данные, полученные на выборке мужчин, невозможно перенести на женскую выборку. Пол — это дополнительная перемен­ная, поэтому планирование эксперимента сводится к выявлению эффекта действия независимой переменной на зависимую в каждой из двух экспериментальных групп.

Аналогично строится эксперимент по сравнению эффекта от различных аппара­турных методик в зависимости от возраста испытуемых и др.

В более сложных экспериментах применяется балансировка нескольких пере­менных одновременно. Примером может служить учет влияния пола эксперимента­тора на поведение испытуемых при тестировании интеллекта. У нас две группы ис­пытуемых, мужчин и женщин, и два экспериментатора (мужчина и женщина). План эксперимента может выглядеть следующим образом:

Группа I (эксперимент) Группа II(контроль)

1. Мужчины — экспериментатор Мужчины — экспериментатор

мужчина мужчина

2. Мужчины — экспериментатор Мужчины — экспериментатор

женщина женщина

3. Женщины — экспериментатор Женщины — экспериментатор

мужчина мужчина

4. Женщины — экспериментатор Женщины — экспериментатор

женщина женщина

4. Контрбалансировка. Этот прием контроля дополнительной переменной чаще всего применяют тогда, когда эксперимент включает в себя несколько серий. Испы­туемый оказывается в разных условиях последовательно, и предыдущие условия могут изменять эффект воздействия последующих условий. К примеру, при иссле­довании дифференциальной слуховой чувствительности не безразлично, какой звук, громкий или более тихий, предъявлялся испытуемому первым, а какой — вторым. Также при выполнении тестов на интеллект важен порядок предъявления испытуе­мому задач: от простой к сложной или от сложной к простой. В первом случае более интеллектуально развитые испытуемые больше утомляются и теряют мотивацию, так как вынуждены решать большее количество задач, чем остальные. При втором варианте предъявления заданий менее интеллектуально развитые испытуемые ис­пытывают стресс неуспеха и вынуждены решать больше задач, чем их более интел­лектуальные коллеги. В этих случаях для ликвидации эффектов последовательнос­ти и эффекта последствия используют контрбалансировку. Смысл ее состоит в том, что порядок предъявления разных задач, стимулов, воздействий в одной из групп компенсируется иным порядком предъявления заданий в другой группе.

Приведем пример плана контроля за внешней переменной для 2 условий (табл. 4.2).

Таблица 4.2

Таблица 4.3

Для 3 независимых переменных применяется такой план контрбалансировки, например для предъявления 3-х цветов — красного, желтого, зеленого: (табл. 4.3).

Контрбалансировка применяется в тех случаях, когда есть возможность провес­ти несколько серий. Следует лишь учитывать, что большое число попыток может вызвать утомление у испытуемого. Но этот план позволяет контролировать эф­фект последовательности. Упрощение же плана контрбалансировки приводит к появлению эффекта последовательнос­ти. Однако контрбалансировка не позволяет полностью исключить еще один эффект, а именно — влияние изменения порядка предъявления заданий на значение зависимой переменной. Он называется дифференцированным переносом: переход от ситуации 1 (когда она создается первой) к ситуации 2 отличается от перехода от ситуации 2 (когда она идет первой) к ситуации 1. Этот эффект приводит к тому, что реальные различия между двумя разными экспериментальными ситуациями при регистрации преувеличиваются.

Итак, техника контрбалансировки заключается в том, что каждый испытуемый получает более чем один вариант воздействия (АВ или ВА) и эффект последовательности целенаправленно распределяется на все экспериментальные условия.

При балансировке каждый испытуемый получает лишь одно экспериментальное воздействие — внешняя переменная балансируется за счет выявле­ния эффекта ее действия на членов экспериментальной группы по сравнению с эффектом, полученным при исследовании контрольной группы. Испытуемый может оказаться только в экспериментальной или же только в контрольной группе и полу­чить воздействие какой-нибудь внешней переменной в обеих группах. Балансиров­ка используется при исследовании независимых групп, тогда как контрбалансиров­ка применяется в исследованиях с повторяющимися воздействиями.

5. Рандомизация. О ней мы уже говорили (раздел 4.4). Рандомизацией называ­ется процедура, которая гарантирует равную возможность каждому члену популя­ции стать участником эксперимента. Каждому представителю выборки присваива­ется порядковый номер, а выбор испытуемых в экспериментальную и контрольную группы проводится с помощью таблицы «случайных» чисел. Рандомизация являет­ся способом, позволяющим исключить влияние индивидуальных особенностей ис­пытуемых на результат эксперимента.

Рандомизация применяется в двух случаях: 1) когда известно, как управлять внешними переменными в экспериментальной ситуации, однако у нас нет возможности использовать одну из предшествующих техник контроля; 2) когда мы предпо­лагаем оперировать какой-либо внешней переменной в экспериментальной ситуа­ции, однако не можем ее специфицировать и применить другие техники.

Если предположить, что значение дополнительной переменной (переменных) подчиняется вероятностным законам (например, описывается нормальным распре­делением), то в состав экспериментальной и контрольных групп войдет выборка, которая имеет те же уровни дополнительных переменных, что и генеральная сово­купность.

По мнению многих специалистов, в том числе Кэмпбелла, уравнивание групп по­средством процедуры рандомизации является единственно надежным способом эли­минации влияния внешних (дополнительных) переменных на зависимую. Кэмпбелл определяет рандомизацию как универсальный способ уравнивания групп перед экс­периментальным воздействием. Другие способы, например метод попарного срав­нения, характеризуются им как малонадежные и ведущие к невалидным выводам.

И в заключение: обратите особое внимание на таблицу, в которой отображен предложенный МакГиганом алгоритм пошагового контроля влияния внешних пере­менных на зависимую переменную.

Вопросы

1. Зачем применяется контрольная группа?

2. Для чего нужны процедуры балансировки и контрбалансировки?

3. В чем отличие дополнительной переменной от независимой переменной?

4. Какие факторы нарушают внутреннюю валидность эксперимента, а какие —

внешнюю?

5. Какие методы отбора и распределения испытуемых по группам применяются при организации эксперимента?

5. Экспериментальные и неэкспериментальные планы

Содержание. Планирование эксперимента. Основные экспериментальные планы: планы для одной и двух независимых переменных, факторные планы, планирование по методу латинского и греко-латинского квадратов. Взаимодействие независимых перемен­ных, виды взаимодействия. Планы экспериментов на одном испытуемом. Анализ кривых научения. Планирование по методу временных серий. Контроль асимметричного переносов и плацебо-эффекта. Доэкспериментальные и квазиэкспериментальные планы, в том числе планы временных серий. Эксперимент ex-post-facto. Корреляционное исследова­ние и его планирование. Виды планов корреляционного исследования. Перспективы раз­вития эксперимента: многомерный эксперимент, дифференциально-психологический эксперимент, кросскультурные исследования.

Основные понятия. План исследования, план истинного эксперимента, квазиэкс­периментальный план, воздействие, источники артефактов, факторный план, воздей­ствие, источники артефактов, факторный план, латинский квадрат, ротационный план, асимметричный перенос, симметричный перенос, план альтернативных воздей­ствий, схемы уравнивания, план ex-post-facto, корреляция, коэффициент корреля­ции, лонгитюд, естественное развитие.

5.1. Экспериментальные планы

5.1.1 Планы для одной независимой переменной

План «истинного» экспериментального исследования отличается от других следующими важнейшими признаками:

1) применением одной из стратегий создания эквивалентных групп, чаще всего — рандомизации;

2) наличием экспериментальной и, как минимум, одной контрольной группы;

3) завершением эксперимента тестированием и сравнением поведения группы, по­лучившей экспериментальное воздействие (X₁), с группой, не получившей воз­действия Х₀.

Классическим вариантом плана является план для 2 независимых групп. В пси­хологии планирование эксперимента начинает применяться с первых десятилетий XXв.

Существуют три основные версии этого плана. При их описании будем пользо­ваться символизацией, предложенной Кэмпбеллом.

Таблица 5.1

Здесь R— рандомизация, Х— воздействие, О₁ — тестирование первой группы, О₂ — тестирование второй группы.

1) План для двух рандомизированных групп с тестированием после воздей­ствия. Его автор — известный биолог и статистик Р. А. Фишер [Fisher R. A., 1935]. Структура плана показана в табл. 5.1.

Равенство экспериментальной и контрольной групп является совершенно необ­ходимым условием применения этого плана. Чаще всего для достижения эквива­лентности групп применяют процедуру рандомизации (см. гл. 4). Этот план реко­мендуют использовать в том случае, когда нет возможности или необходимости про­водить предварительное тестирование испытуемых. Если рандомизация проведена качественно, то этот план является наилучшим, позволяет контролировать боль­шинство источников артефактов; кроме того, для него применимы различные вари­анты дисперсионного анализа.

После проведения рандомизации или иной процедуры уравнивания групп осуще­ствляется экспериментальное воздействие. В простейшем варианте используется лишь две градации независимой переменной: есть воздействие, нет воздействия.