РОССИЙСКАЯ  ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ФГБОУ ВПО «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ  ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ 

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ «ПСИХОЛОГИЯ»

К О Н Т Р О  Л Ь Н А Я    Р А Б О Т А

По дисциплине: _ Экспериментальная психология________

На тему: _ Способы повышения внутренней валидности. Схемы контроля за факторами времени в эксперименте с одним испытуемым (случайная последовательность, регулярное чередование, позиционное уравнивание последовательности)._____

Вариант № _4_____________________

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:

Студент 3 курса

6 семестр

Розпаднюк Елена Павловна 
 
 

Тюмень, 2012 

     Содержание 

1. Введение.
2. Повышение внутренней валидности с помощью первичного контроля
3. Схемы контроля за факторами времени в эксперименте с одним испытуемым (случайная последовательность, регулярное чередование, позиционное уравнивание последовательности).
4. Как контролировать факторы задачи
5. Литература 
   

 
 

 

Введение.

Валидность  экспериментального исследования.

 
Валидность исследования была определена Куком и Кэмпбеллом в 1979 году как наилучшая из имеющихся апроксимаций истинных высказываний, включая высказывания, затрагивающие причинно-следственные связи. Данное определение относится к установлению точности выводов исследования и подчеркивает относительный характер истины, которой возможно достичь в социальных науках. В любом научном исследовании исследователь должен уметь ответить на следующие вопросы: существует ли зависимость между двумя переменными; носит ли эта зависимость причинный характер; является ли данная зависимость значимой; действительно ли процедуры измерения и наблюдения относятся к исследуемым конструктам; могут ли быть обобщены причинные зависимости, выявленные в ходе исследования. Выделим следующие типы валидности, относящиеся к этим вопросам.  
Валидность статистических выводов 
Этот тип валидности соответствует проверке статистической значимости зависимости между двумя переменными. Такие выводы всегда являются вероятностными. Действительно, можно совершить два типа ошибок: решить, что зависимость является значимой, в то время, когда это не так, или решить, что значимая зависимость между переменными отсутствует, когда, напротив, она имеется.  
Существуют некоторые факторы, которые могут снижать валидность статистических выводов: слабая чувствительность исследований, которая проявляется при недостаточной по численности выборке или при большой изменчивости в сравниваемых группах, то есть испытуемые являются слишком разными и сильно отличаются друг от друга относительно некоторых переменных; низкая надежность методик измерения или процедур манипулирования переменными, которые используются в исследовании; факторы помех, присутствующие в условиях эксперимента; нарушение принятых правил проведения и обработки, которые установлены для различных статистических методов.  
Стратегия повышения валидности статистических выводов состоит в уменьшении вариативности ошибки путем применения, например, схемы исследования с повторными пробами или использования однородных групп. Статистическая состоятельность исследования может диагностироваться как на стадии проектирования исследования (например, проверка расчета величины выборки), так и после исследования для оценки его результатов.  
Внутренняя валидность 
Внутренняя валидность один из самых важных типов валидности, который действительно касается отношений между зависимыми и независимыми переменными. Эта валидность связана с особым процедурами, которые позволяют определить, насколько выводы, сделанные в данном исследовании, достоверны. После того, как установлено существование зависимости между переменной X и переменной Y, необходимо решить, какая из переменных является причиной, а какая следствием, то есть определить направление данной взаимосвязи. Если Y наблюдается после X, то можно сказать, что X является причиной Y.  
Однако может оказаться, что отношение зависимости между X и Y вызвано третьей переменной С. Для установления внутренней валидности необходимо рассмотреть все возможности влияния третьей переменной С на переменные X и Y и исключить их. Считается, что исследование обладает внутренней валидностью, если доказано, что существует зависимость причинно-следственного типа между зависимыми и независимыми переменными.  
Причины снижения внутренней валидности исследования:  
Смешение переменных. Это одна из наибольших опасностей для валидности эксперимента. Если в ходе эксперимента какой-либо случайный фактор (не экспериментальная переменная) взаимодействует с зависимой переменной и это взаимодействие не может быть измерено отдельно от взаимодействия зависимой и независимой переменных, то влияние случайной и независимой переменных неразличимо. Проблема смешения переменных является особенно острой в тех исследованиях, где экспериментатор не может контролировать независимую переменную.  
Изменения, связанные с испытуемыми. При проверке зависимых переменных изменения, произошедшие между двумя моментами наблюдения, могут быть вызваны не независимыми переменными, а изменениями, произошедшими с самими испытуемыми (например, событиями личной жизни, изменением тех или иных свойств личности), то есть факторами «зрелости» и «истории».  
Под «зрелостью» понимаются изменения, которые произошли с испытуемым между моментом пред-теста и моментом пост-теста и которые не были связаны с влиянием независимых переменных. Например, в экспериментах по моторной координации у испытуемых может наблюдаться ее улучшение за счет тренировок в период между экспериментами. Данное влияние нельзя смешивать с влиянием независимой переменной. Под фактором «истории» подразумеваются события, которые произошли с испытуемыми и которые повлияли на результаты эксперимента.  
Влияние пред-теста. Пред-тест вызывает изменения испытуемых, и, следовательно, результаты эксперимента в некоторых случаях могут в основном зависеть от пред-теста, а не от зависимой переменной.  
Изменение навыков исследователя. Например, исследователь, спустя некоторое время, может стать более опытным в наблюдениях и, следовательно, по-другому интерпретировать поведение испытуемых. Кроме того, на исследователя могут влиять такие факторы, как усталость, что может привести к ошибкам в экспериментах.  
Регрессия к среднему. Это явление наблюдается тогда, когда индивиды подвергаются повторным испытаниям относительно одной и той же переменной. Установлено, что если испытуемые получили в первом испытании результаты, по величине близкие к высшим показателям шкалы, то при повторном эксперименте их результаты снижаются и становятся ближе к средним показателям, в то время как испытуемые, которые получили в первом испытании результаты, близкие к низшим, при повторном измерении достигают лучших показателей. Регрессия к среднему наблюдается также в случае ошибок, связанных с изменением переменной.  
Отсев. Известно, что в ходе исследования некоторые испытуемые покидают группу. Оставшиеся испытуемые, естественно, отличаются от выбывших.  
Некоторые авторы говорят также о конструктной валидности. Конструктная валидность подобна внутренней валидности и подразумевает соответствие между полученными результатами и теорией, которая лежит в основе исследования. Для того чтобы оценить конструктную валидность, необходимо исключить другие возможные теоретические объяснения результатов. Если есть сомнения в том, насколько экспериментальные результаты соотносятся с теоретическими, необходимо спланировать новый эксперимент, который позволит выбрать одно из нескольких теоретических объяснений результатов. Этот тип валидности наиболее трудно получить, потому что имеются многочис-ленные теории, с помощью которых можно объяснить соотношение переменных, полученное в эксперименте.  
Рассмотрим две причины снижения конструктной валидности. Первая – слабая связь между теорией и экспериментом. Действительно, во многих психологических исследованиях даются нечеткие операционные определения теоретических понятий. Вторая причина определяется, во-первых, тем, что испытуемые очень часто начинают играть роль «хорошего» объекта исследования и ведут себя таким образом, чтобы доставить удовольствие экспериментатору, и, во-вторых, тем, что у испытуемых, особенно в экспериментах, замеряющих их умственные способности или эмоциональную стабильность, развивается высокая тревожность относительно ожидаемой оценки.  
Валидность процедур 
Третий тип валидности – это валидность процедур, которые позволяют варьировать и измерять переменные. Даже необходимость определить в операциональных терминах концептуальные переменные, значимые для исследования, уже является источником риска. Действительно, "перевод" по-нятия на уровень конкретных операций может неадекватно отразить теоретические положения исследования.  
Существуют так называемые «переменные-паразиты», которые могут активизировать изменения переменных. «Переменные-паразиты» бывают двух типов: «Переменные-паразиты» особого типа, то есть переменные, связанные только с определенными операциями, производимыми в данном исследовании; «Переменные-паразиты» общего типа, то есть переменные, связанные с экспериментальными условиями косвенно, например, с ожиданиями исследователя.  
Часто исследователь неосознанно стимулирует ответ, который он ожидает получить. Избежать этого можно, используя стратегии невмешательства в исследования и соответствующие методы измерения. При этом испытуемые не должны знать, что за ними наблюдают, что позволяет снять нежелательную мотивировку по отношению к эксперименту.  
Внешняя валидность 
Под внешней валидностью понимается возможность обобщать результаты исследования, то есть распространять выводы, полученные на экспериментальной выборке, на всю генеральную совокупность. Внешняя валидность существенно зависит от способа формирования выборки. Существует три основных типа выборки: случайная выборка, гетерогенная выборка, выборка типичного случая.  
Внешнюю валидность снижает также несоответствие между явлениями, наблюдаемыми в лаборатории, и явлениями в естественных условиях. Трудно определить, имеет ли место выявленная зависимость только в лаборатории или она наблюдается и вне лаборатории. Внешняя валидность обеспе-чивается неоднократным проведением эксперимента в гетерогенных условиях.  
Необходимо решить, какой тип валидности является главным для данного исследования. Действительно, процедуры, используемые для повышения одного типа валидности, могут снижать другие типы валидности.  
Тип приоритетной валидности зависит от типа проводимого исследования. Например, если в экспериментальном исследовании устанавливается причинно-следственная зависимость между переменными, то в этом случае внутренняя валидность является основной. Напротив, при вычислении корреляционных связей между переменными невозможно установить направление причинно-следственных отношений, поэтому в данном случае внутренняя валидность не представляет интереса по сравнению с другими типами валидности.  
С понятием валидности связано понятие контроля. Под контролем понимается любое средство, используемое для исключения возможности снижения валидности исследования. На практике исследователь проверяет, какие факторы могут снизить валидность исследования и какие методы могут быть использованы для нейтрализации этих факторов.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ПОВЫШЕНИЕ ВНУТРЕННЕЙ ВАЛИДНОСТИ С ПОМОЩЬЮ ПЕРВИЧНОГО КОНТРОЛЯ 

Термин  «контроль» используется для обозначения  любого способа усовершенствования экспериментов, который приближает их к безупречному. Здесь мы будем  иметь дело с угрозами внутренней валидности эксперимента и мерами, которые позволяют их устранить. Если контроль в эксперименте недостаточен, то внутренняя валидность может нарушиться двояким образом. Она может пострадать от ненадежности и от систематического смешения. Ниже мы рассмотрим способы первичного контроля (применимые к любой экспериментальной схеме), которые могут повысить надежность эксперимента и сократить систематическое смешение. 

Ненадежность

Предположим, что исследование в ткацком цехе проводилось лишь в течение 11-й  и 14-й недель из 26. Для выбора, в  какую из этих недель давать наушники, просто бросали монету (чтобы избежать предубеждений) Случилось так, что выбор пал на четырнадцатую неделю. А теперь посмотрите на рис 2.1. На этой неделе испытуемая Д. работала плохо: она пропускала более 1400 ударов за час. С другой стороны, одиннадцатая неделя была для нее удачной: менее 800 пропущенных ударов за час Объективность такого эксперимента сомнений не вызывает, он просто слишком короткий За две другие недели ткачиха покажет иные результаты и т д. Двухнедельный эксперимент весьма далек от бесконечного, а 26-недельный гораздо ближе к нему, и у нас есть все основания надеяться, что другой эксперимент в 26 недель даст примерно те же результаты. Конечно, если разброс будет невелик, то большего количества проб не потребуется.

Когда мы говорим о надежности среднего значения зависимой переменной для каждого из условии независимой переменной, то имеем в виду его устойчивость при повторении эксперимента второй, третий, четвертый и т.д. раз. Итак, если надежность высокая, то при многократном повторении эксперимента будет воспроизводиться примерно одно и то же значение зависимой переменной.

Выбор адекватного количества проб. Для  достижения высокой надежности эксперимента количество проб должно соответствовать  изменчивости изучаемого поведения. В  эксперименте с временем реакции, как можно судить по рис. 2.2, требуется много проб — 50, 100 или даже больше. Ведь экспериментальные данные сильно варьируют от пробы к пробе. Джеку Моцарту в эксперименте с заучиванием фортепьянных пьес проб нужно гораздо меньше, поскольку каждая проба включает довольно много отдельных действий, и результат измерения оказывается более стабильным. Таким образом, необходимое количество проб зависит от разброса результатов измерений.

Сокращение  изменчивости во времени. Увеличение количества проб — лишь один из способов повышения надежности. Другой — сокращение самой изменчивости изучаемого поведения. Достигается оно прежде всего с помощью организации хода эксперимента и его протоколирования, уже обсуждавшихся в главе 1. Процедура эксперимента должна строго соблюдаться, а значимая информация о ней (учитывая возможность ошибок при воспроизведении по памяти) — фиксироваться документально. Кроме последовательного выполнения запланированных действий уменьшения разброса экспериментальных данных можно достичь, соблюдая точность в эксперименте.

Любые меры, которые позволяют сделать  эксперимент более точным, сокращают  изменчивость поведения во времени. Так, чтобы не увеличивать эту  изменчивость за счет поведения экспериментатора, везде, где это возможно, применяются автоматические методы. Например, в эксперименте с временем реакции выбора экспериментатор сам мог бы давать испытуемому команду «Приготовьтесь!» примерно за секунду до предъявления сигнала. Разумеется, время подачи такой команды, громкость голоса экспериментатора не могут не изменяться. Поэтому гораздо лучше использовать для предупреждения испытуемого прибор-автомат, зажигающий стандартную световую точку. Далее, экспериментатор мог бы измерять время реакции с помощью обычного секундомера: включать его при предъявлении сигнала и останавливать, увидев, что испытуемый дал ответ. Но это, несомненно, увеличило бы различие между пробами. Использование же электрических или электронных часов, которые автоматически включаются вместе с сигналом и останавливаются с выдачей ответа, позволяет практически предотвратить подобные вариации

Из сказанного вполне понятно, что любые способы  стабилизации побочных переменных повышают надежность эксперимента. Джеку Моцарту, конечно, не следует во время своих занятий то закрывать окна, то широко раскрывать их. Если у него есть возможность поддерживать в комнате нормальную температуру, то окна лучше всегда держать закрытыми, чтобы уменьшить шум транспорта и, что более важно, сократить колебания в уровне этого шума. Мы помним, как внимательно следила Йоко за тем, чтобы томатный сок, который она пила, имел постоянную температуру.

Систематическое смешение

Однако  на самом деле ненадежность — еще  не самый худший вариант нарушения  внутренней валидности. В принципе этот недостаток всегда можно исправить путем увеличения числа проб. В тех же случаях, когда этого сделать нельзя, мы используем термин «систематическое смешение». План «неудачного» эксперимента с ткачихами — работа в первые 13 недель с наушниками и следующие 13 без них — не позволяет улучшить эксперимент путем увеличения количества проб. Можно повторить эксперимент полностью, но и тогда останется сомнение, не пришелся ли один из этих 13-недельных периодов на времена, когда зависимая переменная испытывала благоприятные  (или неблагоприятные) влияния. Напротив, с помощью плана чередования недель, который применялся в действительности, можно продлить эксперимент настолько, насколько потребуется для достижения надежности. Следовательно, «неудачный» план приводит к систематическому смешению Независимой переменной (использование или неиспользование наушников) с другими факторами, изменяющимися во времени (в первые или вторые 13 недель.

Систематическое смешение означает, что независимая  переменная постоянно сопровождается некоторыми побочными переменными. Использование наушников сопровождается изменениями в состоянии ткачихи за первые 13 недель, их неиспользование — изменениями в ее состоянии за вторьте 13 недель. По данным такого эксперимента мы не сможем судить о том, была ли высокая производительность труда (за первые 13 недель) результатом воздействия независимой переменной (использования заглушек) или каких-то других факторов.

Теперь  нам понятно, почему описанный эффект (в отличие от ненадежности) назван систематическим. Надежность можно повысить, увеличивая число проб, ведь в течение долгого времени любые благоприятные (или неблагоприятные) влияния окажутся размытыми. Если же эксперимент страдает от систематического смешения, то—с увеличением проб этот недостаток лишь—усугубится.

Довольно  много подобных влияний может  возникнуть в случае, если не принять  необходимых мер против предубеждений  экспериментатора. Если экспериментаторы надеялись на повышение производительности труда с помощью наушников, то они могли передать свою веру рабочим, а быть может, и ошибаться в снятии показаний счетчика ударов. Все это явно нарушило бы равновесие между двумя состояниями независимой переменной. Одно из этих состояний (использование наушников) сопровождалось бы одним уровнем побочной переменной — благоприятным предубеждением экспериментатора, а второе состояние (неиспользование наушников)—другим ее уровнем — неблагоприятным предубеждением. При этом экспериментатору вовсе не обязательно проявлять свои склонности постоянно. Даже эпизодические случаи будут порождать систематические влияния, приводящие к неравенству двух состояний независимой переменной.

Довольно  много подобных влияний может  возникнуть в случае, если не принять  необходимых мер против предубеждений  экспериментатора. Если экспериментаторы надеялись на повышение производительности труда с помощью наушников, то они могли передать свою веру рабочим, а быть может, и ошибаться в снятии показаний счетчика ударов. Все это явно нарушило бы равновесие между двумя состояниями независимой переменной. Одно из этих состояний (использование наушников) сопровождалось бы одним уровнем побочной переменной — благоприятным предубеждением экспериментатора, а второе состояние (неиспользование наушников) — другим ее уровнем — неблагоприятным предубеждением. При этом экспериментатору вовсе не обязательно проявлять свои склонности постоянно. Даже эпизодические случаи будут порождать систематические влияния, приводящие к неравенству двух состояний независимой переменной. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СХЕМЫ КОНТРОЛЯ ЗА ФАКТОРАМИ ВРЕМЕНИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ С ОДНИМ ИСПЫТУЕМЫМ

В описанных  нами исследованиях разные состояния, или условия, независимой переменной давались одному и тому же испытуемому. Каждый раз реальный эксперимент  отличался от идеального тем, что  условия давались испытуемым в разное время. Следовательно, в эксперименте нужно каким-то образом контролировать довольно большое количество факторов, которые можно объединить под названием «факторы времени». Для этой цели есть практически только три схемы последовательного предъявления условий, которые нам нужно подробно обсудить. Такие схемы, как предъявление сначала всех проб одного условия, а затем — всех проб второго условия, вроде «неудачного» эксперимента с наушниками, нас вообще не интересуют. Три экспериментальные схемы — это те, что применялись в трех экспериментах из главы 1: случайная последовательность условии эксперимент с томатным соком), их регулярное чередование (наушники) и позиционно уравненная последовательность (заучивание фортепьянных пьес). Сейчас мы разберем основания для применения каждой из этих схем и обсудим, насколько успешно они позволяют контролировать факторы времени. 

Схема случайной последовательности

Эта схема  особенно хороша для тех экспериментов, где сами пробы достаточно коротки, но в интересах надежности их используется довольно много. В тех случаях, когда испытуемый не должен знать о состоянии независимой переменной в каждой данной пробе, как в эксперименте Йоко, схема случайной последовательности единственно возможна.

Как следует из самого названия схемы, состояния, или условия, независимой переменной предъявляются в случайном порядке. Бросают, скажем, игральную кость и смотрят, на какое число точек (четное или нечетное) она выпала. Если сравниваются два условия, то выпадению нечетного числа мажет соответствовать условие А, а четного—условие Б. Если количество проб для каждого из условий должно быть одинаковым, то можно распределить их так, как это сделала Йоко,— воспользоваться равным количеством бумажных бланков для того и другого условия. Более строгий способ составления случайной последовательности будет изложен в главе 4.

При использовании  этой схемы исключается всякая возможность  систематического смешения независимой  переменной с факторами времени, поскольку в случайной последовательности никакой системы не существует. С увеличением проб повышается надежность эксперимента.