Теория планирование эксперимента. Понятие и функции «экспериментальных планов» в психологических исследованиях. Представление о доэкспе

Естественное развитие и эффект тестирования контролируются за счет того, что они одинаково проявляются  в экспериментальной и контрольной  группах, а эффекты состава групп  и регрессии  — процедурой рандомизации.

В случае значимости различий принимается экспериментальная гипотеза о влиянии независимой переменной на зависимую.

Рекомендуется также применять  ковариационный анализ по Фишеру. При  этом показатели предварительного тестирования берутся в качестве дополнительной переменной, а испытуемые разбиваются на подгруппы в зависимости от показателей предварительного тестирования.

Применение плана "тест — воздействие — ретест" позволяет контролировать влияние "побочных" переменных, нарушающих внутреннюю валидность.

Внешняя валидность связана с возможностью переноса данных на реальную ситуацию. Главным же моментом, отличающим экспериментальную ситуацию от реальной, является введение предварительного тестирования. Как мы уже отметили, план "тест — воздействие — ретест" не позволяет контролировать эффект взаимодействия тестирования и экспериментального воздействия: предварительно тестируемый испытуемый "сенсибилизируется" — становится более чувствительным к воздействию, так как мы измеряем в эксперименте именно ту зависимую переменную, на которую собираемся воздействовать с помощью варьирования независимой переменной.

3.Для  контроля внешней валидности  используется план Р.Л.Соломона, который был предложен в 1949 г. План включает две экспериментальные и две контрольные группы и по сути является мультигрупповым (типа 2 х 2),

План  Соломона представляет собой объединение  двух планов:

первого, когда не производится предварительного тестирования, и второго — "тест — воздействие — ретест". С помощью "первой части" плана можно контролировать

эффект  взаимодействия первого тестирования и экспериментального воздействия.

Кэмпбелл, критикуя предложения Соломона по поводу схемы обработки данных, предлагает не обращать внимания на предварительное  тестирование и свести данные к схеме 2 х 2, пригодную для применения дисперсионного анализа.

Сравнение средних по столбцам позволяет выявлять эффект экспериментального воздействия — влияние независимой переменной на зависимую. Средние по строкам показывают эффект предварительного тестирования. Сравнение средних по ячейкам характеризует взаимодействие эффекта тестирования и экспериментального воздействия, что свидетельствуете мере нарушения внешней валидности.

 

Планы для одной независимой  переменной и нескольких групп.

Иногда сравнения двух групп  недостаточно для подтверждения  или опровержения экспериментальной  гипотезы. Такая проблема возникает  в двух случаях: а) необходимость  контроля внешних переменных; б) необходимость  выявления количественных зависимостей между двумя переменными.

Для контроля внешних переменных используются различные варианты факторного экспериментального плана. Что касается выявления количественной зависимости между двумя переменными, то необходимость ее установления возникает  при проверке "точной" экспериментальной гипотезы. В эксперименте с участием двух групп в лучшем случае можно установить факт причинной связи между независимой и зависимой переменными. Но между двумя точками можно провести бесконечное множество кривых. Для того, чтобы убедиться в наличии линейной зависимости между двумя переменными, следует иметь хотя бы три точки, соответствующие трем уровням независимой переменной. Следовательно, экспериментатор должен выделить несколько рандомизированных групп и поставить их в различные экспериментальные условия.

Контрольная группа в данном случае — это третья экспериментальная группа, для которой уровень переменной Х==0.

При реализации этого плана каждой группе предъявляется лишь один уровень  независимой переменной. Возможно, и увеличение числа экспериментальных групп соответственно числу уровней независимой переменной.

Простые "системные экспериментальные планы", очень редко используются в современных экспериментальных исследованиях. Тяготение к планам с многими независимыми переменными, более того — к многомерным экспериментам не способствует ясному объяснению причин человеческого поведения. Лучше предпочесть простое объяснение любому сложному, хотя регрессионные уравнения, где все всему равняется, и запутанные корреляционные графы могут произвести впечатление на некоторые диссертационные советы.

 

Факторные планы

Факторные эксперименты применяются  тогда, когда необходимо проверить  сложные гипотезы о взаимосвязях между переменными.  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 котором 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.

Сегодня факторные планы наиболее распространены в психологии, поскольку  простые зависимости между двумя  переменными в ней практически не встречаются.

Эксперименты с участием одного испытуемого играют важную роль в  психофизиологии, психофизике, психологии научения, когнитивной психологии. Методология таких экспериментов  проникла в психологию программированного обучения и социального управления, в клиническую психологию.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Квазиэкспериментальные планы

 Квазиэкспериментальные  планы являются попыткой учета  реалий жизни при проведении эмпирических исследований. [2,с-157]

Существуют два типа квазиэкспериментальных планов:

 а) планы экспериментов  для неэквивалентных групп; 

б) планы дискретных временных  серий.

Квазиэкспериментом является любое исследование, направленное на установление причинной зависимости  между двумя переменными (“если  А, то В”), в котором отсутствует предварительная процедура уравнивания групп или “параллельный контроль” с участием контрольной группы заменен сравнением результатов неоднократного тестирования группы (или групп) до и после воздействия.  Эксперимент с одним испытуемым следует отнести к квазиэкспериментам. В то же время квазиэкспериментальные планы временных серий по сути являются модификацией доэкспериментального плана

Этот план аналогичен плану истинного эксперимента для  двух групп с тестированием до и после воздействия. Главными источниками артефактов являются различия в составе групп. В первую очередь на результаты эксперимента может повлиять “эффект смешения”, т. е. взаимодействия состава группы с факторами тестирования, фоновых событий, естественного развития и др. Чем больше сходство экспериментальной и контрольной групп, тем более валидны результаты, получаемые с помощью этого плана.

Существует множество  других вариантов квазиэкспериментальных планов для неэквивалентных групп: так называемые “лоскутные планы”, планы “множественных серий замеров”, план с контрольными выборками для предварительного и итогового тестирования и т. д.

  Гораздо чаще, чем “экстравагантные” планы, применяются схемы квазиэкспериментов, которые имеют общее название “дискретные временные серии”. Для классификации этих планов можно выделить два основания - исследование проводится:

1) с участием одной  группы или нескольких;

2) с одним воздействием  либо серией.

 Следует заметить, что планы, в которых реализуется  серия однородных или разнородных  воздействий с тестированием после каждого воздействия, получили в советской и российской психологической науке по традиции название “формирующие эксперименты”. По своей сути они, являются квазиэкспериментами со всеми присущими таким исследованиям нарушениями внешней и внутренней валидности.

Квазиэкспериментальные  планы, построенные по схеме временных  серий на одной группе, по структуре  сходны с экспериментальными планами  для одного испытуемого.

План дискретных временных  серий чаще всего используется в  психологии развития, педагогической, социальной и клинической психологии.

Модификацией этого  плана является другой квазиэксперимент по схеме временных серий, в котором  воздействие перед замером чередуется с отсутствием воздействия перед  замером.

Чередование может быть регулярным или случайным. Этот вариант подходит лишь в том случае, когда эффект воздействия обратим.

Квазиэксперимент позволяет  контролировать действие фактора фоновых  воздействий (эффект “истории”). Обычно именно этот план рекомендуется исследователям, проводящим эксперименты с участием естественных групп в детских садах, школах, клиниках или на производстве. Его можно назвать планом формирующего эксперимента с контрольной выборкой. Реализовать этот план весьма трудно, но в том случае, если удается провести рандомизацию групп, он превращается в план “истинного формирующего эксперимента”.

  Квазиэксперимент  является своеобразным компромиссом  между реальностью и «строгостью»  методологических предписаний. Его  используют тогда, когда применение  лучшего плана невозможно.

 

 

 

 

 

5. Корреляционное исследование

Корреляционным называется исследование, проводимое для подтверждения  или опровержения гипотезы о статистической связи между несколькими (двумя  и более) переменными. В психологии в качестве переменных могут выступать психические свойства, процессы,состояния и др.

“Корреляция” в прямом переводе означает “соотношение”. Если изменение одной переменной сопровождается изменением другой, то можно говорить о корреляции этих переменных. Наличие  корреляции двух переменных ничего не говорит о причинно-следственных зависимостях между ними, но дает возможность выдвинуть такую гипотезу. Отсутствие же корреляции позволяет отвергнуть гипотезу о причинно-следственной связи переменных.[3, с-25]

Теория корреляционного  исследования, основанная на представлениях о мерах корреляционной связи, разработана К. Пирсоном. Стратегия проведения корреляционного исследования сходна с квазиэкспериментом. Отличие от квазиэксперимента лишь в том, что управляемое воздействие на объект отсутствует. План корреляционного исследования несложен. Исследователь выдвигает гипотезу о наличии статистической связи между несколькими психическими свойствами индивида или между определенными внешними уровнями и психическими состояниями. При этом предположения о причинной зависимости не обсуждаются.

Различают несколько  интерпретаций наличия корреляционной связи между двумя измерениями: [2, с-165]

1.  Прямая корреляционная  связь. Уровень одной переменной  непосредственно соответствует  уровню другой. Примером является  закон Хика: скорость переработки информации пропорциональна логарифму от числа альтернатив. Другой пример: корреляция высокой личностной пластичности и склонности к смене социальных установок.

2.  Корреляция, обусловленная  3-й переменной. 2 переменные (а, с) связаны одна с другой через 3-ю, не измеренную в ходе исследования. Примером подобной корреляции является установленный психологами США факт связи уровня интеллекта с уровнем доходов. Если бы такое исследование проводилось в сегодняшней России, то результаты были бы иными. Очевидно, все дело в структуре общества. Скорость опознания изображения при быстром (тахистоскопическом) предъявлении и словарный запас испытуемых также положительно коррелируют. Скрытой переменной, обусловливающей эту корреляцию, является общий интеллект.

3.  Случайная корреляция, не обусловленная никакой переменной.

4.  Корреляция, обусловленная  неоднородностью выборки. Корреляционные связи различаются по своему виду. Если повышение уровня одной переменной сопровождается повышением уровня другой, то речь идет о положительной корреляции. Чем выше личностная тревожность, тем больше риск заболеть язвой желудка. Возрастание громкости звука сопровождается ощущением повышения его тона. Если рост уровня одной переменной сопровождается снижением уровня другой, то мы имеем дело с отрицательной корреляцией. Нулевой называется корреляция при отсутствии связи переменных.

В психологии практически  нет примеров строго линейных связей (положительных или отрицательных). Большинство связей – нелинейные. Классический пример нелинейной зависимости  – закон Йеркса–Додсона: возрастание  мотивации первоначально повышает эффективность научения, а затем наступает снижениепродуктивности (эффект “перемотивации”). Другим примером является связь между уровнем мотивации достижений и выбором задач различной трудности. Лица, мотивированные надеждой на успех, предпочитают задания среднего диапазона трудности – частота выборов на шкале трудности описывается колоколообразной кривой.