2.4. Экспериментальная выборка.

Выбор объекта исследования - следующая задача, которую предстоит решать психологу после определения зависимой и незави­симой переменных. В прикладных исследованиях свобода психолога ограничена уже тем, что объект известен с самого начала. Психолог волен выбирать тот объект, который больше соответствует задачам исследования.

Идеальным объектом психологического исследования может выс­тупать либо отдельный индивид, либо группа. В первом случае мы говорим об общепсихологическом эксперименте, во втором - о соци­ально-психологическом. Но в конкретном эксперименте не только ре­альный объект должен соответствовать по своим характеристикам идеальному объекту, но и результаты, полученные при его участии, должны применяться к другим объектам. Если бы все люди (или жи­вотные) были похожи друг на друга, а еще лучше - оказались совер­шенно одинаковыми, то не возникло бы никаких проблем. Эксперимент можно провести с участием одного испытуемого, а полученные ре­зультаты применить для объяснения поведения всех других людей. Но люди различны по возрасту, полу, расе, национальности, принадлеж­ности к той или иной культуре или религии, социальному или эконо­мическому положению и т.д. Следовательно, простая генерализация (обобщение) данных, полученных при исследовании одного испытуемо­го, невозможна. Однако на практике, например в лабораторных экспериментах по исследованию сенсорных процессов,  памяти, внимания и т.д., этими различиями пренебрегают, считая, что наш испытуемый может представлять любого индивида из Homo sapiens. В более за­нятных случаях голубь или крыса может выступать в качестве модели любого человека, например, в экспериментах по оперантному науче­нию. Но это иная проблема. Здесь же заметим, что эксперимент мо­жет быть проведен с одним испытуемым (singl-experiment) или груп­пой. В социальной психологии это будет одна группа и множество групп - "группа групп".

Эксперимент с одним испытуемым проводится тогда, когда: 1) индивидуальными различиями можно пренебречь, исследование чрезвы­чайно велико по объему и включает множество экспериментальных проб; 2) испытуемый - уникальный объект, например, гениальный му­зыкант или творчески одаренный шахматист; 3) от испытуемого тре­буется особая компетентность при проведении исследования (экспе­римент с обученными испытуемыми); 4) повторение данного экспери­мента с участием других испытуемых невозможно.

Для экспериментов с одним испытуемым разработаны особые экс­периментальные планы.

Чаще исследование проводится с экспериментальной группой, в которой все испытуемые объективно различны, но отобраны и распре­делены по подгруппам с помощью той или иной стратегии.

Различают четыре основных вида "дизайна" - конструирования экспериментальных групп.

При первом варианте исследование проводится с двумя различ­ными группами: экспериментальной и контрольной, которые ставятся в разные условия. Это наиболее распространенный способ.

Второй вариант предполагает исследование одной группы: ее поведение изучается и в экспериментальных и в контрольных услови­ях. Он применяется, когда имеется только экспериментальная группа и нет возможности сформировать контрольную. Но этот план никак не контролирует "эффект последовательности" и используется лишь в тех редких случаях, когда эффектом последовательности можно пре­небречь.

Третий вариант - использование конструирования групп методом "парного дизайна" - состоит в следующем. Для каждого субъекта группы подбирается эквивалентный (или похожий) ему, и они распре­деляются по разным группам. Соответственно контрольная и экспери­ментальная группы становятся похожими по составу испытуемых. Ко­нечно, в этом случае невозможно соблюсти полную эквивалентность групп в обеих условиях эксперимента, но данный способ значительно лучше, чем эксперимент с участием одной группы в разных условиях.

Наконец, четвертый план является смешанным: все группы ста­вятся в в разные условия. При этом образуется несколько групп. Способ применяется при факторном планировании эксперимента.

Итак, формирование выборки испытуемых - экспериментальной группы - должно подчиняться ряду правил.

1. Содержательный критерий (критерий операциональной валид­ности). Напомним, что операциональная валидность определяется со­ответствием экспериментального метода проверяемой гипотезе. Под­бор экспериментальной группы должен определяться предметом и ги­потезой исследования.

Таким образом, экспериментатор должен создать модель идеаль­ного объекта экспериментального исследования для своего частного случая и по возможности его описать, следуя этому описанию при формировании экспериментальной группы. Характеристики реальной экспериментальной группы должны минимально отклонятся от характе­ристик идеальной экспериментальной группы.

2. Критерий эквивалентности испытуемых (критерий внутренней валидности). Результаты, полученные при исследовании эксперимен­тальной выборки, должны распространяться на каждого ее члена. То есть мы должны учесть все значимые характеристики исследуемого объекта, различия в выраженности которых могут существенно повли­ять на зависимую переменную. Допустим, необходимо проверить влия­ние ситуативной тревожности детей на скорость овладения школьными навыками. В этом случае состав экспериментальной группы должен быть подобран так, чтобы в нее входили дети с одинаковым уровнем развития интеллекта. Если же это не удается сделать, то при обра­ботке данных используется нормировка результатов на величину зна­чимого параметра.

Процедура подбора эквивалентных групп и эквивалентных испы­туемых называется рандомизацией.

3. Критерий репрезентативности (критерий внешней валиднос­ти). Существуют теоретические статистические критерии репрезента­тивности (представленности) выборки испытуемых. Группа лиц, участвующих в эксперименте, должна представлять всю часть популя­ции, по отношению к которой мы можем применять данные, полученные в эксперименте. Величина экспериментальной выборки определяется видом статистических мер и выбранной точностью (достоверностью) принятия или отвержения экспериментальной гипотезы. Она может быть равна множеству индивидов, чье поведение нас интересует. Экспериментальная выборка может представлять лишь часть интересу­ющего нас множества. Главная проблема состоит в том, на какие другие интересующие нас группы можно распространить результаты проводимого нами исследования.

Подбор экспериментальной группы осуществляется с помощью различных стратегий. Напомним, что для чего нужна стратегия отбо­ра групп. Задача сводится во-первых, к установлению уже рассмот­ренного в предыдущих разделах "эффекта смешения". Под этим терми­ном понимается влияние индивидуальных различий между испытуемыми на связь независимой и зависимой переменных. Например, на публич­ное поощрение за хорошую работу люди разного темперамента реаги­руют неодинаково. Тем самым контролируется влияние побочной пере­менной на внутреннюю валидность. Во-вторых, экспериментальная группа должна представлять изучаемую популяцию, т.е. обеспечивать внешнюю валидность эксперимента.

Использование реально существующих групп порождает система­тическое смешение независимой переменной с индивидуальными свойс­твами испытуемых.

Для нас уже очевидно, что экспериментальная выборка предс­тавляет собой модель популяции в целом или той ее части, поведе­ние которой нас интересует.

Наиболее простой вариант был уже рассмотрен - составление репрезентативной группы испытуемых, характеристики которой соот­ветствуют характеристикам интересующей нас популяции. Иногда не­возможно найти способ создания репрезентативной группы. Тогда ис­пользуется метод приближенного моделирования. В частности, иссле­дование может проводится при участие студентов 2-го курса универ­ситета, а данные приписываются всем людям, или людям в возрасте от 17 до 21 года, или людям со средним образованием в возрасте от 17 до 21 года и т.д. Чем меньше генерализация, т.е. чем точнее набор критериев, описывающих популяцию, на которую распространя­ются выводы, тем выше внешняя валидность эксперимента.

При моделировании популяции методом случайного выбора, или рандомизации, экспериментальную выборку составляют так, что каж­дой личности предоставляется равный шанс для участия в эксперименте. Каждому индивиду присваивается номер;  с  помощью  таблицы случайных чисел производится формирование экспериментальной вы­борки. Процедура очень трудноосуществима, поскольку каждый предс­тавитель интересующей нас популяции должен быть учтен. На практи­ке прибегают к более простым способам случайного отбора. Отбирают любую группу испытуемых, затем измеряют у них значимое для экспе­римента индивидуальное свойство. После этого испытуемых распреде­ляют по группам методом Монте-Карло так, что вероятность попасть в группу для каждого испытуемого равна.

Наконец, существует еще один способ моделирования выборки - стратометрический. Генеральная совокупность рассматривается как совокупность групп, обладающих определенными характеристиками. В экспериментальную выборку отбираются испытуемые с соответствующи­ми характеристиками - так, чтобы в ней были равнопредставлены ли­ца из каждой страты. Чаще всего используются следующие характе­ристики: пол, возраст, политические предпочтения, образование и уровень доходов. Эту стратегию применяют психодиагносты при раз­работке тестов; педагогические; психологи; в основном же ею поль­зуются социологи и социальные психологи при опросах общественного мнения, исследовании социальных установок и т.д.

Ряд авторов выделяют стратегию попарного отбора. При этом экспериментальная и контрольная группы составляются из индивидов, эквивалентным по значимым для эксперимента побочным параметрам. Идеальный вариант - использование близнецовых пар (моно- или ди­зиготных). Разновидностью этой стратегии является подбор однород­ных групп, в которых испытуемые уравнены по всем характеристикам, кроме интересующих исследователя дополнительных переменных. Дру­гой вариант - выделение значимой дополнительной переменной. Все испытуемые тестируются, ранжируются по уровню выраженности пере­менной. Группы формируются так, чтобы испытуемые, обладающие оди­наковыми или близкими значениями переменной, попали в разные группы.

Итак, существует шесть стратегий построения групп: 1) рандо­мизация; 2) попарный отбор; 3) рандомизация с выделением страт (стратометрический отбор); 4) приближенное моделирование; 5) реп­резентативное моделирование; 6) привлечение реальных групп.

Различают два основных типа привлечения испытуемых в группу:

а) отбор; б) распределение. Отбор проводят при рандомизации, ран­домизации с выделением страт, при репрезентативном и приближенном моделировании. Распределение осуществляется при способе составле­ния групп из эквивалентных пар и исследованиях с участием реаль­ных групп.

Считается, что наилучшая внешняя и внутренняя валидность достигается при стратегии подбора эквивалентных пар и стратомет­рической рандомизации: индивидуальные особенности испытуемых с помощью этих стратегий контролируются максимально. В остальных же случаях нет никаких гарантий эквивалентности испытуемых, контро­лируемости индивидуальных различий и представленности группы.

Привлечение добровольцев или принудительное участие в экспе­рименте нарушает репрезентативность выборки. Отметим лишь, что стратегии попарного моделирования, приближенного моделирования и стратометрической рандомизации, в отличие от стратегии рандомиза­ции ("случайно отобранных групп"), предполагают, что нам известен дополнительный параметр - индивидуальная особенность, которая мо­жет оказать значимое влияние на результат эксперимента. Ошибка в выделении этого параметра и/или недоучет других параметров приво­дят экспериментатора к неудаче. Очевидно, что применение таких стратегий формирования групп должно опираться на серьезные знания в области  дифференциальной психологии (психологии индивидуальных различий).

Отдельная проблема - численность экспериментальной выборки. В зависимости от целей и возможностей она может варьировать от одного испытуемого до нескольких тысяч человек. Количество испы­туемых в отдельной группе (экспериментальной или контрольной) в большинстве экспериментальных исследований варьирует от 1 до 100. Рекомендуется, чтобы численность сравниваемых групп была не менее 30-35 человек из соображений статистических: коэффициенты корре­ляции выше 0,35 при таком количестве испытуемых значимы при p = 0,05.

Если же для обработки данных используется факторный анализ, то существует простое правило: надежные факторы решения можно по­лучить лишь в том случае, когда количество испытуемых не менее, чем в 3 раза, превышает число регистрируемых параметров. Кроме того, как рекомендует Л.В. Куликов, целесообразно увеличивать ко­личество испытуемых, по крайней мере, на 5-10% больше требуемого, поскольку часть из них будет "отбракована" в ходе эксперимента или при анализе экспериментальных протоколов (не поняли инструк­цию, не приняли задачу, дали "девиантные" результаты и т.д.).

Что касается состава по полу и возрасту, то рекомендуется (кроме специальных случаев) разбивать общую группу на подгруппы мужчин и женщин и обрабатывать данные отдельно для каждой подг­руппы. Возрастной состав определяется исходя из целей исследова­ния. Для ориентировки приведем наиболее распространенную периоди­зацию возрастов:

1. Новорожденный - 0-10- дней.

2. Грудной - 10 дней - 1 год.

3. Раннее детство - 1-2 года.

4. Первый период детства - 3-7 лет.

5. Второй период детства - 8-12 лет (мальчики), 8-11 лет (девочки).

6. Подростковый - 13-16 (мальчики), 12-15 (девочки).

7. Юношеский - 17-21 (мужчины), 16-20 (женщины).

8. Средний: первый период - 22-35 лет (мужчины), 21-35 лет (женщины); второй период - 36-60 лет (мужчины), 36-55 лет (женщи­ны).

9. Пожилой возраст - 61-75 (мужчины), 55-75 (женщины).

10.Старческий возраст - 75-90 лет.

11.Долгожители - 90 лет и старше.

Литература:

- Готтсданкер Р.  Основы психологического эксперимента.  М.: МГУ, 1982.

- Экспериментальная психология / Под ред. П. Фресса и Ж. Пи­аже. Вып. 1-2. М.: Прогресс, 1966.

- Куликов Л.В.  Психологическое исследование.  СПб.:  Наука,

1994.

Экспериментальные переменные и способы их контроля.

Экспериментатор проверяет гипотезу о причинной связи двух явлений, А и В. Понятие "причинность" является одним из наиболее сложных в науке. Существует ряд эмпирических признаков причинной связи между двумя явлениями. Первый признак - разделенность при­чины и следствия во времени и предшествование причины следствию. Если исследователь обнаруживает изменения в объекте после экспериментального воздействия,  по  сравнению с аналогичным объектом, который таковому не подвергался,  у него есть  повод  говорить  о том, что  экспериментальное  воздействие стало причиной изменения состояния объекта. Наличие воздействия и сравнение объектов явля­ются необходимыми условиями такого вывода, ибо не всегда пред­шествующее событие - причина последующего. Отлет гусей на юг от­нюдь не является причиной выпадения снега через месяц. Второй признак - наличие статистической связи между двумя переменными (причиной и следствием). Изменение величины одной из переменных должно сопровождаться изменением другой. Иначе говоря, между пе­ременными должна наблюдаться либо линейная корреляция, как между уровнем вербального интеллекта и школьной успеваемостью, либо не­линейная корреляция, как между уровнем активации и степенью эф­фективности научения (закон Йеркса-Додсона).

Наличие корреляции - недостаточное условие для вывода о при­чинно-следственной связи, так как связь может быть случайной или обусловленной третьей переменной.

Третий признак - причинно-следственная связь регистрируется, если экспериментальная процедура исключает иные возможности объ­яснения связей А и В, кроме как причинной, и все другие альтерна­тивные причины возникновения явления В исключены.

Проверка экспериментальной гипотезы о причинной связи двух явлений производится следующим образом. Экспериментатор моделиру­ет предполагаемую причину: она выступает в качестве эксперимен­тального воздействия, а следствие - изменение состояния объекта - регистрируется с помощью какого-нибудь измерительного инструмента.

Экспериментальное воздействие служит для изменения независи­мой переменной, которая является непосредственной причиной изме­нения зависимой переменной. Так, экспериментатор, предъявляя ис­пытуемому сигналы различной околопороговой громкости, изменяет его психическое состояние - испытуемый либо слышит, либо не слы­шит сигнал, что приводит к различным моторным или вербальным от­ветам ("да" - "нет", "слышу" - "не слышу").

Внешние ("прочие") переменные экспериментальной ситуации экспериментатор должен контролировать. Среди внешних переменных выделяют: 1) побочные переменные, которые порождают систематичес­кое смешение, ведущее к появлению неожиданных данных (фактор вре­мени, фактор задачи, индивидуальные особенности испытуемых); 2) дополнительную переменную, которая существенна для изучаемой свя­зи между причиной и следствием. При проверке частной гипотезы уровень дополнительной переменной должен соответствовать ее уров­ню в изучаемой реальности. Например, при изучении связи уровня развития непосредственного и опосредованного запоминания дети должны быть одного возраста. Возраст в этом случае - дополнитель­ная переменная. Если же проверяется общая гипотеза, то экспери­мент проводится при разных уровнях дополнительной переменной, т.е. с участием групп детей разного возраста, как в известных экспериментах А.Н. Леонтьева по изучению развития опосредованного запоминания. Дополнительная переменная, особо значимая для экспе­римента, называется "ключевой". Контрольной переменной называется дополнительная переменная, которая в факторном эксперименте ста­новится второй основной.

Суть эксперимента состоит в том, что экспериментатор варь­ируя независимой переменной, регистрирует изменение зависимой пе­ременной и контролирует внешние (побочные) переменные.

Исследователи различают разные виды независимой переменной: качественную ("есть подсказка" - "нет подсказки"), количественную (уровень денежного вознаграждения).

Среди зависимых переменных выделяются базисные.  Базисная пе­ременная - единственная зависимая переменная, на которую оказыва­ет влияние независимая переменная.