Вопрос № 6.

Планирование эксперимента. Контроль переменных

Подходы к определению термина «планирование эксперимента» Можно выделить следующие традиции в понимании того, что следует считать планированием психологического эксперимента.

1. Выбор схемы, или плана, получения данных для проверки каузальной гипотезы. Такому представлению о планировании, когда исследователь выбирает ту или иную из набора имеющихся схем, сравнивая их возможности с точки зрения решения проблем приближения эксперимента к безупречному, следует Р. Готтсданкер.

Определение типа переменных с точки зрения заданных гипотетических конструктов и решения вопросов об операционализации переменных, а исходя из этого — выбор методических средств, отражающих взаимосвязь аспектов содержательного и формального планирования.

Планирование с целью последующего использования статистических решений об экспериментальном факте, а значит, указание того минимального эффекта (в различиях ЗП), который будет принят в качестве критериального для принятия решения об экспериментальном факте.

Планирование эксперимента направлено как на решение содержательных проблем — конкретизацию и операционализацию НП, ЗП и выбор уровней ДП, так и на выбор процедуры опытов с целью реализации индуктивного вывода о том, обусловливает или нет переменная X переменную Y. Содержательное и формальное планирование не всегда выглядит как разнесенные во времени этапы подготовки экспериментальных процедур. Однако в организации выводов эти два контекста обычно разводятся. Полученный эмпирически эффект обсуждается в два этапа: как результат действия НП на ЗП (или основной результат действия — ОРД) и как эмпирический довод в системе других дово­дов, следующих из теоретического рассмотрения проблемы и анализа результатов, представленных в других работах.

Содержательное планирование включает решение всех тех вопросов конструктной и операциональной валидности, о которых подробнее сказано в главе 8. Оно предполагает развертывание содержательных доводов как с точки зрения обоснования экспериментальных гипотез, так и с точки зрения соотнесения используемых психологических конструктов и методических процедур измерения переменных.

Организация исследования и формы планирования

Формальное планирование для проверки психологических гипотез возможно в тех исследованиях, в которых используется традиционный подход: переменные представлены и управляемы независимо друг от друга. Такой принцип «изолированных» условий предполагает, что потом из связей отдельных переменных можно конструировать их общий эффект — результат действия НП и эффекты взаимодействия. При таких посылках из области экспериментирования заведомо ис­ключаются сложные формы психической регуляции, где на первый план выступают активность психики, личностные детерминанты деятельности человека, т.е. там, где не стимульные или внешние факторы, а «внутренние условия» становятся причинно действующими. Зависимые переменные, за которыми стоит исследуемый базисный процесс, также трудно интерпретировать по типу отдельных «откликов».

Развитие экспериментального метода в психологии потребовало измерения переменных (необходимо фиксировать различие их уровней по количественным или качественным критериям). В связи с этим строгость их регистрации частично приняла форму отказа от собственно психологических понятий («понял», «вспомнил») в пользу способов объективной регистрации. Такая мнимая объективность метода, когда в качестве данных не рассматриваются показатели субъективных отчетов испытуемых, критиковалась еще Б. М. Тепловым, который настаивал на понимании объективности как соответствия «техники эксперимента» его задаче.

Формальное планирование направлено на выбор схемы, т.е. плана организации воздействий, при котором гарантировано выделение исследуемого отношения между независимой и зависимой переменными (виды планов обсуждаются в главах 9 и 10). Экспериментальный план включает указание как последовательности уровней НП, предъявляемых испытуемому или группам испытуемых, так и числа опытов (п). План эксперимента есть также план фиксации ЗП. В зависимости от способа получения данных, т.е. в соответствии с определенными планами, выбираются способы обработки данных.

Решение проблем содержательного планирования эксперимента представлено на этапе конкретизации и гипотез, и переменных таким образом, чтобы не была утеряна специфика исследуемой «психологической реальности». Психологическое объяснение, заданное в гипотетических конструктах и формулировке причинно-следственной зави­симости (как психологического закона), содержательно соотносится с видом устанавливаемой эмпирической зависимости и условиями ее выявления, включая способы задания уровней НП и выбор методик фиксации показателей ЗП. Это первый этап планирования эксперимента.

Следующий этап планирования — определение адекватной схемы сбора данных, количества необходимых проб, контроля факторов, угрожающих валидности эксперимента, и т.д. На этом этапе психолог при нимает условность рада положений. Так, принцип изолированных условии в очень редких случаях применим к психологическим переменным, однако исследователь может мыслить выбранные переменные (например, личностные черты) как сравнительно независимые друг от друга.

Широко используемые в психологических тестах факторные представления о «независимости» диагностируемых психологических свойств людей, базирующиеся на математических моделях факторного анализа, дают примеры условного выделения переменных, которые потом могут являться основанием подбора групп, контроля смешений и т.д.

Принцип функционального контроля НП чаще применим в психологических исследованиях, чем собственно «манипулирование» внешними факторами. Вместе с принципом изолированных условий он служит базой для формального планирования эксперимента.

В качестве этапов формального планирования выделяются решения о величине минимального эффекта Х-воздействия. Это величина сдвига в ЗП, измеренная на разных уровнях НП. Она принимается в качестве достаточной или разумной с точки зрения возможности отвергнуть нуль-гипотезу (как гипотезу об отсутствии различий, а также об уровнях допустимых ошибок при проверке статистических гипотез).

Условия, необходимые для планирования эксперимента

Прежде чем перейти к описанию конкретных используемых в психологии планов, перечислим принципы, на которые опирается построение экспериментальных схем.

Эксперимент возможен только в том случае, если имеется более чем одно условие НП. Вывод о результате действия НП основывается на сравнении показателей ЗП в отличающихся друг от друга условиях («контрольном» и «экспериментальном», «активном» и «пассивном» или в нескольких отличающихся по заданному критерию условиях).

Фиксация и измерение переменных осуществляются в классификации шкал, предложенной Стивенсом: наименований, порядка, интервалов и отношений. Вид переменной (учебные классы, градации яркости светового пятна и т.д.) не задает, однако, способа ее измерения (на качественных или количественных уровнях). Обычно «количественным» экспериментом называют такой, где именно НП измерена количественно.

Эксперимент возможен только в случае функционального контроля уровней НП. Это может быть изменение характеристик физических стимулов, управление условиями (и ситуациями) или контроль путем подбора состава групп. В эксперименте обычно используются стратегии уравнивания групп, и испытуемые эквивалентных групп попадают в разные экспериментальные условия. Обеспечение нера­венства групп как способа задания НП (пол, возраст, личностные свойства и т.п.) принимает форму квазиэксперимента, или эксперимента с ограничениями форм контроля. Если изменения НП не зависят от исследователя, а берутся «готовыми» (например, как результаты психодиагностики), то у исследователя не может быть уверенности в том, что именно выбранная НП определила показатели ЗП.

Факторные (мультивариативные) эксперименты, включающие

управление более чем одной НП, строятся как комбинации, повторы (репликации) и другие видоизменения исходных планов с одной НП. Статистические приемы обработки данных могут при этом как предполагать, так и исключать взаимодействия между отдельными переменными.

Вводимое экспериментальное воздействие выступает в планах, или схемах, в качестве НП даже в том случае, когда испытуемые не воспринимают разницы условий. Часто только после эксперимента делается вывод, можно ли осуществленную манипуляцию условиями рассматривать как «воздействие» или функциональный контроль НП не имеет результатом действие этой переменной.

6. Формальное планирование, или выбор схем экспериментального контроля, позволяет сделать эксперимент внутренне валидным — таким, в котором гарантировано выделение исследуемого отношения между НП и ЗП, очищенного от факторов несистематической изменчивости, систематических и сопутствующих, смешений. При межгрупповых схемах, а также при возможности использования схем отбора в группы испытуемых оно направлено также на повышение популяци-онной валидности, определяющей рамки обобщения на выборки испытуемых за пределами исследования. Основные угрозы внутренней валидности в экспериментах, проводимых на одном испытуемом, связаны прежде всего с факторами времени и последовательности.