Экспериментальная психология

Следует отметить, что встречающиеся в ряде бюрократических документов требования обязательно описать актуальность, научную новизну, практическую значимость исследования, выделить его «цели», «задачи» и др. к организации и планированию реальной научной работы никакого отношения не имеют.

Помимо независимой, зависимой переменных и «переменной-модератора» должны быть определены и операционализированы внешние переменные, которые могут влиять на зависимую переменную.

4. Исследователь должен выбрать экспериментальный инструмент, который позволял бы ему:

а) управлять независимой переменной;

б) регистрировать зависимую переменную.

Речь идет о конкретной методике и аппаратуре психологического эксперимента. Кроме того, условия эксперимента (помещение, ситуация, время и др.) должны либо элиминировать влияние внешних переменных, либо сохранять константность величины их воздействия на зависимую переменную.

Характер используемой аппаратуры определяется тем, какую методику выберет или сконструирует экспериментатор. Исследование феномена полезависимости -- поленезависимости может проводиться с помощью различных конкретных методик.

а) теста «Спрятанные фигуры»;

б) методики «Стержень -- рамка» или «Крест -- рамка»;

в) методики «Стержень -- наклонная комната» и т.п.

В первом случае исследователь использует в работе карандаш, бланк теста Виткина--Готшальдта и секундомер. Во втором случае лучше проводить автоматизированный эксперимент с помощью компьютера: предъявление стимульного материала реализуется на дисплее, а действия испытуемого регистрируются посредством джойстика. Наконец, третий вариант требует специального оборудования -- экспериментальной камеры.

В психологическом эксперименте может применяться самая разнообразная аппаратура, в том числе психофизиологическая. Следует лишь избегать перегрузки испытуемого избыточными для исследования тестами.

К сожалению, в России не налажен выпуск аппаратуры для проведения психологических экспериментальных исследований. Нет стандарта оборудования экспериментальных лабораторий. Выпуск тестовых методик также не удовлетворяет потребности исследователей и практиков. Поэтому основная аппаратура либо изготавливается самостоятельно, кустарным способом, либо, если это возможно (преимущественно в психофизиологических исследованиях), используется медицинское оборудование и аппаратура для биофизических и психофизиологических исследований.

5. Планирование экспериментального исследования является центральным этапом всей процедуры. В первую очередь речь идет о выделении внешних переменных, которые могут влиять на зависимую переменную. Планирование необходимо для обеспечения внешней и внутренней валидности эксперимента. Специалисты рекомендуют многочисленные техники контроля внешних переменных (более подробно об этом см. раздел 4.5).

Следующим шагом является выбор экспериментального плана. Какой план предпочтительнее? Ответ на этот вопрос зависит от того, какова экспериментальная гипотеза, какое число внешних переменных вы должны контролировать в эксперименте, какие возможности предоставляет ситуация для проведения исследований и т.д. При ограниченности времени и ресурсов (в том числе финансовых) выбирают максимально простые экспериментальные планы. Для проверки сложных гипотез, требующих управления несколькими независимыми переменными и/или учета многих дополнительных переменных, используют соответствующие усложненные планы.

Исследователь может проводить эксперимент при участии одного испытуемого. В этом случае он применяет какой-либо из планов исследования для одного испытуемого (single-subject research). Если исследователь работает с группой, то он может выбрать ряд планов с использованием экспериментальной и контрольных групп. Простейшими являются планы для двух групп (основной и контрольной). Если необходим более сложный контроль, применяются планы для нескольких групп. Другой вариант, часто используемый в психологии, -- факторные планы. Они используются, если требуется выявить влияние двух и более независимых переменных на одну зависимую. При этом независимые переменные могут иметь несколько уровней интенсивности. Простейшие факторные планы типа 2х2 или 2х2х2 предполагают использование двух и соответственно трех независимых переменных с двумя уровнями градации.

Существуют и более сложные экспериментальные планы.

Процессуальная классификация планов для исследования связи двух переменных создана Д. Кэмпбеллом. Основными являются: простой план для двух групп с предварительным тестированием (тест--воздействие--ретест); план для двух рандомизированных групп без предварительного тестирования (рандомизация--воздействие--тест); план Соломона для четырех групп, объединяющий оба этих плана. Они называются планами истинных экспериментов.

В случае, если план истинного эксперимента реализовать невозможно или не нужно, исследователь применяет один из квазиэкспериментальных планов.

6. Отбор и распределение испытуемых по группам проводится в соответствии с принятым экспериментальным планом. Всю совокупность потенциальных испытуемых, которые могут быть объектами данного психологического исследования, обозначают как популяцию, или генеральную совокупность. Множество людей или животных, принимающих участие в исследовании, называют выборкой. Состав экспериментальной выборки должен моделировать, представлять (репрезентировать) генеральную совокупность, поскольку выводы, получаемые в эксперименте, распространяются на всех членов популяции, а не только на представителей этой выборки.

Выбор популяции зависит от целей исследования. Специалист по психогенетике выбирает в качестве испытуемых моно- и дизиготных близнецов, а также их родителей, дедушек и бабушек. Медицинский психолог при изучении агрессивного поведения у лиц с синдромом посттравматического стресса исследует выборку ветеранов афганской войны. Исследователь закономерностей оперантного научения проводит эксперименты на выборке крыс.

Все потенциальные испытуемые характеризуются разным полом, возрастом, социальным положением, уровнем образования, состоянием здоровья и т. д. Кроме того, они обладают различными индивидуально-психологическими особенностями, например разными уровнями интеллекта, нейротизма, агрессивности. Для того чтобы выборка представляла генеральную совокупность, потенциальным испытуемым должны быть предоставлены равные шансы стать реальными участниками исследования. Техника рандомизации состоит в том, что всем представителям совокупности присваивается индекс, а затем производится случайный отбор в группу необходимой численности для участия в эксперименте. В этом случае мы имеем три группы:

1) всю генеральную совокупность;

2) группу рандомизации, из которой производится отбор;

3) экспериментальную рандомизированную выборку.

Одно из требований к выборке -- репрезентативность. Выборка должна качественно и количественно представлять генеральную совокупность, основные типы потенциальных испытуемых, существующие в популяции. Испытуемые должны быть правильно распределены по экспериментальной и контрольным группам, чтобы все группы были эквивалентными. Существует множество конкретных приемов формирования выборки, которые будут рассмотрены в разделе 4.4.

Кроме того, исследователь распределяет группы относительно разных условий эксперимента так, чтобы контролировать или учитывать возможные эффекты последовательности, дифференцированного переноса и др.

7. Проведение эксперимента является, очевидно, наиболее ответственной частью исследования, требующей от человека не только знаний и навыков, но и способностей к экспериментированию. Любой самый лучший замысел можно испортить небрежным проведением эксперимента. В ходе эксперимента исследователь организует процесс взаимодействия с испытуемым, зачитывает инструкцию, проводит, если это необходимо, обучающую серию. Он варьирует независимую переменную (задачи, внешние условия и др.), проводит сам или с помощью ассистента регистрацию поведения испытуемого.

Наконец, экспериментатор опрашивает испытуемого по окончании эксперимента (постэкспериментальное интервью).

Кратко охарактеризуем основные этапы проведения эксперимента.

а) Подготовка эксперимента. Исследователь готовит экспериментальное помещение и оборудование. Если это необходимо, проводится несколько пробных опытов для отладки процедуры эксперимента. Важнейшим моментом является разработка и уточнение инструкции. Она должна состоять из кратких предложений, каждое из которых включает не более 11 слов. В инструкции с помощью абзацев выделяются смысловые блоки. Ее проверяют на понятность и простоту, проводя предварительный опыт на 5-10 испытуемых.

б) Инструктирование и мотивирование испытуемых. Инструкция должна включать в себя мотивационные компоненты. Испытуемый должен знать, какие возможности предоставляет ему участие в эксперименте. Это может быть денежная оплата (характерно для американской и бывшей советской психологии), информация о его способностях и личностных чертах, помощь в решении личных проблем и т. д. Поскольку ситуация эксперимента для большинства испытуемых непривычна, они испытывают тревогу, их внимание может флуктуировать. Кроме того, скорость понимания инструкции зависит от индивидуальных когнитивных способностей, особенностей темперамента, знания языка и т. д. Поэтому следует проверить, правильно ли испытуемые поняли инструкцию, и повторить ее при необходимости, избегая, однако, дополнительных развернутых комментариев.

в) Экспериментирование. Вначале следует убедиться в дееспособности испытуемого, в том, что он здоров и желает участвовать в эксперименте. Перед экспериментатором должна лежать инструкция, в которой зафиксирован порядок его действий в ходе исследования. Обычно в эксперименте принимает участие и ассистент. Он берет на себя вспомогательные задачи. Чаще всего именно ассистент ведет протокол, в котором фиксируются ответы испытуемого. Кроме того, ассистент ведет общее наблюдение за поведением испытуемого и его состоянием, а также за всеми отклонениями от стандартной процедуры эксперимента. Он же следит за работой аппаратуры. Если эксперимент проводится с использованием компьютера, то внимание ассистента и экспериментатора освобождается от ряда рутинных процедур. Эксперимент в зависимости от целей исследования может быть частично или полностью автоматизированным. Проблеме автоматизации психологического исследования и применению компьютеров в эксперименте на человеке посвящено множество монографий и сборников научных работ. Протоколировать ответы испытуемого лучше сразу посредством ввода данных в электронную таблицу, которая создается в компьютере (пакет EXCEL). В любом случае рекомендуется регистрировать дополнительные признаки поведения испытуемого, его эмоциональные реакции по ходу эксперимента. Необходимым завершающим этапом является постэкспериментальное интервью. По завершении эксперимента следует провести беседу с испытуемым и поблагодарить его за участие в исследовании.

8. Выбор методов статистической обработки, ее проведение и интерпретация результатов -- следующий этап исследования.

Обычно методы обработки данных выбираются на стадии планирования эксперимента или же еще раньше -- при выдвижении экспериментальной гипотезы. Экспериментальная гипотеза преобразуется в статистическую. Возможных типов статистических гипотез в экспериментальном исследовании немного:

а) о сходстве или различии двух и более групп;

б) о взаимодействии независимых переменных;

в) о статистической связи независимых и зависимых переменных;

г) о структуре латентных переменных (относится к корреляционному исследованию).

Статистические оценки дают информацию не о наличии, а о достоверности сходств и различий результатов контрольных и экспериментальных групп.

Существуют «привязки» определенных методов обработки результатов к экспериментальным планам. Для оценки различий данных, полученных при применении плана для двух групп, используют критерии: t, ч² и F. Факторные планы требуют применения дисперсионного анализа для оценки влияния независимых переменных на зависимую, а также для определения меры их взаимодействия друг с другом.

Существуют стандартные пакеты программ для математической обработки данных. Наиболее известные и доступные: Statistica, Stadia, Statgraphics, SyStat, SPSS, SAS, BMDP. Все пакеты делятся на виды:

1) специализированные пакеты;

2) пакеты общего назначения и

3) неполные пакеты общего назначения

Для исследователей рекомендуются пакеты общего назначения. Западные статистические пакеты требуют хорошей подготовки пользователя на уровне знания университетского курса математической статистики и многомерного анализа данных. Каждая программа снабжается документацией. По мнению экспертов, наилучший вариант документации у пакета SPSS. Отечественные пакеты более приближены к возможностям нашего пользователя. Сопутствующая информация (справочник, интерпретатор выводов и др.) включается в программную систему. Примерами являются отечественные статистические пакеты Stadia, «Мезозавр», «Эвриста».

9. Выводы и интерпретация результатов завершают исследовательский цикл. Итогом экспериментального исследования является подтверждение или опровержение гипотезы о причинной зависимости между переменными: «Если А, то В».

Подтверждение статистических гипотез (о различиях, связи и пр.) -- решающий, но не единственный аргумент в пользу принятия экспериментальной гипотезы. Исследователь сопоставляет свои выводы с выводами других авторов, высказывает гипотезы о причинах сходства или различия между данными, полученными им самим, и результатами предшественников. И наконец, он интерпретирует свои выводы в терминах теоретической гипотезы. Он должен ответить на вопрос: можно ли считать подтверждение или опровержение эмпирической гипотезы подтверждением или опровержением той или иной теории. Возможно, что ни одна теория не может объяснить полученные в эксперименте результаты. Тогда экспериментатор, если он склонен к теоретизированию, пытается сам теоретически объяснить полученные в эксперименте результаты. Кроме того, он высказывает предположения о возможности обобщения и переноса полученных им данных на другие ситуации, популяции и т.д.

10. Конечным продуктом исследования являются научный отчет, рукопись статьи, монография, письмо в редакцию научного журнала.

Существуют определенные требования к оформлению рукописной научной работы, наглядному представлению результатов и структуре изложения. (Представление результатов исследования рассматривается в гл. 7)

Подведем итог. Экспериментальное исследование проводится по определенной схеме. Важнейшие этапы его проведения: формулировка проблемы и выдвижение гипотезы, конструирование методики и подбор аппаратуры, отбор испытуемых, создание плана для контроля переменных, проведение эксперимента, обработка и интерпретация результатов, подготовка научного отчета.

Исследование считается завершенным, если экспериментальная гипотеза опровергнута или не опровергнута с заданной надежностью, а результаты исследования в соответствующей форме представлены на суд научной общественности. Ибо исследователь, как гласит старая поговорка, -- это человек, испытывающий склочный интерес к работе коллег.

4.2 Идеальный эксперимент и реальный эксперимент

Понятие «идеальный эксперимент» ввел в употребление Д. Кэмпбелл. Идеальный эксперимент предполагает изменение экспериментатором только независимой переменной, зависимая переменная контролируется. Другие условия эксперимента остаются неизменными. Идеальный эксперимент предполагает эквивалентность испытуемых, неизменность их характеристик во времени, отсутствие самого физического времени (как это ни парадоксально звучит), возможность проводить эксперимент бесконечно. Следствием этого является проведение всех экспериментальных воздействий одновременно.

Идеальный эксперимент противостоит реальному, в котором изменяются не только интересующие исследователя переменные, но и ряд других условий. Соответствие идеального эксперимента реальному выражается в такой его характеристике, как внутренняя валидность (validity) -- достоверность результатов, которую обеспечивает реальный эксперимент по сравнению с идеальным. Внутренняя валидность характеризует меру влияния на изменение зависимой переменной тех условий (независимой переменной), которые варьирует экспериментатор (рис 4.4.).

Чем больше влияют на изменение зависимой переменной неконтролируемые исследователем условия, тем ниже внутренняя валидность эксперимента. Следовательно, больше вероятность того, что факты, обнаруженные в эксперименте, являются артефактами.

Планирование эксперимента необходимо для выявления влияния независимой переменной на зависимую за счет контроля других переменных. Переменные, являющиеся источником артефактов, либо устраняются, либо их влияние усредняется (за счет смешения и погашения изменчивости условий эксперимента). Высокая внутренняя валидность -- главный признак хорошего эксперимента (близко к «безупречному эксперименту»).

Не все переменные, влияющие на результат исследования, можно учесть или исключить (элиминировать). Те из них, которые нарушают внутреннюю валидность, называют «побочными». К числу побочных, полностью не устранимых переменных относят влияние фактора времени, фактор задачи, фактор индивидуального различия.

Рассмотрим более подробно центральное понятие «валидность». Обратимся к системе отношений «эксперимент--теория--реальность». На основе теории выдвигается гипотеза, которая в конечном счете и проверяется в эксперименте. Методики и план эксперимента должны соответствовать проверяемой гипотезе -- степень этого соответствия и характеризует операциональную валидность. Например, в эксперименте по научению резкий звук зуммера используется как эквивалент «наказания» за ошибку, поэтому возникает сомнение в правильности такой интерпретации. В самом эксперименте мы должны максимально учесть, устранить и т. д. влияние побочных переменных на зависимую переменную. Внутренняя валидность характеризует меру влияния независимой переменной на зависимую по отношению к другим факторам. Иными словами, внутренняя валидность тем выше, чем больше вероятность того, что экспериментальный эффект (изменение зависимой переменной) вызван изменением независимой переменной.

Эксперимент должен воспроизводить внешнюю реальность. Эксперимент, который полностью воспроизводит внешнюю реальность, называется экспериментом полного соответствия. Разумеется, в реальности полное соответствие недостижимо. Мера соответствия экспериментальной процедуры реальности характеризует внешнюю валидность эксперимента.

Дополнительные переменные, которые требуют учета в эксперименте, влияют на внешнюю валидность. Если от внутренней валидности зависит достоверность экспериментальных результатов, то от внешней -- переносимость результатов из лабораторных условий на реальные процессы и обобщение их на другие сферы реальности.

Наконец, связь теории и реальности отражается в адекватности теории реальности и прогностичности ее предсказаний. Кэмпбелл ввел еще одно важное понятие, характеризующее валидность эксперимента, а именно -- конструктивную валидность. Конструктная валидность выражает адекватность метода интерпретации экспериментальных данных теории, т. е. в структуру следует ввести четвертую составляющую -- интерпретацию: теория--эксперимент--интерпретация--реальность.

Конструктная валидность, по мнению Кэмпбелла, характеризует правильность обозначения (интерпретации) причины и экспериментального эффекта с помощью абстрактных терминов из обыденного языка или формальной теории.

Таким образом, внутренняя валидность определяется достоверностью интерпретации экспериментального эффекта как связи изучаемой причины и следствия (отношение эксперимент--интерпретация), а конструктная валидность -- правильностью употребления терминов той или иной теории при интерпретации данных эксперимента.

Кэмпбелл отмечает, что установление внутренней валидности требует отбрако-вывания альтернативных объяснений связи между зависимой и независимой переменными. Установление конструктивной валидности требует отказа от альтернативных интерпретаций соотношения причины и следствия с понятиями, взятыми из той или иной теории. С точки зрения Кэмпбелла, хороший эксперимент должен:

1) выявлять временную последовательность предполагаемых причины и следствия;

2) показывать, что вероятные причины и эффект взаимосвязаны (ковариантны);

3) исключать влияние побочных переменных, которым можно было бы объяснить экспериментальный эффект;

4) исключать альтернативные гипотезы о теоретических конструктах, объясняющих эту связь.

Для уяснения отношений между основными характеристиками экспериментального исследования полезно запомнить следующую схему: (см. рис. 4.5).

Внутренняя валидность является непременным условием любого эксперимента Кэмпбелл выделил восемь основных факторов, нарушающих внутреннюю валидность эксперимента. Перечислим их. Первую группу можно назвать факторами выборки:

1. Селекция -- неэквивалентность групп по составу, которая вызывает систематическую ошибку в результатах.

2. Статистическая регрессия -- частный случай ошибки селекции, когда группы отбирались на основе «крайних» показателей (иначе -- корреляция из-за неоднородности группы).

3. Экспериментальный отсев -- неравномерное выбывание испытуемых из сравниваемых групп, приводящее к неэквивалентности групп по составу.

4. Естественное развитие -- изменение испытуемых, являющееся следствием течения времени, без связи с конкретными событиями изменение состояния (голод, усталость, болезнь и др.), свойств индивида (возрастные перемены, накопление опыта и др.).

Вторая группа -- побочные переменные, влияние которых приводит к следующим эффектам:

1. Эффект «истории»-- конкретные события, происходящие в период между начальным и итоговым тестированием помимо экспериментального воздействия.

2. Эффект тестирования -- влияние предварительного тестирования на результат итогового.

3. Инструментальная погрешность -- определяется надежностью метода фиксации поведения испытуемого, т. е. надежностью теста; именно надежность влияет на валидность, по утверждению Кэмпбелла, а не наоборот.

4. Взаимодействие факторов: отбора; естественного развития; истории (разные истории экспериментальных групп) и др.

Позже Кэмпбелл описал еще ряд источников нарушения внутренней валидности. Наиболее существенные относятся к экспериментальной процедуре, а именно: компенсаторное сопоставление эффектов различных воздействий, имитация воздействия, когда его на самом деле не происходит и др.

4.3 Реальный эксперимент и «эксперимент полного соответствия»

Реальный эксперимент отличается как от эксперимента идеального, так и от самой реальности, которую он призван моделировать. Это отличие фиксируется таким понятием, как «внешняя валидность» психологического эксперимента.

Внешняя валидность определяет, в какой мере результаты, полученные в эксперименте, будут соответствовать жизненной ситуации, послужившей «первообразом» для эксперимента. Кроме того, внешняя валидность характеризует возможность обобщения, переноса результатов, полученных в эксперименте, на весь класс жизненных ситуаций, к которым принадлежит «первообразная», и на любые другие.

Надо сказать, что внешняя валидность имеет особое значение на эмпирической стадии развития науки. В принципе возможны такие эксперименты, которые не соответствуют никаким реальным жизненным ситуациям, а служат лишь для проверки гипотез, источником которых является развитая теория. В развитых науках исследователи стремятся избегать «прямого замыкания». Экспериментальный результат -- реальность, так как понятно, что эксперимент строится исходя из требований проверяемой теории, а не из требований соответствия реальности. Моделирование некоторых условий, например в экспериментах по сенсорной депривации или выработке классических условных рефлексов, не соответствует никакой жизненной реальности. При условии, если под реальностью понимать то, что было, а не то, что потенциально может быть. Поэтому многостраничные рассуждения такого солидного автора, как Готтсданкер, по поводу «экспериментов полного соответствия» или «экспериментов, улучшающих реальность», кажутся надуманными и архаичными.

Но нельзя отрицать значение «внешней валидности» для эксперимента, если учитывать общее состояние психологической науки, а не «передовой» край психологической теории.

Внешняя валидность иногда трактуется как характеристика эксперимента, определяющая возможность переноса (обобщения) полученных результатов на различные времена, места, условия и группы людей (или животных). Однако возможность переноса является следствием двух причин:

1) соответствия условий эксперимента его «первообразной» жизненной ситуации («репрезентативность» эксперимента);

2) типичности самой «первообразной» ситуации для реальности («репрезентативность» ситуации).

Выбранная для моделирования в эксперименте ситуация может быть совершенно нерепрезентативной с точки зрения жизни той группы испытуемых, которая участвует в эксперименте, или являться редкой и нетипичной.

Внешняя валидность, как определяет ее Готтсданкер, влияет прежде всего на достоверность выводов, которую дают результаты реального эксперимента по сравнению с экспериментом полного соответствия. Для достижения высокой внешней валидности нужно, чтобы уровни дополнительных переменных в эксперименте соответствовали их уровням в реальности. Эксперимент, который не имеет внешней валидности, считается неверным. Добавим, что он неверен, если источником гипотезы является реальность, обыденное знание, а не теория. Эксперимент, не соответствующий реальности, может обладать совершенной внутренней и операциональной валидностью. Другое дело, что прямой перенос его результатов в реальность невозможен без учета влияния на зависимую переменную помимо независимой и дополнительных переменных.

Очевидно, что достижение полной внешней валидности невозможно в принципе, поэтому любое «чистое» аналитическое исследование является внешне невалидным. Вместе с тем рекомендуется максимально учитывать влияние дополнительных переменных на экспериментальный эффект, так как неизвестно, когда будет построена теория для их объяснения, а данные, возможно, придется использовать на практике.

Заботу о внешней валидности эксперимента особо проявляют исследователи, работающие в прикладных областях: клинической психологии, педагогической и организационной психологии. Это понятно, ибо для решения своих повседневных задач им чаще приходится прибегать к постановке экспериментов, имитирующих реальность. По сути, историческая дискуссия сторонников лабораторного эксперимента и «естественного эксперимента» была отражением разного методического подхода специалистов, занимавшихся фундаментальной или прикладной психологией. В настоящее время факторами, влияющими на внешнюю валидность, считают неустранимые особенности эксперимента, отличающие его от реальной ситуации. Кэмпбелл ставит знак равенства между внешней валидностью, репрезентативностью эксперимента и возможностью генерализации его результатов. Он относит к факторам, угрожающим внешней валидности, в первую очередь эффекты, связанные с особенностями объекта исследования: обучаемость, наличие памяти, способность эмоционально реагировать на ситуации. Кэмпбелл называет главные причины нарушения внешней валидности:

1. Эффект тестирования -- уменьшение или увеличение восприимчивости испытуемых к экспериментальному воздействию под влиянием тестирования. Например, предварительный контроль знаний учеников может повысить их интерес к новому учебному материалу. Поскольку генеральная совокупность предварительному тестированию не подвергается, то результаты для нее могут быть нерепрезентативными.

2. Условия проведения исследования. Они вызывают реакцию испытуемого на эксперимент. Следовательно, его данные нельзя переносить на лиц, не принимавших участия в эксперименте, этими лицами является вся генеральная совокупность, кроме экспериментальной выборки.

3. Взаимодействие факторов отбора и содержания экспериментального воздействия. Их следствия -- артефакты (в экспериментах с добровольцами или испытуемыми, участвующими по принуждению).

4. Интерференция экспериментальных воздействий. Испытуемые обладают памятью и обучаемостью. Если эксперимент состоит из нескольких серий, то первые воздействия не проходят для них бесследно и сказываются на появлении эффектов от последующих воздействий.

Большинство причин нарушения внешней валидности связано с особенностями психологического эксперимента, проводимого с участием человека, которые отличают психологическое исследование от эксперимента, осуществляемого специалистами других естественных наук.

На взаимодействие процедуры тестирования и содержания экспериментального воздействия первым обратил внимание в 1949 г. Р.Л. Соломон [Solomon R.L., 1949] при проведении исследования школьников: предварительное тестирование снижало эффективность обучения. Исследование социальных установок показало, что предварительное тестирование оказывало влияние на установки личности и ее подверженность убеждению, а в экспериментах Ховленда, наоборот, ослабляло убеждающее воздействие фильмов.

Эффект тем больше, чем необычнее процедура тестирования и чем более сходно по содержанию экспериментальное воздействие с тестом. Для того чтобы избежать эффекта предварительного тестирования, Кэмпбелл рекомендует применять экспериментальные планы с предварительно не тестируемыми группами.

Как уже отмечалось, «взаимодействие состава группы и воздействия» связано с неслучайным участием испытуемых в эксперименте. Реакция может быть двух типов: готовность добровольцев «подвергнуться воздействию» и отказ, негативная реакция тех, кто принудительно привлечен к участию в эксперименте. В исследованиях по научению могут согласиться участвовать только интеллектуально одаренные люди. Выбывание испытуемых в ходе эксперимента может вызываться экспериментальным воздействием. К примеру, лица, потерпевшие неудачу при выполнении заданий на мотивацию достижения, могут отказаться от участия в последующих сериях.

Естественно, практически невозможно элиминировать лишь фактор «реакции на эксперимент». Еще раз отметим, что проблема внутренней валидности разрешима в принципе, так как можно подобрать соответствующие процедуры планирования эксперимента и математической обработки результатов, чтобы обеспечить заданный уровень их достоверности.

Согласно Кэмпбеллу, проблема внешней валидности как репрезентативности эксперимента по отношению к реальности неразрешима, так как индукция, т.е. обобщение, никогда не может быть полностью объективна.

Проблема внешней валидности как адекватности ситуации эксперимента его «первообразной» жизненной ситуации также неразрешима логическими и математическими средствами: она требует привлечения всей совокупности научных психологических знаний для описания ситуации в целом.

4.4 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. Так, в 1977 г., будучи студентом факультета психологии и биологии Ярославского университета, я с группой коллег должен был изучить структуру профессионально важных качеств операторов сортировочной горки. Целью исследования стала выработка рекомендаций по совершенствованию системы отбора и обучения операторов. Численность и состав выборки были определены -- все операторы Ярославского железнодорожного узла. Но выводы могли распространяться и на операторов, работавших в самых разных городах.

В других случаях психолог волен выбирать тот объект, который больше соответствует задачам исследования. Лаборатория нейрофизиологии Института психологии РАН под руководством Ю.И. Александрова выявляет нейронные механизмы регуляции поведения. Центральная проблема -- как новая мотивация организует систему регуляции поведенческого акта? Удобная модель формирования новой мотивации прослеживается при возникновении зависимости от алкоголя. На людях такие опыты, естественно, ставить неэтично, небезопасно, а у желающих принять участие в эксперименте такая зависимость, как правило, уже имеется. В качестве объекта выбираются кролики, у которых легко выработать эту зависимость; их можно оперировать, вживляя электроды в головной мозг, и, наконец, обучить той или иной форме поведения. Для того чтобы выяснить, как субъективная уверенность влияет на успешность принятия решения при обнаружении сигнала, нет необходимости прибегать к особым ухищрениям, но для работы в психологическом эксперименте (длительном, требующем произвольного внимания и ответственного отношения к делу) лучше привлекать людей интеллигентных и социально зрелых, поэтому часто в роли испытуемых выступают друзья исследователя, аспиранты и дипломники.

Данные психогенетических исследований свидетельствуют о том, что креативность (общая способность к творчеству) в меньшей степени детерминирована генотипом, чем общий интеллект. Я и моя аспирантка Г. Ожиганова предположили, что решающим средовым фактором, влияющим на развитие креативности, будет подражание значимой творческой личности. Выбор объекта исследования можно было определить, проведя «формирующий» эксперимент, воздействующим фактором которого должна стать личность взрослого, проявляющего творческое поведение и подкрепляющего такое проявление у испытуемых. Известно, что первый сензитивный период развития креативности наблюдается в 3-5 лет. Поэтому дети этого возраста были выбраны в качестве испытуемых.

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 различаются по полу, возрасту, расе, национальности, принадлежности к той или иной культуре или религии, социальному и 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 выступить 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 (single-experiment) или с 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 -- конструирование групп методом «парного дизайна» -- состоит в следующем. Для каждого субъекта группы подбирается эквивалентный ему (или похожий на него), 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 обоих 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 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. Бессмысленно проверять степень развития произвольного запоминания у годовалых и двухлетних детей или выяснять, в какой мере уровень интеллекта группы московских бомжей влияет на выбор того или иного кандидата в Государственную думу (ибо они голосовать не имеют права).

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 отклоняться 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 объекта исследования, 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, чтобы определить, на какие другие интересующие нас группы можно распространить результаты проводимого нами исследования. (Об этом см. гл. 7.)

Подбор экспериментальной группы осуществляется с помощью различных стратегий. Напоминаем, для чего нужна стратегия отбора групп. Задача сводится, во-первых, к устранению 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 проводиться при участии 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 о характеристиках экспериментальной выборки, 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 равно представлены 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 выделяет стратегию попарного отбора. При этом экспериментальная и контрольная группы составляются из индивидов, эквивалентных по значимым для эксперимента побочным параметрам. Идеальный вариант -- использование близнецовых пар (моно- и дизиготных). Разновидностью этой стратегии является подбор однородных подгрупп, 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 представительности группы.

Привлечение добровольцев или принудительное участие в эксперименте нарушает репрезентативность выборки (см. гл. 3). 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).

Мы уже знаем, что многие авторы, в частности Кэмпбелл, считали подбор эквивалентных пар менее надежным методом, чем рандомизация. Рандомизацию можно считать наиболее надежной стратегией и с точки зрения репрезентации в эксперименте изучаемой популяции, и с точки зрения контроля дополнительных переменных. Наиболее существенная проблема при рандомизации: в какой мере первичная выборка, из которой мы формируем экспериментальную и контрольные группы, действительно представляет генеральную совокупность? Решение этой проблемы -- дело искусства и интуиции экспериментатора.

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 соображении статистических: коэффициенты корреляции выше 0,35 при таком количестве испытуемых значимы при а = 0,05.

Если же для обработки данных используется факторный анализ, то существует простое правило: надежные факторные 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 лет (мальчики), 12-15 лет (девочки).

7. Юношеский-- 17-21 год (мужчины), 16-20 лет (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 лет (мужчины), 55-75 лет (женщины).

10. Старческий возраст -- 75-90 лет.

11. Долгожители -- 90 лет и старше.

4.5 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 воздействию 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 величины 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-либо 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»).