ОСНОВЫ ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

Тема 4.
ОСНОВЫ ПЛАНИРОВАНИЯ
ЭКСПЕРИМЕНТОВ
1. Предварительный анализ переменных и
выбор основных экспериментальных
параметров
1. Формальное определение НП
9Количество условий или уровней
9Межуровневый размах: избегание
«сокрушительных» эффектов, наложения уровней и
минимального размаха (Д. Мартин)
9Количество НП
9Межгрупповой, внутригрупповой или
смешанный план:
-количество времени, затрачиваемое на одно условие НП;
-требуемое количество измерений на одно условие НП;
-возможно ли вообще применение внутригруппового
плана?
2. Определение ЗП
9Одна или несколько ЗП
9Прямые или косвенные показатели:
-прямые показатели – действия испытуемого, нацеленные на
выполнение экспериментальной инструкции, ответы
испытуемого (вербальные или двигательные);
-косвенные показатели – физиологические реакции и
поведенческие акты (как правило, непроизвольные),
сопровождающие деятельность испытуемого
9Определение способа фиксации ЗП: вид
наблюдения, измерения, интервью и т.п.
3. Анализ потенциальных смешений со
стороны ПП
9Систематические смешения – контроль с
помощью балансировки
9Сопутствующие смешения – контроль с
помощью дополнительных контрольных
условий или критических экспериментов.
9Несистематические смешения –
статистический контроль (за счет объемов
выборок испытуемых или экспериментальных
проб)
Типичные систематические смешения
1. Неэквивалентность групп (при
межгрупповых планах), по Д. Кэмпбеллу:
а) фактор отбора;
б) неравномерное выбывание испытуемых
2. Эффекты последовательности
а) фактор фона;
б) фактор естественного развития;
в) эффект тестирования;
г) научение и перенос;
д) утомление
Межличностные эффекты в
психологических экспериментах
1. Влияния личностей экспериментатора и
испытуемого:
а) эффект плацебо;
б) влияние предполагаемых требований: содействие,
противодействие и бдительность (сохранение
собственного имиджа) (Д. Мартин)
в) Хоторнский эффект;
г) эффект Пигмалиона (Р. Розенталь);
д) эффект аудитории (Р. Зайонц)
Выявление специфических смешений
Аналитический способ – изучение сведений о
природе и возможных ограничениях в
использовании планируемой НП (в основном, по
литературным данным)
Эмпирический способ – пилотажный
эксперимент – предварительное сокращенное (по
времени и объему выборки) исследование, в ходе
которого выявляется качество методики.
Пилотажный эксперимент допускает
отступления от точной схемы основного
эксперимента
Приемы, позволяющие устранить
несистематические смешения
1. Элиминация внешних переменных (В.Н.
Дружинин): например, сенсорная депривация
2. Константные условия (В.Н. Дружинин)
3. Балансировка (В.Н. Дружинин): получение
«фонового» состояния ЗП (baseline) с помощью контрольной
группы и сравнение с экспериментальной
Всегда имеет смысл использовать (1) и (3) или
(2) и (3)!
Условные обозначения формальной
структуры экспериментального плана (по
Д. Кэмпбеллу)
X – НП (как аргумент функции)
O – ЗП (от англ. observation - наблюдение)
R – рандомизированная группа
A, B, C… – обозначения уровней НП
α, β, γ... − обозначения уровней НП
2. Контроль влияний личностей
экспериментатора и испытуемого
1. Слепой метод (эффект плацебо и хоторнский
эффект): испытуемый не знает, какому воздействию НП
он подвергается
2. Двойной слепой метод (эффекты плацебо,
хоторнский эффект и Пигмалиона): и
испытуемый, и экспериментатор не знают, какое из условий
(уровней) НП осуществляется
3. Обман испытуемого (предполагаемые
требования): истинная цель эксперимента скрывается
от испытуемого или маскируется ложной инструкцией
(например, эксперимент С. Милграма по изучению
подчинения авторитету)
«Ученик» и Экспериментатор
Стэнли МИЛГРЭМ
«Генератор тока»
4. (А) Имитирующая или (Б)
внеэкспериментальная контрольная группа
(предполагаемые требования): А) испытуемых
помещают в экспериментальную ситуацию, но без
воздействия НП, а затем опрашивают, как бы они себя
повели в ней, если бы действие НП было; Б) испытуемым
описывают эксперимент и спрашивают, как бы они себя
повели
5. Постэкспериментальный опрос
(предполагаемые требования): после эксперимента
испытуемых опрашивают об их мыслях и чувствах во время
опыта, о его отношении к нему, о стратегиях его поведения и
т.п.
6. Множество экспериментаторов (эффект
Пигмалиона): экспериментаторы случайным образом
распределяются для работы с испытуемыми всех групп
7. Автоматизация (эффект Пигмалиона):
предъявление инструкции, воздействие и регистрация ЗП
осуществляется аппаратурным способом
3. Контроль побочных переменных в
межгрупповых планах
Основные стратегии подбора групп в
межгрупповых планах (between-group
design)
1. Рандомизация испытуемых;
2. Подбор пар (или других по численности
групп, если эксперимент многоуровневый) по
параметрам, коррелирующим с ЗП;
3. Выделение слоев (стратификация):
пропорциональное уравнивание групп по параметрам,
потенциально коррелирующим с ЗП. Например, по
гендерному составу.
1. План с предварительным и итоговым
тестированием и контрольной группой (план Р.
Фишера)
R O1 X O 2
R O3
Рональд ФИШЕР
(1890-1962)
O4
2. План с контрольной группой с
тестированием после воздействия
R X O1
R
O2
3. План Соломона (с двумя экспериментальными и
двумя контрольными группами, с предварительным
воздействием и без него)
R O1 X O2
R O 3 O4
R
X O5
R
O6
4. Межгрупповой план многоуровневого
эксперимента
R X1 O1
R X2 O2
R
…
On
4. Контроль побочных переменных во
внутригрупповых планах
Внутригрупповые планы (withinsubject design)
9Интраиндивидуальные: все уровни НП
предъявляются всем испытуемым в одинаковой
последовательности
9Кроссиндивидуальные: последовательность
предъявления уровней НП варьируется между
испытуемыми
1. Интраиндивидуальные схемы:
случайное чередование
ABABBBBAAABABAA …
Квазислучайное чередование – одно и то же
условие предъявляется не чаще установленного
числа раз подряд!
ABABBABBAABBABAA …
- не чаще 2 раз подряд
2. Интраиндивидуальные схемы:
регулярное чередование
ABABABABABABAB …
3. Интраиндивидуальные схемы:
позиционное уравнивание
(уравновешивание, контрбалансировка)
это последовательность предъявления уровней НП, при
которой каждое условие появляется дважды – на
симметричных позициях относительно начала и конца
последовательности. При этом достигается одинаковая средняя
позиция для всех условий
Последовательность:
Номер позиции:
ABCDDCBA
12345678
Средняя позиция для всех условий: 4,5
Опасность: несимметричный перенос!
4. Кроссиндивидуальные схемы: полное
уравнивание
Из наличных уровней НП составляются все возможные
последовательности, и каждому испытуемому предъявляется
только одна из таких последовательностей
2 уровня НП:
3 уровня НП:
AB
BA
ABC
ACB
BAC
BCA
CAB
CBA
ABCD
ABDC
ACBD
ACDB
ADCB
ADBC
BACD
BADC
4 уровня НП:
BCAD
BCDA
BDAC
BDCA
CABD
CADB
CBAD
CBDA
CDAB
CDBA
DABC
DACB
DBAC
DBCA
DCAB
DCBA
5. Кроссиндивидуальные схемы:
латинский квадрат
это набор последовательностей уровней НП, в котором каждый
уровень встречается в каждой позиции только один раз.
Например, по принципу бесконечного конвейера.
ABCD
A B C D
D C B
A
5. Кроссиндивидуальные схемы:
латинский квадрат
это набор последовательностей уровней НП, в котором каждый
уровень встречается в каждой позиции только один раз.
Например, по принципу бесконечного конвейера.
A B C D
D C B
A
ABCD
BCDA
5. Кроссиндивидуальные схемы:
латинский квадрат
это набор последовательностей уровней НП, в котором каждый
уровень встречается в каждой позиции только один раз.
Например, по принципу бесконечного конвейера.
B C D A
A B C
D
ABCD
BCDA
CDAB
5. Кроссиндивидуальные схемы:
латинский квадрат
это набор последовательностей уровней НП, в котором каждый
уровень встречается в каждой позиции только один раз.
Например, по принципу бесконечного конвейера.
C D A B
B A D
C
ABCD
BCDA
CDAB
DABC
Латинский квадрат
(несбалансированный)
5. Кроссиндивидуальные схемы:
латинский квадрат
это набор последовательностей уровней НП, в котором каждый
уровень встречается в каждой позиции только один раз.
Например, по принципу бесконечного конвейера.
Сбалпнсированный латинский квадрат – каждому
уровню НП равное количество раз предшествует любой из
остальных уровней НП
ABCD
CADB
BDAC
DCBA
Латинский квадрат
(сбалансированный)
6. Кроссиндивидуальные схемы:
реверсивное уравниевание
Последовательность предъявления уровней НП дается одной
половине испытуемых в прямом порядке, а другой половине – в
обратном.
Исп. 1:
Исп. 2:
ABCD
DCBA
5. Особенности планирования факторных
экспериментов и сходящихся серий
Факторный эксперимент для двух НП с двумя
уровнями
К
Э
К
1
2
Э
3
4
План 2×2
Факторный эксперимент для двух
многоуровневых НП
A
B
С
D
α
1
2
3
4
β
5
6
7
8
γ
9
10
11
12
План 4×3
Факторный эксперимент для трех
многоуровневых НП
A
B
С
α
β
γ
а
План 3×3×2
… и так далее
b
Контроль за смешениями в факторном
эксперименте осуществляется так же, как и в
однофакторных, при этом в смешанных планах
используются и межгрупповые, и
внутригрупповые схемы.
Например, если в плане 2×3 оба фактора
межгрупповые, то их сочетания предъявляются
6 различным группам, а если внутригрупповые,
то составляются 6 различных условий, которые
предъявляются по схеме позиционного или
реверсивного уравнивания
A
B
С
α
1
2
3
β
4
5
6
Межгрупповой план
R X1 O 1
R X2 O 2
R X3 O 3
R X4 O 4
R X5 O 5
R X6 O 6
Внутригрупповой план
123456654321
При трех многоуровневых факторах
целесообразно использовать факторный
латинский квадрат
X1
Y1
A
Y2
C
Y3
B
X2
B
A
C
X3
C
B
A
Сходящиеся серии – последовательность
экспериментов с простой факторной структурой
(обычно не более 2 НП, или факторов), заменяющих
факторный эксперимент со сложной структурой
Применяются:
1. Для упрощения факторных исследований;
2. В качестве критических экспериментов для
«снятия» конкурирующих гипотез о связи
НП и ЗП
Ключевые слова
9Межуровневый размах
9Метод временного
9Прямые и косвенные ЗП
запаздывания
9Предполагаемые требования 9Продольно-поперечный метод
9Эффект Пигмалиона
9Хоторнский эффект
9Эффект аудитории
9Пилотажный эксперимент
9Нивелирование
9Создание константных
условий
9Балансировка
9Рандомизация
9Подбор пар