21. Планирование эксперимента. Виды экспериментальных планов.

Эксперимент – это метод, основанный на создании искусственной ситуации, в которой изучаемое свойство выделяется, проявляется и оценивается лучше всего.

Планирование эксперимента.

Планирование эксперимента — комплекс мероприятий, направленных на эффективную постановку опытов. Основная цель планирования эксперимента – достижение максимальной точности измерений при минимальном количестве проведенных опытов и сохранении статистической достоверности результатов.

Суть его заключается в составлении набора экспериментальных ситуаций с определенными комбинациями независимых и зависимых перемен.

Планирование экспериментального исследования является центральным эта­пом всей процедуры исследованиия.

В первую очередь речь идет о выделении внешних переменных, которые могут влиять на зависимую переменную. Планирование необходимо для обеспечения внешней и внутренней валидности эксперимента.

Следующим шагом является выбор экспериментального плана.

Критерии для классификации экспериментальных планов.

Первый из них – это критерий строгого, или истинного, эксперимента, по отношению к которому можно выделить: доэкспериментальные, экспериментальные, квазиэкспериментальные планы.

Второй критерий – это число осуществляемых экспериментальных воздействий. В соответствии с ним принято различать планы с одной независимой переменной и так называемые факторные планы.

Третий критерий – разделение экспериментальных схем на качественные и количественные – связан с учетом шкалы, в которой измерена МП. Качественными называются обычно эксперименты, в которых уровни НП заданы в классификационных признаках. Если между условиями НП может быть показано не только качественное различие, но и порядок в величине учитываемого признака, то это позволяет переходить к количественному эксперименту.

Четвертый критерий – осуществление эксперимента в соответствии с интраиндивидуальными или межгрупповыми схемами предъявлений условий НП. В специальном разделе уточнены возможные схемы контроля угроз валидности при реализации этих планов.

Планирование включает в себя два этапа:

1) Содержательное планирование эксперимента:

- Определение ряда теоретических и экспериментальных положений, образующих теоретическую основу исследования.

- Формулировка теоретических и экспериментальных гипотез исследования.

- Выбор необходимого метода эксперимента.

- Решение вопроса выборки испытуемых:

- Определение состава выборки.

- Определение объёма выборки.

2) Формальное планирование эксперимента :

- Достижение возможности сравнения результатов.

- Достижение возможности обсуждения полученных данных.

-Обеспечение экономичного проведения исследования.

Виды планов.

1) Простые (однофакторные) планы - предусматривают изучение влияния на зависимую переменную только одной независимой переменной. Делятся:

- Опыты с воспроизводимыми условиями. В сравнении с опытами с привлечением двух независимых групп такие планы требуют меньшего количества участников.

- Опыты с привлечением двух независимых групп (экспериментальной и контрольной). Опыты с привлечением двух независимых групп — экспериментальной и контрольной — опыты, в которых экспериментальному воздействию подвергается лишь экспериментальная группа, в то время как контрольная группа продолжает делать то, что она обычно делает.

2) Комплексные планы. Комплексные планы составляются для экспериментов, в которых изучается либо воздействие нескольких независимых переменных (факторные планы), либо последовательное воздействие различных градаций одной независимой переменной (многоуровневые планы).

Делятся:

- Планы для многоуровневых экспериментов. Если в экспериментах используется одна независимая переменная, ситуация, когда изучаются только два её значения, считается скорее исключением, чем правилом.

- Факторные планы. Факторные планы подразумевают использование более чем одной независимой переменной.

3) Квазиэкспериментальные планы - планы для экспериментов, в которых вследствие неполного контроля за переменными нельзя сделать выводы о существовании причинно-следственной связи.

Виды квазиэксперементальных планов:

1. Планы эксперимента для неэквивалентных групп

2. Планы дискретных временных серий.

Типы:

1. Эксперимент по плану временных серий

2. План серий временных выборок

3. План серий эквивалентных воздействий

4. План с неэквивалентной контрольной группой

5. Сбалансированные планы.

Делятся:

- Планы ex post facto. Исследования, в которых сбор и анализ данных производится после того, как событие уже свершилось, называемые исследованиями ex post facto, многие специалисты относят к квазиэкспериментальным.

- Планы экспериментов с малым N. Планы с малым N также называют «планами с одним субъектом», так как индивидуально рассматривается поведение каждого испытуемого.

4) Планы корреляционных исследований. Корреляционное исследование — исследование, проводимое для подтверждения или опровержения гипотезы о статистической связи (корреляции) между несколькими (двумя или более) переменными. В корреляционном исследовании учёный выдвигает гипотезу о наличии статистической связи между несколькими психическими свойствами индивида или между определёнными внешними уровнями и психическими состояниями, при этом предположения о причинной зависимости не обсуждаются.

Виды корреляционных исследований

- Сравнение двух групп

- Одномерное исследование

- Корреляционное исследование попарно эквивалентных групп

- Многомерное корреляционное исследование

- Структурное корреляционное исследование

- Лонгитюдное корреляционное исследование

Экспериментальные планы:

План «истинного» экспериментального исследования отличается от других следующими важнейшими признаками:

1) применением одной из стратегий создания эквивалентных групп, чаще всего — рандомизации;

2) наличием экспериментальной и, как минимум, одной контрольной группы;

3) завершением эксперимента тестированием и сравнением поведения группы, по­лучившей экспериментальное воздействие (X₁), с группой, не получившей воз­действия Х₀.

Классическим вариантом плана является план для 2 независимых групп.

Существуют три основные версии этого плана:

1) План для двух рандомизированных групп с тестированием после воздей­ствия. Его автор — известный биолог и статистик Р. А. Фишер. Структура плана показана в табл.

Здесь R— рандомизация, Х— воздействие, О₁ — тестирование первой группы, О₂ — тестирование второй группы.