2. Межгрупповые схемы (межсубъектные планы). Основные стратегии отбора и подбора испытуемых в группы.

Планы для одной независимой переменной и одной зависимой называются однофакторными. В зависимости от числа уровней независимой переменной различают двухуровневые (два уровня независимой переменной) и многоуровневые планы (три и более уровней независимой переменной). Независимая переменная может быть межсубъектной и внутрисубъектной. Кроме того, независимая переменная может быть управляемой и субъектной.

Рассмотрим более детально межсубъектные однофакторные планы. Каждый из уровней независимой переменной (А и Б) воздействует на разные группы испытуемых. В этом случае независимая переменная может быть субъектной, например, при исследовании двух групп отличающихся по значению экстраверсии-интроверсии; или управляемой, в случае если испытуемые в эксперименте приобретают опыт и не могут быть участниками эксперимента при другом условии независимой переменной. В первом случае создаются специально неэквивалентные группы по значению уровня независимой переменной, например испытуемые первой группы с показателями интеллекта от 100 и ниже, и испытуемые второй группы с показателями интеллекта 130 и выше. Во втором случае необходима процедура формирования эквивалентных групп.

Преимущества межсубъектного плана в том, что каждый участник начинает эксперимент, не имея никакой информации о процедуре исследования. Недостатками плана является то обстоятельство, что необходимо привлекать большое число участников и различия в результатах зависимой переменной между группами могут быть связаны с различием групп, то есть наличием осложнителей (побочных переменных).

Устранить осложнители возможно путем создания эквивалентных групп. Различают два способа создания таких групп: случайное распределение и уравнивание. Случайное распределение не следует путать со случайным отбором. Случайный отбор это отбор добровольцев для участия в эксперименте. Метод случайного отбора испытуемых предполагает использование приема рандомизации. Рандомизация: каждой личности представляется реальный шанс для участия в эксперименте путем случайного отбора из генеральной совокупности. Эта процедура очень трудоемка, так как каждый представитель генеральной совокупности должен быть учтен, но она гарантирует равную возможность каждому члену популяции стать участником эксперимента. Использование приема основано на предположении, что значение дополнительной переменной подчиняется вероятностным законам, а значит и в состав экспериментальной группы войдут испытуемые, обладающие теми же уровнями дополнительных переменных, что и генеральная совокупность.

Случайное распределение это разделение отобранных участников на группы случайным образом. Подбор испытуемых в экспериментальную группу случайным образом осуществляется с помощью различных стратегий: рандомизация и блоковая рандомизация. Это необходимо для того, чтобы избежать «эффекта смешения» - влияния индивидуальных различий испытуемых (внутренней дополнительной переменной) на связь зависимой и независимой переменных. Использование реально существующих групп порождает систематическое смешение независимой переменной с индивидуальными свойствами испытуемых.

Рандомизация как процесс случайного распределения участников по группам (по принципу орел-решка) может привести к неравному числу участников в группах. Чтобы избежать этого используют прием блоковой рандомизации (о его алгоритме можно прочитать в специальной литературе).

Случайное распределение «случайно» может привести к созданию неэквивалентных групп, по какому либо признаку (тревожность, интеллект, возраст, уровень образования и т.д.) Если этот признак вместе с независимой переменной влияет на зависимую, то не избежать нарушения валидности эксперимента. Чем больше объем выборки, тем более эквивалентны группы при случайном распределении. Но как быть в случае с малым числом испытуемых?

Для этого вводится переменная уравнивания. В качестве ее выступает та характеристика личности, которая может оказать влияние на зависимую переменную. Различают несколько основных вариантов конструирования экспериментальных групп с целью обеспечения сходства уровней дополнительной переменной в них, которая в данном случае называется переменной уравнивания.

При использовании плана с межгрупповым сравнением используются при стратегии: простая случайная выборка, стратегия подбора пар и стратегия случайного распределения слоев.

Простая случайная выборка (случайный отбор групп)– каждый член популяции с равной вероятностью может попасть в выборку методом случайного отбора.

В эксперименте с сооб­щением о ценах на продукты участвовали 75 испытуе­мых-добровольцев. Случайным образом их распределили в соответствии с тремя экспериментальными условиями, т. е. каждый участник эксперимента мог с одинаковой вероятностью попасть в любую из экспериментальных групп.

Для такого распределения можно использовать таб­лицу случайных чисел (табл ). Фамилии 75 испы­туемых записывают в алфавитном порядке (чтобы уп­ростить их учет). Затем берут пачку карточек, пишут фамилию первого человека на верхней карточке и т. д. Потом решают, с какой колонки таблицы начать рас­пределять испытуемых по группам. Бросают ту же иг­ральную кость, и если она выпадает тремя очками вверх, значит, нужно начать с 3-й колонки таблицы (колонка 9—12). Так, А (первая карточка) по­мечается верхним числом в колонке 5901. Б. (сле­дующая карточка) помечается числом 4310, стоящим ниже. Когда эта колонка закончится, переходят к сле­дующей, и так до тех пор, пока всем 75 испытуемым не будут присвоены номера из таблицы случайных чисел.

Данная выборка имеет существенный недостаток – процедуру невозможно применить на практике в случае, если популяция очень большая.

Вторая схема эксперимента с межгрупповым срав­нением называется попарным распределением групп - стратегия подбора пар.

Этот способ составления групп связан с выделением очевидных и подлежащих градации индивидуальных характеристик, причем эти характеристики должны быть связаны с исследуемым видом деятельности. Под­бираются пары испытуемых, максимально сходных друг с другом по данным характеристикам, а затем каждый из них зачисляется в одну из экспериментальных групп. Показательным примером этого способа был экспери­мент с испанским языком. Необходимые индивидуаль­ные различия были установлены в результате предва­рительной проверки испытуемых на знание испанских слов. Ничто не помешало бы исследователям использовать в эксперименте с испанским случайную стратегию. Ка­кая же стратегия лучше? Обе равно хороши для устра­нения систематического смешения независимой перемен­ной с индивидуальными различиями испытуемых. Ни в том, ни в другом случае индивидуальные характерис­тики членов каждой группы (занимающихся по одному из методов) не будут отличаться от характеристик дру­гой группы систематически. Стратегия подбора пар позволит достичь большого подобия групп с одним и тем же числом испытуемых, если основание попарного сравнения дейст­вительно связано с изучаемым видом деятельности (обучение испанскому языку). Но даже если предположения экспериментатора неверны и выделен­ные им характеристики не соответствуют виду деятель­ности, изучаемому в эксперименте,—ничего страшного не произойдет. Ведь в отношении всех остальных инди­видуальных характеристик группы набирались случайно, и их подобие будет не хуже, чем при простом использовании случайной стратегии. Опасность возникает 0тогда, когда экспериментатор слишком полагается на подбор пар, привлекая небольшое число испытуемых, а связь сравнительных характеристик с изучаемым ви­дом деятельности является при этом недостаточной.

Однако различие между двумя названными схемами (в отношении внутренней валидности эксперимента) не так уж существенно по сравнению с их огромным пре­восходством над другой схемой — использованием реальных групп. Примером мог бы служить случай, когда преподаватели испанского языка решили бы про­водить эксперимент с разговорным методом в одной школе, а с письменным — в другой. Основной харак­теристикой испытуемых был бы при этом лишь сам факт учебы в школе. Но мы никак не можем рассчитывать на то, что студенты двух школ будут одинаковы по способности к изучению испанского языка. Ведь они живут в разных условиях, воспитываются в разных семьях, имеют разный опыт обучения перед поступле­нием в школу и т. д. Да и преподаватели в разных школах разные. Но даже если в двух школах занятия вел бы один и тот же преподаватель, систематическое смешение независимой переменной с индивидуальными различиями испытуемых было бы совершенно неизбеж­ным.

Стратегия случайного распределения слоев Исследователю может понадобиться отразить в выборке определенные особенности популяции (соотношение мужчин и женщин). В подобных случаях прибегают к расслоенной выборке точно отражающей соотношение подгрупп в популяции. Для расслоения выборки необходимо решить вопрос о важности той или иной характеристики в соответствии с условиями исследования и целями эксперимента. Эту стратегию можно назвать смешанной, поскольку в ней объединяются принципы подбора пар и случай­ного выбора. В эксперименте с испанским для выде­ления двух “слоев” можно было использовать очевид­ную индивидуальную характеристику — пол испытуе­мых, юноши и девушки. Существуют данные о том, что девушки в среднем более успевают в обучении языкам, чем юноши, поэтому желательно иметь равное число юношей и девушек в каждой из экспериментальных групп. Если из 100 студентов 56—девушки, то 28 из них обучались бы по разговорному методу, а другие 28— по письменному. Подобным образом были бы разделе­ны на две равные группы и 44 юноши.

0Для распределения испытуемых внутри каждого слоя (здесь — юношей и девушек) используется случай­ная стратегия. Метод случайного распределения, описан­ный на примере эксперимента с ценами, применяется к 56 девушкам и 44 юношам. Третья схема эксперимен­та с межгрупповым сравнением называется случайным распределением групп с выделением слоев.

Если различие между слоями связано с изучаемым видом деятельности, то данная стратегия будет иметь преимущество по сравнению с простым случайным рас­пределением. Для достижения столь же высокой на­дежности эксперимента потребуется меньшее количество испытуемых. Если же такая связь отсутствует, то слу­чайное распределение слоев даст те же результаты, что и обычная случайная стратегия. Поскольку выделение слоев—это один из вариантов подбора пар, мы надеем­ся, что остальные его особенности уже известны вам по предыдущему разделу.

К группе внутрисубъектных однофакторных планов относятся планы с повторяющимися измерениями. Все условия независимой переменной воздействуют на испытуемого последовательно. Данный тип плана используется в экспериментах по психофизиологии, в случаях, когда испытуемый уникален (редкая форма психопатологии, диктатор мирового уровня и т.д.).

Преимуществом планов с повторяющимися измерениями является небольшое число испытуемых и отсутствие проблемы эквивалентности групп. Однако и в этом случае есть существенный осложнитель – эффект последовательности. Суть его состоит в том, что порядок стимуляции испытуемого может вызвать эффект тренировки, усталости и скуки и т.д.

Для устранения эффекта упражняемости используется прием контроля дополнительной переменной – позиционное уравнивание или контрбалансировка. Контрбалансировка применяется для ликвидации эффектов последовательности и эффекта последействия. Используется в ситуации, когда эксперимент включает в себя несколько серий повторяющегося воздействия (чередование силы звука, цвета, интеллектуальных задач и т.д.). Смысл контрбалансировки состоит в том, что порядок предъявления задач, стимулов, воздействий в одной группе компенсируется иным порядком предъявления заданий в другой группе.

Для контроля последовательности используют различные приемы позиционного уравнивания.

• При однократном исследовании воздействия каждого набора заданий используют:

1. Завершенное позиционное уравнивание, то есть определяют все возможные сочетания последовательности условий независимой переменной. Для определения этих последовательностей вычисляют факториал перемножением числа всех условий переменной. Например, если в эксперименте три условия независимой переменной (А,В,С), то возможное число сочетаний равно 3*2*1=6.

Для того чтобы избежать систематического смешения, возникающего при неоднородном переносе в схеме реверсивного уравнивания, можно использовать все возможные 0последовательности уровней, вместо двух. Такая схема с полным уравниванием для трехуровневого эксперимента выглядит следующим образом:

2. Чем больше число условий независимой переменной, тем больше возможное число сочетаний. Например, при шести условиях независимой переменной факториал равен 720. В данном случае невозможно использовать все возможные сочетания и прибегают к частичному позиционному уравниванию. Примером такого уравнивания является латинский квадрат – случайная выборка из всех возможных последовательностей. Алгоритм составления латинского квадрата можно найти в специальной литературе. При этом частота появления каждого экспериментального условия одинакова для всех последовательных позиций и каждому условию предшествует, а также следует за ним каждое другое условие строго один раз.

Билет 14.

1. Критерии “истинных” квазиэкспериментальных и доэкспериментальных планов (по Кэмпбеллу). Привести примеры планов.

По критерию соответствия идеальному эксперименту различают доэкспериментальные, квазиэкспериментальные и истинные экспериментальные планы. Доэкспериментальные планы имеют не высокий уровень сложности и несут в себе множество угроз валидности. Квазиэкспериенмтальные планы близки к идеальным, однако в силу условий организации и проведения содержат угрозы валидности. Истинный эксперимент близок к идеальному, отличается возможностью рандомизации:

- случайного распределения разных уровней независимой переменной по экспериментальным и контрольным условиям.

- случайного отбора испытуемых в группы из популяции. Случайный отбор решает проблему репрезентативности выборки и обеспечивает эквивалентность состава групп. Эквивалентность групп является основой контроля источников угроз внутренней валидности со стороны факторов межиндивидуальных различий.

«настоящие» экспериментальные исследования проводятся с ис­пользованием управляемых независимых переменных и либо эквивалентных групп в случае межсубъектных планов, либо позиционного уравнивания в случае внутрисубъектных планов. Все остальные исследования являются квазиэксперимен­тальными («почти» экспериментальными). О квазиэксперименте говорят тогда, когда вследствие неполного контроля за переменными нельзя сделать выводы о существовании причинно-следственной связи. Мы уже встречались с некоторыми квазиэкспериментальными планами:

• однофакторный план с неэквивалентными группами, включающий один или несколько уровней;

• факторныи план с неэквивалентными группами;

• факторный план Р * Е;

• корреляционные планы.

Планы с неэквивалентными контрольными группами

Такие исследования проводятся для оценки эффективности воздействия программ. Люди, участвующие в программе, сравниваются с членами контрольной группы, не подвергающимися воздействию. Этот вид планов используется, когда нельзя применить случайное распределение. Кроме разницы в значениях независимой переменной контрольная группа имеет и другие отличия от группы воздействия. Это значит, группы неэквивалентны с самого начала исследования. В плане такого исследования вы должны узнать особый случай, план с «неэквивалентными» группами, в котором сравниваются неидентичные группы, отбираемые на основании таких субъектных переменных, как пол, возраст свойства личности. В случае плана с неэквивалентной контрольной группой группы не равны друг другу с начала исследования, а, кроме того, в ходе исследова­нии участвуют в разных событиях. Поэтому использование такого плана влечет за собой осложнение, способное затемнить интерпретацию исследования. Тем не менее, подобный план может быть весьма полезен для оценки программы воздействия, когда невозможно использовать случайное распределение.

В соответствии со схемой, предложенной Кэмпбеллом и Стэнли (1963), план с неэквивалентной контрольной группой можно представить следующим образом:

Экспериментальная группа: Н , Х Н2.

неэквивалентная контрольная группа: Н Н2,

Н , и Н2 обозначают соответственно доэкспериментальные и после экспериментальные наблюдения или измерения, а Х обозначает оцениваемую программу воздействия. Поскольку группы могут различаться на стадии предварительного тестирования, сравнение двух групп заключается не просто в изучении разницы результатов, полученных на этапе заключительного тестирования, а в сравнении степени изменений, произошедших между предварительным и заключительным тестированием. Таким образом, статистически сравниваются оценки изменений (разница между Н и Н2) для каждой группы. Рассмотрим это на конкретном примере.

Предположим, что руководство компании по производству электрических сково­родок хочет ввести новый свободный график рабочего дня. Рабочие будут продолжать работать по 40 часов в неделю, но в соответствии с новым расписанием они смогут начинать и заканчивать рабочий день в разное время или отрабатывать все 40 часов за 4 дня и отдыхать 3 дня в неделю. Руководство надеется, что это нововведение подни­мет рабочий настрой, а, следовательно, увеличит производительность труда, и поэто­му разрабатывает квазиэксперимент для проверки предположения. Компания владе­ет двумя фабриками: одной вблизи от Питтсбурга и второй неподалеку от Кливленда. Бросив монетку, руководители компании решили сделать из питтсбургской фабри­ки экспериментальную группу, а из кливлендской — неэквивалентную контрольную группу. Очевидно, что квазиэкспериментальное исследование проводится по той при­чине, что рабочих невозможно случайным образом распределить по двум фабрикам (только представьте себе расходы по перемещению рабочих, затраты на удовлетворе­ние жалоб профсоюзов и т. д.). Независимая переменная принимает два значения: наличие или отсутствие свободного графика работы, а зависимой переменной являет­ся особым образом измеряемый показатель производительности труда. Предположим, что окончательный вариант плана следующий:

Фабрика

в Питтсбурге: Предварительное тестирование (средняя производительность труда за 1 мес)

Экспериментальное воздействие (свободный график работы)

Заключительное тестировании (средняя производительность труда за 6 мес)

Фабрика в Кливленде: Предварительное тестирование(средняя производительность труда за 1 мес)

Экспериментальное воздействие (отсутствует)

Заключительное тестирование (средняя производительность труда за 6 мес)