Тема 2. Многомерные исследования и факторный анализ.

Содержание темы.

Факторный анализ как метод обобщенного описания многомерных объектов. Информативность и компактность многомерного описания. Объяснение сходства оценок измеряемых переменных за счет обобщенных латентных переменных, или факторов. Основные задачи применения факторного анализа в психологии: снижение размерности описания, структурирование и компактная визуализация данных, опосредованное оценивание латентных переменных, генерирование новых идей. Развитие идей факторного анализа. Алгебраический и статистический аспекты факторного анализа. Положение о линейной зависимости (высокой корреляции) переменных при измерении свойств объекта и ортогональности факторов. Разложение дисперсии переменной и понятие факторной нагрузки. Генеральный, групповые и специфические факторы. Понятия общности, специфичности, надежности и несистематических вариаций. Фундаментальная теорема факторного анализа. Понижение размерности корреляционной матрицы.

Схема факторного анализа: матрица эмпирических данных  корреляционная матрица  редуцированная корреляционная матрица  факторная матрица  факторная матрица  факторная матрица после вращения  матрица значений факторов по испытуемым. Проблема общностей. Проблема факторов. Методы выделения факторов. Критерии оценки расхождения корреляционной и факторной матрицы. Проблема вращения. Концепция поиска простой структуры. Методы ортогонального и косоугольного вращения. Проблема оценки значений для каждого испытуемого.

Методические рекомендации к проведению лаборатоных занятий.

Вводные замечания.

Проведение лабораторных занятий направлено на закрепление лекционного материала и выработку у студентов культуры, навыков организации и проведения психологического исследования, статистической обработки и интерпретации результатов исследования. По этой причине курс лабораторных занятий решает несколько задач и проводится в следующих направлениях:

1. усвоение статистических методов, применяемых в различных экспериментальных планах;

2. обучение компьютерному применению этих методов;

3. проведение психологических экспериментов в группе;

4. планирование и проведение самостоятельных психологических исследований;

5. составление отчетов о проведенных исследованиях и их защита.

Занятия, посвященные изучению статистических методов, ни в коем случае не дублируют курсы математической статистики и математических методов в психологии. Указанные дисциплины студенты проходят на первых курсах обучения, также как и основы научных исследований. Поскольку к этому времени еще практически не сложились представления о специфике психологического исследования, им трудно связать воедино материалы разных курсов. Нашей задачей является объяснение принципов психологического эксперимента. Применение статистических методов необходимо вытекает из логики научного эксперимента. Поскольку большинство процессов в психологии носят стохастический характер, единственным принятым способом установления достоверности результатов является проверка на статистическую значимость. На занятиях основное внимание уделяется не столько математическому аппарату этих методов, сколько принципам их применения и общей логике доказательства. Студенты должны сами осознать необходимость применения этих методов на множестве примеров психологических исследований, приводимых на занятиях. Обработку результатов вручную мы полностью опускаем, поскольку более важная задача - обучение компьютерному применению этих методов и практическому использованию.

В каждом семестре студенты должны написать контрольную работу, провести три экспериментальные работы в группе, а также организовать и провести индивидуальное самостоятельное исследование. По практической отработке и сдаче отчетов по этим заданиям в I семестре ставится зачет, а во II семестре - допуск к экзамену. Схема составления отчетов приводится ниже.

Особое внимание мы уделяем самостоятельному исследованию. В первом семестре оно проводится по типу эксперимента или квазиэксперимента. Во втором семестре кроме этого выборочно можно провести корреляционное или факторное исследование. При организации исследования рекомендуется его поэтапное планирование в соответствие со схемой этапов экспериментального исследования, приводимой ниже. Самостоятельное исследование проводится каждым студентом индивидуально, но в случае их объемной процедуры, допускается коллективная работа для двух-трех студентов.

Темы исследований предварительно обсуждаются на занятиях, где при участии преподавателя и других студентов уточняется их процедура. Никаких ограничений на выбор тем нет. В данном случае содержательная сторона исследования нас мало интересует. Это может быть как оригинальное исследование, так и проверка уже доказанных положений или повторение известных экспериментов. Важно, чтобы была соблюдена формальная экспериментальная процедура. Количество испытуемых также не оговаривается: это может быть как индивидуальный эксперимент, так и эксперимент с межгрупповым сравнением. В целях экономии усилий желательно, чтобы темы исследований пересекались с темами курсовых работ.

Этапы экспериментального исследования.

1) Исследование всегда начинается с определения темы и постановки основной проблемы. В результате этого ограничивается область исследования, выбор предмета, объекта и методов исследования. На этом этапе исследователь должен найти пробелы в психологическом знании или противоречивые объяснения какого-нибудь явления.

2) Далее начинается этап рассмотрения степени разработанности проблемы по данным литературы. Исследователь, знакомясь с данными, полученными другими психологами, уточняет проблему, очерчивает план эксперимента, рассматривает ряд возможных гипотез. На этом этапе возможен отказ от проведения эксперимента в связи с достаточной разработанностью вопроса или его неразрешимостью.

3) На следующем этапе производится уточнение гипотезы, определение независимой, зависимой и внешних переменных. Абстрактные теоретические понятия должны быть переведены в рабочие определения. В отличие от теоретической, экспериментальная гипотеза должна быть конкретизирована и операционализирована. Она формулируется в виде строгого импликативного высказывания: «Если А, то Б». Этим обеспечивается операциональная валидность и уточняется предмет экспериментального исследования.

4) Выбор экспериментального инструментария. На этом этапе определяются условия проведения эксперимента (помещение, ситуация, время суток), производится выбор экспериментального оборудования и методик. Речь идет о конкретных средствах, которые позволяют управлять независимой и регистрировать зависимую переменные.

5) Планирование. Этот этап необходим для обеспечения внутренней и внешней валидности эксперимента. Выбор экспериментального плана осуществляется в соответствии с характером гипотезы, числом внешних переменных, которые нужно контролировать.

6) Отбор и распределение испытуемых по группам производится в соответствии с выбранным планом. На этом этапе определяется состав экспериментальной выборки, которая должна моделировать и репрезентатировать генеральную совокупность.

7) Проведение самого эксперимента. Этот самый ответственный этап включает несколько стадий. А) Подготовка помещения и оборудования, наработка техники процедуры эксперимента, инструктаж ассистентов. Б) Организуется процесс взаимодействия с испытуемым, их мотивирование и инструктирование, проведение пробных серий. В) Экспериментирование. Слежение за состоянием испытуемого, исправностью оборудования, занесение результатов в протокол, постэкспериментальное интервью.

8) Выбор адекватных методов и проведение статистической обработки результатов исследования. На этом этапе экспериментальная гипотеза модифицируется в статистическую. Выбор конкретных методов определяется характером гипотезы. В наше время на этом этапе требуется умение пользоваться статистическими пакетами компьютерных программ.

9) Интерпретация результатов и выводы исследования. Здесь производится окончательное подтверждение или опровержение гипотезы о причинной связи между исследуемыми переменными. Выводы снова формулируются в терминах теоретической гипотезы. Обсуждаются возможности обобщения и переноса данных на другие ситуации и популяции. В случае опровержения гипотезы проводится анализ причин, выдвигаются другие гипотезы.

10) Подготовка научного отчета является конечным продуктом исследования.

Схема отчета о проведенном экспериментальном исследовании.

По данной схеме следует составлять отчеты как о самостоятельных исследованиях, так и об экспериментах, проводимых во время лабораторных занятий. Отчет должен включать следующие пункты: