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»).

Внешние («прочие») переменные экспериментальной ситуации экспериментатор должен контролировать. Среди внешних переменных выделяют: 1) побочные пере­менные, которые порождают систематическое смешение, ведущее к появлению не­надежных данных (фактор времени, фактор задачи, индивидуальные особенности испытуемых); 2) дополнительную переменную, которая существенна для изучаемой связи между причиной и следствием. При проверке частной гипотезы уровень до­полнительной переменной должен соответствовать ее уровню в изучаемой реально­сти. Например, при изучении связи уровня развития непосредственного и опосредо­ванного запоминания дети должны быть одного возраста. Возраст в этом случае — дополнительная переменная. Если же проверяется общая гипотеза, то эксперимент проводится при разных уровнях дополнительной переменной, т.е. с участием групп детей разного возраста, как в известных экспериментах А. Н. Леонтьева по изуче­нию развития опосредованного запоминания. Дополнительная переменная, особо значимая для эксперимента, называется «ключевой». Контрольной переменной на­зывается дополнительная переменная, которая в факторном эксперименте стано­вится второй основной.

Суть эксперимента состоит в том, что экспериментатор варьирует независимую переменную, регистрирует изменение зависимой переменной и контролирует внеш­ние (побочные) переменные.

Исследователи различают разные виды независимой переменной: качественную («есть подсказка» — «нет подсказки»), количественную (уровень денежного возна­граждения).

Среди зависимых переменных выделяются базисные. Базисная переменная — единственная зависимая переменная, на которую оказывает влияние независимая переменная. Какие независимые, зависимые и внешние переменные встречаются при проведении психологического эксперимента?

Независимая переменная

Исследователь должен стремиться оперировать в эксперименте только независимой переменной. Эксперимент, где это условие соблюдается, назы­вают чистым экспериментом. Но чаще всего в ходе эксперимента, варьируя одну переменную, экспериментатор изменяет вместе с тем ряд других. Это изменение может быть вызвано действием экспериментатора и обусловлено связью двух пере­менных. Например, в эксперименте по выработке простого двигательного навыка он наказывает испытуемого за неудачи электрическим током. Размер наказания может выступать в качестве независимой переменной, а скорость выработки навыка — зависимой переменной. Наказание не только закрепляет у испытуемого соответ­ствующие реакции, но и порождает у него ситуативную тревогу, которая влияет на результаты — увеличивает число ошибок и уменьшает скорость выработки навыка.

Центральная проблема при проведении экспериментального исследования — выделение независимой переменной и ее изоляция от других переменных.

В качестве независимых переменных в психологическом эксперименте могут выступать:

1) характеристики заданий;

2) особенности ситуации (внешние условия);

3) управляемые особенности (состояния) испытуемого.

Последние часто называют «переменными организма». Иногда выделяют чет­вертый вид переменных — константные характеристики испытуемого (интел­лект, пол, возраст и т. д.), но, на мой взгляд, они относятся к дополнительным пере­менным, поскольку на них нельзя воздействовать, а можно лишь учесть их уровень при формировании экспериментальных и контрольных групп.

Характеристика задания — то, чем может манипулировать экспериментатор бо­лее или менее свободно. По традиции, идущей от бихевиоризма, считается, что экс­периментатор варьирует только характеристики стимулов (stimulus variables), но в его распоряжении гораздо больше возможностей. Экспериментатор может варьи­ровать стимулы или материал задания, изменять тип ответа испытуемого (вербаль­ный или невербальный ответ), менять шкалу оценивания и т.д. Он может варьиро­вать инструкцию, меняя цели, которых должен достичь испытуемый в ходе выпол­нения задания. Экспериментатор может варьировать средства, которые имеет испытуемый для решения задачи, и ставить перед ним препятствия. Он может изме­нять систему поощрений и наказаний в ходе выполнения задания и т.д.

К особенностям ситуации следует отнести те переменные, которые непосред­ственно не входят в структуру экспериментального задания, выполняемого испытуе­мым. Это может быть температура в помещении, обстановка, наличие внешнего на­блюдателя и т.д.Эксперименты по выявлению эф­фекта социальной фасилитации (усиле­ния) проводились по следующей схеме: испытуемому давалась какая-либо сенсомоторная или интеллектуальная за­дача. Он сначала выполнял ее в одиноч­ку, а затем в присутствии другого чело­века или нескольких людей (последова­тельность, разумеется, менялась в разных группах). Оценивалось измене­ние продуктивности испытуемых. В этом случае задача испытуемого оста­валась неизменной, изменялись лишь внешние условия эксперимента.

Что может варьировать эксперимен­татор?

Во-первых, это физические парамет­ры ситуации: расположение аппаратуры, внешний вид помещения, освещен­ность, звуки и шумы, температура, размещение мебели, окраска стен, время проведения эксперимента (время суток, длительность и т.д.). То есть все физические параметры ситуации, не являющиеся стимулами.

Во-вторых, это социально психологические параметры: изоляция — работа в присутствии экспериментатора, работа в одиночку — работа с группой и т.д.

В-третьих, это особенности общения и взаимодействия испытуемого (испытуемых) и экспериментатора.

Судя по публикациям в научных журналах, за последние годы резко возросло количество экспериментальных исследований, в которых применяется варьирование внешних условий.

К «организменным переменным», или неуправляемым характеристикам испытуемых, относятся физические, биологические, психологические, социально-психологические и социальные признаки. Традиционно их относят к «переменным», хотя большинство из них является неизменным или относительно неизменным на протяжении жизни. Влияние дифференциально-психологических, демографических и прочих константных параметров на поведение индивида изучают в корреляционных исследованиях. Однако авторы большинства учебников по теории психологического метода, например М. Мэтлин, относят эти параметры к числу независимых переменных эксперимента.

Как правило, в современном экспериментальном исследовании дифференциально-психологические особенности индивидов, такие как интеллект, пол, возраст, социальное положение (статус) и т.д., учитываются в качестве дополнительных переменных, которые контролируются экспериментатором в общепсихологическом эксперименте. Но эти переменные могут превращаться во «вторую основную пере­менную» в дифференциально-психологическом исследовании, и тогда используется факторный план.

Зависимая переменная

Психологи имеют дело с поведением испытуемого, поэтому в каче­стве зависимой переменной выбираются параметры вербального и невербального поведения. К ним относятся: число ошибок, которое совершила крыса, пробегая ла­биринт; время, которое затратил испытуемый при решении задачи, изменения ми­мики его лица при просмотре эротического фильма; время двигательной реакции на звуковой сигнал и т.д.

Выбор поведенческого параметра определяется исходной экспериментальной ги­потезой. Исследователь должен ее максимально конкретизировать, т.е. добиться того, чтобы зависимая переменная была операционализирована — поддавалась ре­гистрации в ходе эксперимента.

Параметры поведения условно можно разделить на формально-динамические и содержательные. Формально-динамические (или пространственно-временные) па­раметры достаточно легко поддаются аппаратурной регистрации. Приведем приме­ры этих параметров.

1. Точность. Наиболее часто регистрируемый параметр. Поскольку большинство заданий, предъявляемых испытуемому в психологических экспериментах, явля­ются задачами на достижения, то точность или противоположный параметр — ошибочность действий — будет главным регистрируемым параметром поведения.

2. Латентность. Психические процессы протекают скрытно от внешнего наблю­дателя. Время от момента предъявления сигнала до выбора ответа называется латентным временем. В некоторых случаях латентное время является важней­шей характеристикой процесса, например при решении мыслительных задач.

3. Длительность, или скорость, исполнения. Является характеристикой испол­нительного действия. Время между выбором действия и окончанием его выпол­нения называют скоростью действия (в отличие от латентного времени).

4. Темп, или частота, действий. Важнейшая характеристика, особенно при ис­следовании простейших форм поведения.

5. Продуктивность. Отношение числа ошибок или качества выполнения действий ко времени выполнения. Служит важнейшей характеристикой при исследова­нии научения, познавательных процессов, процессов принятия решения и т. д. Содержательные параметры поведения предполагают категоризацию формы по­ведения либо в терминах обыденного языка, либо в терминах той теории, предполо­жения которой проверяются в данном эксперименте.

Распознавание различных форм поведения — дело специально обученных экс­пертов или наблюдателей. Требуется немалый опыт, чтобы характеризовать один поступок как проявление покорности, а другой — как проявление подобострастия.Проблема фиксации качественных особенностей поведения решается посред­ством: а) обучения наблюдателей и разработки карт наблюдения; б) измерения фор­мально-динамических характеристик поведения с помощью тестов.

Зависимая переменная должна быть валидной и надежной. Надежность перемен­ной проявляется в устойчивости ее регистрируемости при изменении условий экс­перимента в течение времени. Валидность зависимой переменной определена только в конкретных условиях эксперимента и применительно к определенной ги­потезе.

Можно выделить три типа зависимых переменных: 1) одновременную; 2) много­мерную; 3) фундаментальную. В первом случае регистрируется лишь один пара­метр, и именно он считается проявлением зависимой переменной (между ними су­ществует функциональная линейная связь), как, например, при изучении времени простой сенсомоторной реакции. Во втором случае зависимая переменная много­мерна. Например, уровень интеллектуальной продуктивности проявляется во вре­мени решения задачи, его качестве, трудности решенной задачи. Эти параметры могут фиксироваться независимо. В третьем случае, когда известно отношение меж­ду отдельными параметрами многомерной зависимой переменной, параметры рас­сматриваются в качестве аргументов, а сама зависимая переменная — в качестве функции. Например, фундаментальное измерение уровня агрессии F(a) рассматри­вается как функция отдельных ее проявлений (а) мимики, пантомимики, брани, ру­коприкладства и др.

F(a) =f(a1,а2,... ,аn).

Существует еще одно важное свойство зависимой переменной, а именно — сензитивность (чувствительность) зависимой переменной к изменениям независимой. Суть в том, что манипуляция независимой переменной влияет на изменение зависи­мой. Если же мы манипулируем независимой переменной, а зависимая не изменяет­ся, то зависимая переменная несензитивна по отношению к независимой. Два вари­анта проявления несензитивности зависимой переменной получили названия «эф­фект потолка» и «эффект пола». Первый случай встречается тогда, когда предъявляемая задача так проста, что уровень ее выполнения много выше всех уров­ней независимой переменной. Второй эффект, напротив, возникает тогда, когда за­дание настолько сложно, что уровень его выполнения оказывается ниже всех уров­ней независимой переменной.

Итак, как и прочие компоненты психологического исследования, зависимая пе­ременная должна быть валидна, надежна, обладать чувствительностью к измене­нию уровня независимой переменной.

Существуют два основных приема фиксации изменений зависимой переменной. Первый применяется наиболее часто в экспериментах с участием одного испытуе­мого. Изменение зависимой переменной регистрируется во время эксперимента вслед за изменением уровня независимой переменной. Примером является фикса­ция результатов в экспериментах по научению. Кривая научения представляет со­бой классический вариант тренда — изменения успешности выполнения заданий в зависимости от числа проб (времени проведения эксперимента). Для обработки та­ких данных применяется статистический аппарат анализа трендов. Второй прием фиксации изменения уровня независимой переменной называются отсроченным из­мерением. Между воздействием и эффектом проходит определенный промежуток времени, его длительность устанавливается по времени отдаленности следствия от причины. Например, прием дозы алкоголя увеличивает время сенсомоторной реак­ции не сразу, а по прошествии определенного времени. То же самое можно сказать о влиянии заучивания конкретного количества иностранных слов на успешность пе­ревода текста на редкий язык: эффект проявляется не сразу (если проявляется).

Отношения между переменными

В основе построения современной экспериментальной психологии лежит формула К. Левина — поведение есть функция личности и ситуации:

B = f (P; S).

Необихевиористы ставят в формулу вместо Р (личность) О (организм), что бо­лее точно, если считать испытуемыми не только людей, но и животных, а личность редуцировать к организму.

Как бы то ни было, большинство специалистов по теории психологического экс­перимента, в частности МакГиган, считают, что в психологии существуют два типа законов: 1) «стимул—ответ»; 2) «организм—поведение».

Первый тип законов обнаруживается в ходе экспериментального исследования, когда стимул (задача, ситуация) — это независимая переменная, а зависимая пере­менная — ответ испытуемого.

Второй тип законов является продуктом метода систематического наблюдения и измерения, поскольку свойствами организма управлять с помощью психологичес­ких средств нельзя.

Существуют ли «пересечения»? Разумеется. Ведь в психологическом экспери­менте зачастую учитывается влияние так называемых дополнительных переменных, большинство из которых является дифференциально-психологическими характери­стиками. Следовательно, есть смысл добавить в список и «системные» законы, опи­сывающие влияние ситуации на поведение личности, обладающей определенными свойствами. Но в психофизиологических и психофармакологических эксперимен­тах можно воздействовать на состояние организма, а в ходе формирующего экспери­мента — целенаправленно и необратимо изменять те или иные свойства личности.

В классическом психологическом поведенческом эксперименте устанавливает­ся функциональная зависимость вида

R = f(S),

где R — ответ, a S — ситуация (стимул, задача). Переменная S систематически ва­рьируется, а детерминируемые ею изменения ответа испытуемого фиксируются. В ходе изучения проявляются условия, при которых испытуемый ведет себя тем или иным образом. Результат фиксируется в форме линейной или нелинейной зависи­мости.

Другой тип зависимостей символизируется как зависимость поведения от лич­ностных свойств или состояний организма испытуемого:

R = f (О) или R = f(P).

Исследуется зависимость поведения испытуемого от того или иного состояния организма (болезни, усталости, уровня активации, фрустрации потребностей и т.д.) или от личностных свойств (тревожности, мотивации и т.д.). Исследования прово­дятся с участием групп людей, различающихся по данному признаку: свойству или актуальному состоянию.

Естественно, эти две строгие зависимости являются простейшими формами от­ношений между переменными. Возможны более сложные зависимости, устанавливаемые в конкретном эксперименте, в част­ности, факторные планы позволяют выявить зависимости вида R = f (S1, S2), когда ответ испытуемого зависит от двух варьируемых параметров ситуации, а поведение является функцией состояния организма и среды.

Остановимся на формуле Левина. В об­щей форме она выражает идеал эксперимен­тальной психологии возможность предска­зать поведение конкретной личности в опре­деленной ситуации. Переменная «личность», которая входит в состав этой формулы, вряд ли может рассматриваться лишь как «дополнительная». Традиция необихевиоризма предлагает использовать термин «промежу­точная» переменная. В последнее время за такими «переменными» — свойствами и состояниями личности — закрепился тер­мин «переменная-модератор», т.е. посредник.

Рассмотрим основные возможные варианты отношений между зависимыми пе­ременными. Существует, как минимум, шесть видов связи переменных. Первый, он же простейший, — отсутствие зависимости. Графически он выражается в форме прямой, параллельной оси абсцисс на графике, где по оси абсцисс (X) отложены уровни независимой переменной. Зависимая переменная не чувствительна к изме­нению независимой .

Монотонно возрастающая зависимость наблюдается тогда, когда увеличению значений независимой переменной соответствует изменение зависимой перемен­ной .

Монотонно убывающая зависимость наблюдается, если увеличению значений независимой переменной соответствует уменьшение уровня независимой перемен­ной.

Нелинейная зависимость U-образного типа обнаруживается в большинстве экс­периментов, в которых выявляются особенности психической регуляции поведения:

Инвертированная U-образная зависимость получается в многочисленных экспериментальных и корреляционных исследованиях как в психологии личности, моти­вации, так и в социальной психологии (см. рис. 4.12).

Последний вариант зависимости обнаруживается не так часто, как предыду­щие, — сложная квазипериодическая зависимость уровня зависимой переменной от уровня независимой .

При выборе способа описания работает «принцип экономии». Любое простое описание лучше, чем комплексное, даже если они одинаково успешны. Поэтому ар­гументы, распространенные в отечественных научных дискуссиях типа «Все гораз­до сложнее на самом деле, чем представляет автор» по меньшей мере бессмыслен­ны. Тем более что никто не знает, как «на самом деле».

Так называемое «комплексное описание», «многомерное описание» есть зачас­тую просто попытка уйти от решения научной проблемы, способ маскировки лич­ной некомпетентности, которую хотят скрыть за путаницей корреляционных свя­зей и сложносоставными формулами, где все всему равняется.

Контроль переменных

Следует различать контроль независимой переменной и контроль «прочих» или внешних (побочных и дополнительных переменных). Контроль неза­висимой переменной состоит в ее активном варьировании или знании закономерности ее изменения. Второй смысл понятия «контроль» — управление внешними, «прочими» переменными эксперимента. Влияние внешних переменных сводится к эффекту смешения.

Различают два основных способа контроля независимой переменной. Эти спосо­бы лежат в основе двух типов эмпирического исследования: активного и пассивно­го. Напомним, что в психологии к активным относятся деятельностный метод (эксперимент) и коммуникативный (беседа), а к пассивным — наблюдение и изме­рение. Пассивные методы называют также методами систематизированной регист­рации, или систематизированного наблюдения (включая в него и процедуру измере­ния).

В эксперименте контроль независимой переменной производится с помощью ак­тивного манипулирования, варьирования. При систематизированном наблюдении (также — измерении) контроль осуществляется за счет отбора (селекции) требуе­мых значений независимой переменной из числа уже существующих переменных. Примером активного контроля является, например, изменение громкости сигнала, подаваемого экспериментатором в наушники. Примером пассивного контроля мо­жет служить разбиение группы учеников на неуспевающих, среднеуспевающих и хорошо успевающих при исследовании влияния уровня успешности обучения на статус личности в учебной группе.

При планировании исследования следует иметь в виду, что принципы, предъяв­ляемые к формированию плана для активного и пассивного исследований, одни и те же, за исключением контроля эффектов, связанных с экспериментальным воздей­ствием.

Существует несколько основных приемов контроля над влиянием внешних («прочих») переменных на результат эксперимента:

1) элиминация внешних переменных;

2) константность условий;

3) балансировка;

4) контрбалансировка;

5) рандомизация.

Эти приемы, разумеется, не позволяют полностью избежать воздействий со сто­роны «прочих» переменных, однако их выполнение является своеобразной профи­лактической процедурой: мытье рук перед едой не дает 100 %-й гарантии от заболе­вания дизентерией, но существенно снижает вероятность заболевания.

Определение внешней переменной

Диаграмма последовательности шагов в процессе контроля пере­менных [МакГиган, 1993] .

Рассмотрим последовательно различные способы контроля внешних пере­менных.

1. Элиминация. Наиболее простой по сути, но не по возможностям осуществле­ния «радикальный» способ контроля. Экспериментальную ситуацию конструируют таким образом, чтобы исключить какое-либо присутствие в ней внешней перемен­ной. Например, в психофизических лабораториях часто создаются экспериментальные камеры, изолирующие испытуемого от внешних звуков, шумов, вибрационного воздействия и электромагнитных полей. Но зачастую элиминировать влияние внеш­них переменных невозможно. Например, трудно представить себе, как можно ис­ключить влияние таких переменных, как пол, возраст или интеллект.

2. Создание константных условий. Если внешние переменные не удается ис­ключить из экспериментальной ситуации, то исследователю приходится делать их неизменными. При этом влияние внешней переменной остается неизменным на всех испытуемых, при всех значениях независимой переменной и на протяжении всего эксперимента. Однако эта стратегия не позволяет полностью избежать эффекта смешения: данные, полученные при константных значениях внешних пе­ременных, можно переносить только на те реальные ситуации, в которых значения внешних переменных такие же, какими они были при исследова­нии. Исследователь стремится сде­лать неизменными внешние про­странственно-временные условия проведения эксперимента. В частно­сти, экспериментальные пробы или наблюдение за поведением проводят­ся со всеми испытуемыми в одно и то же время суток и в один и тот же день недели, например в понедельник в 9 часов утра. Однако это не гарантиру­ет избавления от эффекта смешения. Допустим, мы тестируем уровень достижений школьников при решении простых арифметических задач. Школьники-«совы», у которых уро­вень работоспособности приходится на вторую половину дня, будут в менее благоприятном состоянии, чем школьники-«жаворонки». Если они преобладают в группе, то их результаты будут смещены по сравнению с результатами, которые могли бы получиться на генеральной совокуп­ности.Следует стандартизировать технику проведения исследования и оборудование экспериментальных помещений (звуки, ароматы, окраску стен, вид фурнитуры, рас­положение мебели и т.д.).

Исследователь стремится сделать константными дополнительные перемен­ные — уравнять группы испытуемых по основным значимым для исследования ин­дивидуальным характеристикам (уровню образования, полу, возрасту).

Экспериментатор должен предъявлять инструкцию одинаково всем испытуемым (разумеется, исключая те случаи, когда она изменяется в соответствии с планом эксперимента). Он должен стремиться сохранять неизменными интонацию и силу голоса. Рекомендуется записывать инструкцию на магнитофон и предъявлять запись (кроме особых случаев).

3. Балансировка. В тех случаях, когда отсутствует возможность создать константные условия проведения эксперимента или константности условий недо­статочно, применяют технику балансировки эффекта от действия внешних перемен­ных. Балансировка применяется в двух ситуациях: 1) в том случае, если невозмож­но идентифицировать внешнюю переменную; 2) в том случае, если можно ее иден­тифицировать и использовать специальный алгоритм для контроля этой переменной.

Рассмотрим способ балансировки влияния неспецифических внешних перемен­ных. Он состоит в том, что в дополнение к экспериментальной группе в план экспе­римента включается контрольная группа. Экспериментальное исследование конт­рольной группы проводится в тех же условиях, что и исследование эксперименталь­ной. Отличие в том, что экспериментальное воздействие осуществляется только на испытуемых, включенных в экспериментальную группу. Тем самым изменение за­висимой переменной в контрольной группе обусловлено лишь внешними перемен­ными, а в экспериментальной — совместным действием внешних и независимой пе­ременных.

Разумеется, при этом нельзя выделить специфическое влияние каждой внешней переменной и особенности такого влияния независимой переменной из-за эффекта взаимодействия переменных.

1. Способ балансировки с применением контрольной группы

2. Способ балансировки с выделением эффекта внешней переменной

Для того чтобы определить, как влияет на зависимую переменную та или иная внешняя переменная, используют план, включающий более чем одну контрольную группу. В общем случае

число контрольных групп в экспериментальном плане долж­но быть N = п + 1, где п — число внешних («прочих») переменных. Вторая конт­рольная группа помещается в экспериментальные условия, где исключено действие одной из внешних переменных, влияющих на зависимую переменную эксперимен­тальной и первой контрольной групп. Различие в результатах 1-й и 2-й контрольных групп позволяет выделить специфическое влияние одной из внешних переменных.

Несколько отличается процедура балансировки при контроле известных внеш­них переменных. Типичный пример учета такой переменной — выявление уровня влияния принадлежности испытуемых к тому или иному полу на результаты экспе­римента, поскольку известно, что многие данные, полученные на выборке мужчин, невозможно перенести на женскую выборку. Пол — это дополнительная перемен­ная, поэтому планирование эксперимента сводится к выявлению эффекта действия независимой переменной на зависимую в каждой из двух экспериментальных групп.

Аналогично строится эксперимент по сравнению эффекта от различных аппара­турных методик в зависимости от возраста испытуемых и др.

В более сложных экспериментах применяется балансировка нескольких пере­менных одновременно. Примером может служить учет влияния пола эксперимента­тора на поведение испытуемых при тестировании интеллекта. У нас две группы ис­пытуемых, мужчин и женщин, и два экспериментатора (мужчина и женщина). План эксперимента может выглядеть следующим образом:

Группа I (эксперимент) Группа II(контроль)

1. Мужчины — экспериментатор Мужчины — экспериментатор

мужчина мужчина

2. Мужчины — экспериментатор Мужчины — экспериментатор

женщина женщина

3. Женщины — экспериментатор Женщины — экспериментатор

мужчина мужчина

4. Женщины — экспериментатор Женщины — экспериментатор

женщина женщина

4. Контрбалансировка. Этот прием контроля дополнительной переменной чаще всего применяют тогда, когда эксперимент включает в себя несколько серий. Испы­туемый оказывается в разных условиях последовательно, и предыдущие условия могут изменять эффект воздействия последующих условий. К примеру, при иссле­довании дифференциальной слуховой чувствительности не безразлично, какой звук, громкий или более тихий, предъявлялся испытуемому первым, а какой — вторым. Также при выполнении тестов на интеллект важен порядок предъявления испытуе­мому задач: от простой к сложной или от сложной к простой. В первом случае более интеллектуально развитые испытуемые больше утомляются и теряют мотивацию, так как вынуждены решать большее количество задач, чем остальные. При втором варианте предъявления заданий менее интеллектуально развитые испытуемые ис­пытывают стресс неуспеха и вынуждены решать больше задач, чем их более интел­лектуальные коллеги. В этих случаях для ликвидации эффектов последовательнос­ти и эффекта последствия используют контрбалансировку. Смысл ее состоит в том, что порядок предъявления разных задач, стимулов, воздействий в одной из групп компенсируется иным порядком предъявления заданий в другой группе.

Приведем пример плана контроля за внешней переменной для 2 условий (табл. 4.2).

Таблица 4.2

Группа	Экспериментальная серия(порядок)
1 я 2-я
1-я	Громкий звук	Тихий звук
2я	Тихий звук	Громкий звук

 

Таблица 4.3

Группа	Экспериментальная серия(порядок)
1-я	2-я	3-я
1-я	Кр.	Ж
2-я	Кр.		Ж
3-я	Ж	Кр.
4-я	Ж		Кр.
5-я		Кр.	ж
6-я		ж	Кр.

 

Для 3 независимых переменных применяется такой план контрбалансировки, например для предъявления 3-х цветов — красного, желтого, зеленого: (табл. 4.3).

Контрбалансировка применяется в тех случаях, когда есть возможность провес­ти несколько серий. Следует лишь учитывать, что большое число попыток может вызвать утомление у испытуемого. Но этот план позволяет контролировать эф­фект последовательности. Упрощение же плана контрбалансировки приводит к появлению эффекта последовательнос­ти. Однако контрбалансировка не позволяет полностью исключить еще один эффект, а именно — влияние изменения порядка предъявления заданий на значение зависимой переменной. Он называется дифференцированным переносом: переход от ситуации 1 (когда она создается первой) к ситуации 2 отличается от перехода от ситуации 2 (когда она идет первой) к ситуации 1. Этот эффект приводит к тому, что реальные различия между двумя разными экспериментальными ситуациями при регистрации преувеличиваются.

Итак, техника контрбалансировки заключается в том, что каждый испытуемый получает более чем один вариант воздействия (АВ или ВА) и эффект последовательности целенаправленно распределяется на все экспериментальные условия.

При балансировке каждый испытуемый получает лишь одно экспериментальное воздействие — внешняя переменная балансируется за счет выявле­ния эффекта ее действия на членов экспериментальной группы по сравнению с эффектом, полученным при исследовании контрольной группы. Испытуемый может оказаться только в экспериментальной или же только в контрольной группе и полу­чить воздействие какой-нибудь внешней переменной в обеих группах. Балансиров­ка используется при исследовании независимых групп, тогда как контрбалансиров­ка применяется в исследованиях с повторяющимися воздействиями.

5. Рандомизация. О ней мы уже говорили (раздел 4.4). Рандомизацией называ­ется процедура, которая гарантирует равную возможность каждому члену популя­ции стать участником эксперимента. Каждому представителю выборки присваива­ется порядковый номер, а выбор испытуемых в экспериментальную и контрольную группы проводится с помощью таблицы «случайных» чисел. Рандомизация являет­ся способом, позволяющим исключить влияние индивидуальных особенностей ис­пытуемых на результат эксперимента.

Рандомизация применяется в двух случаях: 1) когда известно, как управлять внешними переменными в экспериментальной ситуации, однако у нас нет возможности использовать одну из предшествующих техник контроля; 2) когда мы предпо­лагаем оперировать какой-либо внешней переменной в экспериментальной ситуа­ции, однако не можем ее специфицировать и применить другие техники.

Если предположить, что значение дополнительной переменной (переменных) подчиняется вероятностным законам (например, описывается нормальным распре­делением), то в состав экспериментальной и контрольных групп войдет выборка, которая имеет те же уровни дополнительных переменных, что и генеральная сово­купность.

По мнению многих специалистов, в том числе Кэмпбелла, уравнивание групп по­средством процедуры рандомизации является единственно надежным способом эли­минации влияния внешних (дополнительных) переменных на зависимую. Кэмпбелл определяет рандомизацию как универсальный способ уравнивания групп перед экс­периментальным воздействием. Другие способы, например метод попарного срав­нения, характеризуются им как малонадежные и ведущие к невалидным выводам.

И в заключение: обратите особое внимание на таблицу, в которой отображен предложенный МакГиганом алгоритм пошагового контроля влияния внешних пере­менных на зависимую переменную.