Схемы исследования и корреляционный метод

Построить схему исследования – значит подготовить предписания, после выполнения которых исследователь получает ответ по исследуемой проблеме, то есть приобретает большую возможность понимания реальных влияний.

Хорошая схема исследования увеличивает внутреннюю и внешнюю валидность исследования. Идеальная схема исследования позволяет однозначно интерпретировать результаты и отклонить наименее вероятные интерпретации.

Можно выделить различные схемы исследования.

1. Схемы чисто экспериментальные

Данные схемы характеризуются тем, что экспериментатор полностью контролирует переменную, которая, как он предполагает, находится в причинно-следственной зависимости от результатов эксперимента. При этом используется случайный метод (R-метод) отбора испытуемых как экспериментальной, так и контрольной групп. Случайный отбор не означает, что испытуемые отбираются наугад. Используется систематизированная процедура приписывания испытуемых к одной из групп (экспериментальной или контрольной). Случайно, таким образом, то, что каждый субъект имеет одинаковую вероятность быть приписанным к экспериментальной или контрольной группе.

Метод случайного формирования экспериментальной и контрольной групп дает два преимущества. Прежде всего, обе группы имеют равную вероятность того, что процент испытуемых определенного типа в них будет одним и тем же. Кроме того, низка вероятность того, что обе группы будут слишком различны. Например, если мы проводим исследование с испытуемыми, которые представлены студентами психологии, и если при этом приписываем каждого из них к экспериментальной или контрольной группе случайным образом, можно с высокой степенью вероятности считать, что в двух группах будет одинаковое количество студентов различного возраста, пола, уровня подготовки и т. д. Следовательно, две группы не слишком различаются между собой. Необходимо подчеркнуть, что состав группы при случайном отборе не является результатом намеренного отбора, тогда как при использовании метода парного отбора (М-метода) экспериментатор сам принимает решение, например, какое количество мужчин и женщин поместить в каждую группу.

Рассмотрим схему Соломона (Solomon), которая считается идеальной схемой проведения эксперимента.

Схема 3

R O₁ ´ O₂ } G₁

R O₃ O₄ } G₂

R ´ O₅ } G₃

R O₆ } G₄

G₁, G₂, G₃, G₄ – четыре группы испытуемых;
R – случайный отбор испытуемых R-методом для каждой группы;
´ – означает использование в группе экспериментального воздействия;
О – означает наблюдение или измерение до или после эксперимента или измерения.

Наблюдения, которые предшествуют экспериментальному воздействию ´, обычно называют пред-тестом (O₁, O₃). Наблюдения или измерения, которые следуют за экспериментальным воздействием, называются пост-тестом (O₂, O₄, O₅, O₆). Как видно из схемы, четыре группы различаются следующим образом: в группах G₁ и G₃ использовалось экспериментальное воздействие, в группах G₂ и G₄ оно не применялось. В группах G₁ и G₂ использовались пред-тесты (O₁, O₃) и пост-тесты (O₂, O₄), тогда как G₃ и G₄ имеют только пост-тест (O₅, O₆).

Схема Соломона считается идеальной схемой исследования, потому что позволяет исключить большое количество альтернативных гипотез, которые понижают внутреннюю валидность исследования.

Предположим, что мы используем схему Соломона в исследовании по влиянию краткой психотерапии, направленной на уменьшение некоторых фобий. Воздействие ´ состоит из цикла в 10 психотерапевтических встреч. Следовательно, мы должны сформировать четыре группы с 10 испытуемыми в каждой из популяций лиц, подверженных одной и той же фобии, например, страху к насекомым. Используя R-метод, сформируем и припишем каждой группе одно условие (см. Схему 3). Таким образом, мы имеем две группы, в каждой из которых осуществляется как пред-тест, так и пост-тест в эксперименте по изучению, например, реакции избегания насекомых. В группе G₁ в интервале между пред-тестом и пост-тестом осуществляется экспериментальное воздействие. Это первая экспериментальная группа. В группе G₂ экспериментальное воздействие не осуществляется. Это первая контрольная группа. Кроме того, в данном эксперименте еще одна группа (G₃) подвергалась экспериментальному воздействию. Это вторая экспериментальная группа, а другая (G₄) – нет (вторая контрольная группа). Влияние экспериментального воздействия может быть проверено путем сравнения результатов пост-теста (О₂, О₅) групп G₁ и G₃, с одной стороны, с результатами пост-тестов О₄ и О₆ контрольных групп G₂ и G₄, с другой стороны. Влияние пред-теста может быть проанализировано путем сравнения пост-тестов О₂ и О₄ с О₅ и О₆. Влияние неэкспериментальных событий может быть непосредственно проанализировано путем сравнения разницы пред-теста и пост-теста в контрольной группе G₂. Если в данной группе наблюдается уменьшение страха к насекомым, то это может свидетельствовать о том, что даже при отсутствии психотерапии у испытуемых имеется тенденция к уменьшению страха к насекомым или же имело место какое-то неэкспериментальное событие, которое помогло уменьшить страх к насекомым – например, сезонные вариации частоты появления насекомых.

Схема Соломона позволяет контролировать большое количество возможных факторов, которые влияют на внутреннюю валидность выводов исследования. Единственным ограничением в применении данной схемы является ее сложность и, как следствие, высокая стоимость. Действительно, проведение исследований по схеме Соломона требует четырех групп для изучения эффекта только одного воздействия.

Наиболее часто используемой экспериментальной схемой является следующая:

Схема 4

R O₁ ´ O₂ } G₁

R O₃ O₄ } G₂

Схема 4 соответствует верхней половине схемы Соломона, то есть той ее части, которая касается групп G₁ и G₂. В этой схеме случайное приписывание (R-метод) позволяет исключить интерпретации, связанные с ²эффектами регрессии², ²отбора² и ²смертности². Наличие контрольной группы с пред-тестом и пост-тестом, эквивалентной экспериментальной группе, позволяет проанализировать статистически значимое влияние на результаты эксперимента неэкспериментальных факторов, а также ошибки метода. Однако если установлено, что между пред-тестом и экспериментальным воздействием существует зависимость, то это не всегда можно объяснить ошибками метода.

Другим типом схемы является схема, соответствующая нижней половине схемы Соломона, то есть той ее части, которая относится к группам G₃ и G₄ (см. Схему 5).

Схема 5

R ´ O₅ } G₃

R O₆ } G₄

Эта схема, в отличие от предыдущей, позволяет преодолеть трудности, связанные с возможным взаимодействием пред-теста и экспериментального воздействия. Действительно, если нет пред-теста, то не может быть взаимодействия между пред-тестом и экспериментальным воздействием. R-метод позволяет сделать вывод о том, что разница, которая возникает между двумя группами, наблюдается за счет экспериментального воздействия ´. Другие возможные интерпретации могут быть исключены посредством сравнения с контрольной группой, но не могут быть подвергнуты проверке по отдельности, как в случае анализа эксперимента по схемам 5 и 6, рассмотренным выше. Другими словами, если сопоставление результатов по экспериментальной и контрольной группам дает существенное различие, то исследователь может считать, что в экспериментальной группе отсутствовало влияние каких-либо неэкспериментальных факторов, например, факторов ²истории² и ²созревания² при условии, что обе группы формировались с помощью R-метода. Если же различия не наблюдаются, то экспериментатор не в праве сказать, что это является следствием действия неэкспериментальных фактов.

2. Квазиэкспериментальные схемы

Этот термин был введен в 1966 г. Кэмпбеллом (Campbell) и Стэнли (Stanley). Под квазиэкспериментальными схемами понимаются схемы, в которых не применяется метод случайного приписывания испытуемых к группам. В чисто экспериментальных схемах, как было показано выше, независимая переменная ´ всегда варьируется непосредственно самим исследователем, который приписывает испытуемых к экспериментальной и контрольной группам случайным образом. Лабораторный эксперимент имеет значительные ограничения по возможности применения его вне лаборатории. Действительно, многие переменные, которые являются объектом исследования в психологии, не могут варьироваться экспериментатором по каким-либо причинам, например, по причинам этического или социального характера. В тех случаях, когда строго лабораторный эксперимент невозможен, необходимо провести такое исследование, которое допускает вмешательство также случайных факторов. Во многих случаях государственное учреждение или частная фирма, которые планируют введение изменения, обращаются к исследователям с тем, чтобы проверить эффективность нововведения. В данных случаях изменение, вводимое государственным учреждением или частной фирмой, выполняет роль экспериментального воздействия.

Тот факт, что в схемах, приведенных ниже, не используется R‑метод, накладывает ограничения на интерпретацию результатов, однако, в целом это не препятствует выявлению причинно-следственных связей между переменными. Для этого необходимо, чтобы вместо R‑метода использовался метод парных связей, или М‑метод. Приведем пример данной схемы:

Схема 6

O₁ ´ O₂ } G₁

O₃ O₄ } G₂

Эта схема характеризуется отсутствием случайного отбора испытуемых при формировании экспериментальной и контрольной групп, что предполагает возможность неоднозначной интерпретации результатов исследования и снижает внутреннюю валидность эксперимента. Отсутствие случайного отбора приводит к тому, что контрольная и экспериментальная группы становятся несопоставимыми (или неэквивалентными). Несопоставимость групп означает, что в контрольной и экспериментальной группе доли испытуемых, обладающих определенными характеристиками, различны. Например, в контрольной группе доля (%) лиц с высоким уровнем интеллекта может быть больше, чем в экспериментальной. Или может случиться так, что в экспериментальную группу попадут испытуемые, для которых характерен более высокий темп обучения по сравнению с испытуемыми в контрольной группе. В этих случаях различия между результатами пост-тестов в двух группах могут определяться именно указанными факторами, а не экспериментальным воздействием. Еще одним источником снижения валидности исследования и неоднозначности в интерпретации результатов может являться действие какого-либо неконтролируе­мого фактора (например, истории) в одной из групп.

Например, при исследовании влияния типа преподавателя на усвоение учебного материала в качестве экспериментальной и контрольной групп взяты два школьных класса. Предположим, что два класса находятся в разных частях школьного здания и один из них расположен рядом со спортивным залом, из которого постоянно слышен шум, мешающий слушать преподавателя. Если класс, на который влияет шум, образует контрольную группу и его оценки в пост-тесте окажутся низки, то имеются все основания считать, что это результат влияния постоянного шума на процесс обучения в контрольном классе, а не результат экспериментального воздействия на экспериментальный класс.

3. Предэкспериментальные схемы

Предэкспериментальные схемы исследования так же, как и квазиэкспериментальные, не предусматривают случайного отбора испытуемых в экспериментальные группы. Отсутствие случайного отбора в этом случае приводит к возможности неоднозначной интерпретации результатов, что, в свою очередь, затрудняет подтверждение той или иной гипотезы исследования и его валидности. Различие между предэкспериментальными и квазиэксперимен­тальными схемами является, скорее, не качественным, а количественным. Квазиэкспериментальные схемы по сравнению с предэкспериментальными дают возможность исключить достаточно большое количество факторов, понижающих внутреннюю валидность, тогда как предэкспериментальные схемы, помимо названных выше недостатков, имеют и множество других, снижающих валидность исследования. Предэкспериментальные схемы всегда рассматриваются в методологической литературе как схемы исследования (см. Схему 7), которые не следует применять.

Схема 7

O₁ ´ O₂ } G₁

Эта схема обычно называется схемой с единственной экспериментальной группой, в которой используются пред- и пост-тесты. Схема предусматривает повторение экспериментальных воздействий на одних и тех же испытуемых (см. первую строчку в Схеме Соломона). При этом, независимо от количества экспериментальных воздействий, исследователь должен проводить пред- и пост-тест. Например, в случае терапии по снятию фобий исследователь должен тестировать интенсивность избегания насекомых как до, так и после десяти психотерапевтических занятий. Если при сравнении результатов пред- и пост-тестов отмечается значимая разница, то исследователь может предположить, что произошло снижение (или усиление) страха к насекомым, но не может с полной уверенностью утверждать, что это произошло вследствие психотерапевтического воздействия.

Эта схема допускает выводы, справедливые статистически, но не дает гарантии в плане внутренней валидности. Действительно, изменение страха к насекомым могло бы произойти с равной вероятностью за счет таких факторов, как история, созревание, изменение инструмента измерений, регрессия к среднему и смертность.

Наконец, наиболее простой и наиболее неэффективной схемой исследования является следующая:

Схема 8

´ O₁ } G₁

Данная схема называется схемой с единственной группой и единственным пост-тестом. Рассмотрим в качестве примера терапию по устранению страха к насекомым. Если экспериментатор не располагает дополнительной информацией, то исследование, проведенное по данной схеме, мало информативно, так как после терапии пост-тест применяется только в одной группе. Исследователь не имеет достаточных оснований для того, чтобы определить, психотерапия или что-то другое повлияло на снижение страха к насекомым, поскольку отсутствуют элементы, на которых может базироваться случайное вмешательство, и отсутствуют какие-либо доказательства изменения зависимой переменной (страх к насекомым). Причиной неинформированности этой схемы является тот факт, что, в отличие от других предэкспериментальных схем, она не предусматривает измерения исходного параметра. Исследователю не с чем сравнить результаты теста. Таким образом, мы имеем дело со схемой, которую невозможно интерпретировать. Результаты такого исследования могут быть использованы в особых случаях, когда исследователь располагает информацией, которая была получена независимо от рассматриваемого исследования. На основании данной информации можно интерпретировать результаты исследования.

Итак, необходимо подчеркнуть, что не существует идеального эксперимента. Однако имеются некоторые требования к исследованию, соблюдение которых является обязательным. Прежде всего это наличие контрольной группы, с результатами которой можно сравнивать результаты, полученные в экспериментальной группе. Кроме того, это использование R-метода, то есть метода случайного отбора испытуемых, или использование М-метода, то есть метода парности, для приписывания испытуемых к контрольной и экспериментальной группам.