Планування психологічного експерименту

Планування експерименту - один з найважливіших етапів організації психологічного дослідження, на якому дослідник намагається сконструювати найбільш оптимальну для втілення на практиці модель (тобто план) експерименту.

Грамотно складена схема дослідження, план, дозволяє досягти оптимальних значень валідності, надійності і точності в дослідженні, передбачити нюанси, за якими складно встежити при побутовому «спонтанному експериментуванні». Найчастіше, щоб скоректувати план, експериментатори проводять так зване пилотажное, або пробне дослідження, яке можна розглядати як «чернетка» майбутнього наукового експерименту.

Основні питання, на які відповідає експериментальний план

Експериментальний план створюється для того, щоб відповісти на основні питання про:

кількість незалежних змінних, які використовуються в експерименті (одна чи декілька?);
кількість рівнів незалежної змінної (змінюється незалежна змінна або залишається постійною?);
методи контролю додаткові, або збурюючих, змінних (які необхідно та доцільно застосувати?):
метод прямого контролю (пряме виключення відомої додаткової змінної),
метод вирівнювання (враховувати відому додаткову змінну при неможливості її виключення),
метод рандомізації (випадковий відбір груп у разі невідомості додаткової змінної).

Одним з найважливіших питань, на які повинен відповісти експериментальний план, - визначити, у якій послідовності має відбуватися зміна розглянутих стимулів (незалежних змінних), що впливають на залежну змінну. Такий вплив може варіюватися від простої схеми «A1-A2, де A1 - перше значення стимулу, A2 - друге значення стимулу до більш складних, таких, як «A1-A2-A1-A2»і т. д. Послідовність пред'явлення стимулів - дуже важливе питання, безпосередньо стосується дотримання валідності дослідження: наприклад, якщо постійно пред'являти людині один і той же стимул, він може стати менш сприйнятливий до нього.

Етапи планування

Планування включає в себе два етапи

1. Змістовне планування експерименту:

Визначення ряду теоретичних і експериментальних положень, що утворюють теоретичну основу дослідження.
Формулювання теоретичних і експериментальних гіпотез дослідження.
Вибір необхідного методу експерименту.
Вирішення питання вибірки випробуваних:
Визначення складу вибірки.
Визначення обсягу вибірки.
Визначення способу формування вибірки.

2. Формальне планування експерименту:

Досягнення можливості порівняння результатів.
Досягнення можливості обговорення отриманих даних.
Забезпечення економічного проведення дослідження.

Головною метою формального планування вважається виняток максимально можливого числа причин спотворення результатів.

Види планів

Прості плани

Прості плани, або однофакторні, передбачають вивчення впливу на залежну змінну тільки однієї незалежної змінної. Перевага таких планів полягає в їх ефективності при встановленні впливу незалежної змінної, а також в легкості аналізу та інтерпретації результатів. Недолік полягає в неможливості зробити висновок про функціональної залежності між незалежною і залежною змінними.

Досліди з відтворюваними умовами

У порівнянні з дослідами із залученням двох незалежних груп такі плани потребують меншої кількості учасників. План не передбачає наявності різних груп (наприклад, експериментальної та контрольної). Мета таких досліджень - встановити вплив одного фактора на одну змінну.

Досліди із залученням двох незалежних груп

Досліди із залученням двох незалежних груп - експериментальної та контрольної - досліди, в яких експериментального впливу піддається лише експериментальна група, в той час як контрольна група продовжує робити те, що вона зазвичай робить. Мета таких дослідів - перевірка дії однієї незалежної змінної.

Комплексні плани

Комплексні плани складаються для експериментів, в яких вивчається вплив декількох незалежних змінних (факторні плани), або послідовне вплив різних градацій однієї незалежної змінної (багаторівневі плани).

Плани для багаторівневих експериментів

Якщо в експериментах використовується одна незалежна змінна, ситуація, коли вивчаються лише два її значення, вважається скоріше винятком, ніж правилом. У більшості однофакторних досліджень використовується три або більше значень незалежної змінної, - такі плани часто називають однофакторными багаторівневими. Такі плани можуть використовуватися як для дослідження нелінійних ефектів (тобто випадків, коли незалежна змінна приймає більше двох значень), так і для перевірки альтернативних гіпотез. Перевага таких планів - можливості визначити вид функціональної залежності між незалежною і залежною змінними. Недолік, однак, полягає в великих тимчасових витратах, а також у необхідності залучити більше учасників.

Факторні плани

Факторні плани передбачають використання більш ніж однієї незалежної змінної. Таких змінних, або факторів, може бути скільки завгодно, проте зазвичай обмежуються використанням двох, трьох, рідше - чотирьох.

Факторні плани описуються за допомогою системи нумерації, що показує кількість незалежних змінних і кількість значень (рівнів), прийнятих кожної змінної. Наприклад, факторний план 2х3 («два на три») має дві незалежні змінні (фактори), перша з яких приймає два значення («2»), а друга - три значення («3»); факторний план 3х4х5 має відповідно три незалежні змінні, що приймають «3», «4» і «5» значень відповідно.

експерименті, проведеному за факторної планом 2х2, припустимо, один фактор, A, може приймати два значення - A1 і A2, а інший фактор, B, може приймати значення B1 і B2. Протягом експерименту згідно з планом 2х2 повинно бути проведено чотири досвіду:

A1B1
A1B2
A2B1
A2B2

Порядок проходження дослідів може бути різним в залежності від доцільності, яка визначається завданнями і умовами кожного конкретного експерименту.

Квазиэкспериментальные плани

Квазиэкспериментальные плани - плани для експериментів, в яких внаслідок неповного контролю за змінними можна зробити висновки про існування причинно-наслідкового зв'язку. Поняття квазиэкспериментального плану було введено Кемпбеллом і Стенлі в роботі «Experimental and quasi-experimental designs for research» (Cambell, D. T. & Stanley, J. C., 1996). Це робилося з метою подолання деяких проблем, які ставали перед психологами, які бажали провести дослідження в менш суворої обстановці, ніж лабораторна. Квазиэкспериментальные плани часто застосовуються прикладної психології.

Види квазиэксперементальных планів:

1. Плани експерименту для нееквівалентних груп

2. Плани дискретних тимчасових серій.

Типи:

1. Експеримент за планом тимчасових серій

2. План серій тимчасових вибірок

3. План серій еквівалентних впливів

4. План з неиквивалентной контрольною групою

5. Збалансовані плани.

Плани ex post facto

Дослідження, в яких збір і аналіз даних проводиться після того, як подія вже здійснилося, звані дослідженнями ex post facto, багато фахівців відносять до квазиэкспериментальным. Такі дослідження часто здійснюються соціології, педагогіці, клінічної психології та нейропсихології. Суть дослідження ex post facto полягає в тому, що експериментатор сам не впливає на випробовуваних: в якості впливу виступає деякий реальна подія з життя.

У нейропсихології, наприклад, довгий час (і навіть сьогодні) дослідження ґрунтувалися на парадигмі локализационизма, яка виражається в підході «локус - функція» і стверджує, що ураження певних структур дозволяють виявити локалізацію психічних функцій - конкретний матеріальний субстрат, в якому вони перебувають», мозку [див. А. Р. Лурія, «Ураження мозку і мозкова локалізація вищих функцій»]; подібні дослідження можна віднести до досліджень ex post facto.

При плануванні дослідження ex post facto імітується схема суворого експерименту з вирівнюванням або рандомізацією груп і тестуванням після впливу.

Плани експериментів з малим N

Плани з малим N також називають «планами з одним суб'єктом», так як індивідуально розглядається поведінка кожного випробуваного. Однією з головних причин використання експериментів з малим N вважається неможливість в деяких випадках застосувати результати, отримані з узагальнень на великих групах людей, ні до одного з учасників індивідуально (що, таким чином, призводить до порушення індивідуального валідності.

Психолог Б. Ф. Скіннер вважається самим відомим захисником цього напряму досліджень: на його думку, дослідник повинен «вивчати одну щура протягом тисячі годин, <...> а не тисячу щурів по годині на кожну чи сто щурів по десять годин на кожну. Интроспективные дослідження Еббінгаузом також можна віднести до експериментів з малим N (тільки досліджуваним їм суб'єктом був він сам).

План з одним суб'єктом повинен враховувати як мінімум три умови:

Необхідно точно визначити цільове поводження в термінах подій, які легко зафіксувати.
Необхідно встановити базовий рівень реакції.
Необхідно справити вплив на випробуваного і зафіксувати його поведінку.

Плани кореляційних досліджень

Про кореляційних дослідженнях див. основну статтю Кореляційне дослідження.

Кореляційне дослідження - дослідження, що проводиться для підтвердження або спростування гіпотези про статистичну зв'язку (кореляції) між кількома (двома або більше) змінними. Від квазиэкспериментального план такого дослідження відрізняється тим, що в ньому відсутній керований вплив на об'єкт дослідження.

У корреляционном дослідженні учений висуває гіпотезу про наявність статистичного зв'язку між кількома психічними властивостями індивіда або між певними зовнішніми рівнями і психічними станами, при цьому припущення про причинного залежності не обговорюються. Випробовувані повинні бути в еквівалентних незмінних умовах. У загальному вигляді план такого дослідження можна описати як PxO («піддослідні» x "вимірювання").

Види кореляційних досліджень

Порівняння двох груп
Одномірне дослідження
Кореляційне дослідження попарно-еквівалентних груп
Багатовимірне кореляційне дослідження
Структурний кореляційне дослідження
Лонгітюдне кореляційне дослідження (Лонгитюдні дослідження вважаються проміжним варіантом між квазиэкспериментом і кореляційним дослідженням).