4.2 идеальный эксперимент и реальный эксперимент

4.2 идеальный эксперимент и реальный эксперимент

Понятие «идеальный эксперимент» ввел в употребление Д. Кэмпбелл. Идеальный эксперимент предполагает изменение экспериментатором только независимой переменной, зависимая переменная контролируется. Другие условия эксперимента остаются неизменными. Идеальный эксперимент предполагает эквивалентность испытуемых, неизменность их характеристик во времени, отсутствие самого физического времени (как это ни парадоксально звучит), возможность проводить эксперимент бесконечно. Следствием этого является проведение всех экспериментальных воздействий одновременно.

Идеальный эксперимент противостоит реальному, в котором изменяются не только интересующие исследователя переменные, но и ряд других условий. Соответствие идеального эксперимента реальному выражается в такой его характеристике, как внутренняя валидность (validity) — достоверность результатов, которую обеспечивает реальный эксперимент по сравнению с идеальным. Внутренняя валидность характеризует меру влияния на изменение зависимой переменной тех условий (независимой переменной), которые варьирует экспериментатор (рис. 4.4).

Рис. 4.4

Чем больше влияют на изменение зависимой переменной неконтролируемые исследователем условия, тем ниже внутренняя валидность эксперимента. Следовательно, больше вероятность того, что факты, обнаруженные в эксперименте, являются артефактами.

Планирование эксперимента необходимо для выявления влияния независимой переменной на зависимую за счет контроля других переменных. Переменные, являющиеся источником артефактов, либо устраняются, либо их влияние усредняется (за счет смешения и погашения изменчивости условий эксперимента). Высокая внутренняя валидность — главный признак хорошего эксперимента (близко к «безупречному эксперименту»).

Не все переменные, влияющие на результат исследования, можно учесть или исключить (элиминировать). Те из них, которые нарушают внутреннюю валидность, называют «побочными». К числу побочных, полностью не устранимых переменных относят влияние фактора времени, фактор задачи, фактор индивидуального различия.

Рассмотрим более подробно центральное понятие «валидность». Обратимся к системе отношений «эксперимент—теория—реальность». На основе теории выдвигается гипотеза, которая в конечном счете и проверяется в эксперименте. Методики и план эксперимента должны соответствовать проверяемой гипотезе — степень этого соответствия и характеризует операциональную валидность. Например, в эксперименте по научению резкий звук зуммера используется как эквивалент «наказания» за ошибку, поэтому возникает сомнение в правильности такой интерпретации. В самом эксперименте мы должны максимально учесть, устранить и т. д. влияние побочных переменных на зависимую переменную. Внутренняя валидность характеризует меру влияния независимой переменной на зависимую по отношению к другим факторам. Иными словами, внутренняя валидность тем выше, чем больше вероятность того, что экспериментальный эффект (изменение зависимой переменной) вызван изменением независимой переменной.

Эксперимент должен воспроизводить внешнюю реальность. Эксперимент, который полностью воспроизводит внешнюю реальность, называется экспериментом полного соответствия. Разумеется, в реальности полное соответствие недостижимо. Мера соответствия экспериментальной процедуры реальности характеризует внешнюю валидность эксперимента.

Дополнительные переменные, которые требуют учета в эксперименте, влияют на внешнюю валидность. Если от внутренней валидности зависит достоверность экспериментальных результатов, то от внешней — переносимость результатов из лабораторных условий на реальные процессы и обобщение их на другие сферы реальности.

Наконец, связь теории и реальности отражается в адекватности теории реальности и прогностичности ее предсказаний. Кэмпбелл ввел еще одно важное понятие, характеризующее валидность эксперимента, а именно — конструктивную валидность. Конструктная валидность выражает адекватность метода интерпретации экспериментальных данных теории, т. е. в структуру следует ввести четвертую составляющую — интерпретацию: теория—эксперимент—интерпретация—реальность.

Конструктная валидность, по мнению Кэмпбелла, характеризует правильность обозначения (интерпретации) причины и экспериментального эффекта с помощью абстрактных терминов из обыденного языка или формальной теории.

Таким образом, внутренняя валидность определяется достоверностью интерпретации экспериментального эффекта как связи изучаемой причины и следствия (отношение эксперимент—интерпретация), а конструктная валидность — правильностью употребления терминов той или иной теории при интерпретации данных эксперимента.

Кэмпбелл отмечает, что установление внутренней валидности требует отбраковывания альтернативных объяснений связи между зависимой и независимой переменными. Установление конструктивной валидности требует отказа от альтернативных интерпретаций соотношения причины и следствия с понятиями, взятыми из той или иной теории. С точки зрения Кэмпбелла, хороший эксперимент должен:

 выявлять временную последовательность предполагаемых причины и следствия;

 показывать, что вероятные причины и эффект взаимосвязаны (ковариантны);

 исключать влияние побочных переменных, которым можно было бы объяснить экспериментальный эффект; 4) исключать альтернативные гипотезы о теоретических конструктах, объясняющих эту связь.

Для уяснения отношений между основными характеристиками экспериментального исследования полезно запомнить следующую схему: (см. рис. 4.5).

Рис. 4.5

Внутренняя валидность является непременным условием любого эксперимента. Кэмпбелл выделил восемь основных факторов, нарушающих внутреннюю валидность эксперимента. Перечислим их. Первую группу можно назвать факторами выборки:

Селекция — неэквивалентность групп по составу, которая вызывает систематическую ошибку в результатах.

Статистическая регрессия — частный случай ошибки селекции, когда группы отбирались на основе «крайних» показателей (иначе — корреляция из-за неоднородности группы).

Экспериментальный отсев — неравномерное выбывание испытуемых из сравниваемых групп, приводящее к неэквивалентности групп по составу.

Естественное развитие — изменение испытуемых, являющееся следствием течения времени, без связи с конкретными событиями: изменение состояния (голод, усталость, болезнь и др.), свойств индивида (возрастные перемены, нако ление опыта и др.).

Вторая группа — побочные переменные, влияние которых приводит к следу! щим эффектам:

Эффект «истории»— конкретные события, происходящие в период между начальным и итоговым тестированием помимо экспериментального воздествия.

Эффект тестирования — влияние предварительного тестирования на результ, итогового.

Инструментальная погрешность — определяется надежностью метода фиксации поведения испытуемого, т. е. надежностью теста; именно надежность влияет на валидность, по утверждению Кэмпбелла, а не наоборот.

Взаимодействие факторов: отбора; естественного развития; истории (разные и тории экспериментальных групп) и др.

Позже Кэмпбелл описал еще ряд источников нарушения внутренней валидн сти. Наиболее существенные относятся к экспериментальной процедуре, а имени компенсаторное сопоставление эффектов различных воздействий, имитация возде ствия, когда его на самом деле не происходит и др.

Реальный эксперимент и «эксперимент

полного соответствиия»

Реальный эксперимент отличается как от эксперимента идеальн го, так и от самой реальности, которую он призван моделировать. Это отличие фи сируется таким понятием, как «внешняя валидность» психологического экспер мента.

Внешняя валидность определяет, в какой мере результаты, полученные в эксг рименте, будут соответствовать жизненной ситуации, послужившей «первообразом» для эксперимента. Кроме того, внешняя валидность характеризует возможность обобщения, переноса результатов, полученных в эксперименте, на весь класс жизненных ситуаций, к которым принадлежит «первообразная», и на любые другие.

Надо сказать, что внешняя валидность имеет особое значение на эмпирической стадии развития науки. В принципе возможны такие эксперименты, которые не соответствуют никаким реальным жизненным ситуациям, а служат лишь для проверки гипотез, источником которых является развитая теория. В развитых науках исследователи стремятся избегать «прямого замыкания». Экспериментальный результат — реальность, так как понятно, что эксперимент строится исходя из требований проверяемой теории, а не из требований соответствия реальности. Моделирование некоторых условий, например в экспериментах по сенсорной депривации или выработке классических условных рефлексов, не соответствует никакой жизненной реальности. При условии, если под реальностью понимать то, что было, а не то, что потенциально может быть. Поэтому многостраничные рассуждения такого солидного автора, как Готтсданкер, по поводу «экспериментов полного соответствия» или «экспериментов, улучшающих реальность», кажутся надуманными и архаичными.

Но нельзя отрицать значение «внешней валидности» для эксперимента, если учитывать общее состояние психологической науки, а не «передовой» край психологической теории.

Внешняя валидность иногда трактуется как характеристика эксперимента, определяющая возможность переноса (обобщения) полученных результатов на различные времена, места, условия и группы людей (или животных). Однако возможность переноса является следствием двух причин: 1) соответствия условий эксперимента его «первообразной» жизненной ситуации («репрезентативность» эксперимента); 2) типичности самой «первообразной» ситуации для реальности («репрезентативность» ситуации). Выбранная для моделирования в эксперименте ситуация может быть совершенно нерепрезентативной с точки зрения жизни той группы испытуемых, которая участвует в эксперименте, или являться редкой и нетипичной.

Внешняя валидность, как определяет ее Готтсданкер, влияет прежде всего на достоверность выводов, которую дают результаты реального эксперимента по сравнению с экспериментом полного соответствия. Для достижения высокой внешней валидности нужно, чтобы уровни дополнительных переменных в эксперименте соответствовали их уровням в реальности. Эксперимент, который не имеет внешней валидности, считается неверным. Добавим, что он неверен, если источником гипотезы является реальность, обыденное знание, а не теория. Эксперимент, не соответствующий реальности, может обладать совершенной внутренней и операциональной валидностью. Другое дело, что прямой перенос его результатов в реальность невозможен без учета влияния на зависимую переменную помимо независимой и дополнительных переменных.

Очевидно, что достижение полной внешней валидности невозможно в принципе, поэтому любое «чистое» аналитическое исследование является внешне невалидным. Вместе с тем рекомендуется максимально учитывать влияние дополнительных переменных на экспериментальный эффект, так как неизвестно, когда будет построена теория для их объяснения, а данные, возможно, придется использовать на практике.

Заботу о внешней валидности эксперимента особо проявляют исследователи, работающие в прикладных областях: клинической психологии, педагогической и организационной психологии. Это понятно, ибо для решения своих повседневных задач им чаще приходится прибегать к постановке экспериментов, имитирующих реальность. По сути, историческая дискуссия сторонников лабораторного эксперимента и «естественного эксперимента» была отражением разного методического подхода специалистов, занимавшихся фундаментальной или прикладной психологией. В настоящее время факторами, влияющими на внешнюю валидность, считают неустранимые особенности эксперимента, отличающие его от реальной ситуации. Кэмпбелл ставит знак равенства между внешней валидностью, репрезентативностью эксперимента и возможностью генерализации его результатов. Он относит к факторам, угрожающим внешней валидности, в первую очередь эффекты, связанные с особенностями объекта исследования: обучаемость, наличие памяти, способность эмоционально реагировать на ситуации. Кэмпбелл называет главные причины нарушения внешней валидности:

Эффект тестирования — уменьшение или увеличение восприимчивости испытуемых к экспериментальному воздействию под влиянием тестирования. Например, предварительный контроль знаний учеников может повысить их интерес к новому учебному материалу. Поскольку генеральная совокупность предварительному тестированию не подвергается, то результаты для нее могут быть не репрезентативными.

Условия проведения исследования. Они вызывают реакцию испытуемого на эксперимент. Следовательно, его данные нельзя переносить на лиц, не принимавших участия в эксперименте, этими лицами является вся генеральная совокупность, кроме экспериментальной выборки.

Взаимодействие факторов отбора и содержания экспериментального воздействия. Их следствия — артефакты (в экспериментах с добровольцами или испытуемыми, участвующими по принуждению).

Интерференция экспериментальных воздействий. Испытуемые обладают памятью и обучаемостью. Если эксперимент состоит из нескольких серий, то первые воздействия не проходят для них бесследно и сказываются на появлении эффектов от последующих воздействий.

Большинство причин нарушения внешней валидности связано с особенностями психологического эксперимента, проводимого с участием человека, которые отличают психологическое исследование от эксперимента, осуществляемого специалистами других естественных наук.

На взаимодействие процедуры тестирования и содержания экспериментального воздействия первым обратил внимание в 1949 г. Р. Л. Соломон [Solomon R. L, 1949] при проведении исследования школьников: предварительное тестирование снижало эффективность обучения. Исследование социальных установок показало, что предварительное тестирование оказывало влияние на установки личности и ее подверженность убеждению, а в экспериментах Ховленда, наоборот, ослабляло убеждающее воздействие фильмов.

Эффект тем больше, чем необычнее процедура тестирования и чем более сходно по содержанию экспериментальное воздействие с тестом. Для того чтобы избежать эффекта предварительного тестирования, Кэмпбелл рекомендует применять экспериментальные планы с предварительно не тестируемыми группами.

Как уже отмечалось, «взаимодействие состава группы и воздействия» связано с неслучайным участием испытуемых в эксперименте. Реакция может быть двух типов: готовность добровольцев «подвергнуться воздействию» и отказ, негативная реакция тех, кто принудительно привлечен к участию в эксперименте. В исследованиях по научению могут согласиться участвовать только интеллектуально одаренные люди. Выбывание испытуемых в ходе эксперимента может вызываться экспериментальным воздействием. К примеру, лица, потерпевшие неудачу при выполнении заданий на мотивацию достижения, могут отказаться от участия в последующих сериях.

Естественно, практически невозможно элиминировать лишь фактор «реакции на эксперимент». Еще раз отметим, что проблема внутренней валидности разрешима в принципе, так как можно подобрать соответствующие процедуры планирования эксперимента и математической обработки результатов, чтобы обеспечить заданный уровень их достоверности.

Согласно Кэмпбеллу, проблема внешней валидности как репрезентативности эксперимента по отношению к реальности неразрешима, так как индукция, т. е. обобщение, никогда не может быть полностью объективна.

Проблема внешней валидности как адекватности ситуации эксперимента его «первообразной» жизненной ситуации также неразрешима логическими и математическими средствами: она требует привлечения всей совокупности научных психологических знаний для описания ситуации в целом.