Эксперименты на представительных выборках, их преимущества, сферы использования, примеры

Эксперименты на представительных выборках, их преимущества, сферы использования, примеры

Содержание

Введение

1. Примеры экспериментов на представительных выборках

Описание эксперимента 1. Как сообщать покупателям о ценах на продукты?

Описание эксперимента 2. Мысленная отработка двигательных навыков

Описание эксперимента 3. Два метода обучения испанскому языку

2. Внутренняя и внешняя валидность в экспериментах с межгрупповым сравнением

3. Общая оценка межгрупповых схем и преимущества экспериментов на представительных выборках

Заключение

Список литературы

Введение

Эксперименты на представительных выборках, в отличие от других экспериментов, проводятся не на одном или нескольких испытуемых и не с целью найти наиболее удобный способ подачи информации именно для них. В них принимает достаточно большое количество испытуемых, а цель его заключается в распространении полученных результатов на всех представителей целой популяции. Возникает вопрос: достаточно ли успешно представляет популяцию выборка испытуемых, для того, чтобы у эксперимента была высокая внешняя валидность. Данный тип эксперимента несколько иначе подходит к отношению внутренней валидности: каждая группа использует свой способ получения информации. При этом важно выделить основания, по которым будут сравниваться результаты этих групп испытуемых [1].

Существует множество способов проведения групповых экспериментов, о ряде которых нами будет сказано далее. Мы рассмотрим такие вопросы, как возможности обобщения экспериментальных результатов при привлечении большого числа испытуемых по сравнению с индивидуальным экспериментом, преимущества схем межгрупповых сравнений над схемами эксперимента с одним испытуемым, характер различий между людьми, логику различных стратегий составления групп, систематическое смешение независимых переменных с индивидуальными различиями испытуемых, надежность в схемах межгрупповых сравнений, внешнюю валидность при отборе испытуемых из популяций и при проведении эксперимента на испытуемых, имеющихся в наличии [4]. представительная выборка межгрупповое сравнение.

представительная выборка межгрупповое сравнение

1. Примеры экспериментов на представительных выборках

Описание эксперимента 1. Как сообщать покупателям о ценах на продукты?

В одном из экспериментов (авторы Гейтвуд и Перлофф) было предложено два способа, помогающих выбирать покупки из упаковок разного размера: использование круглой счетной линейки либо поставить на пакете цену продукта за единицу веса. Большинство продавцов утверждали, что использование первого варианта даст более удачные результаты. То есть, выбор будет более точным и быстрым, если сообщать покупателям непосредственно о цене за единицу веса, чем если давать им отдельно информацию об общей цене и размере упаковки, даже если использовать для подсчета вычислительное устройство. Для проверки этого предположения проводилось сравнение трех названных способов информирования покупателей:

) сообщение о весе и цене пакета, как в магазине;

) то же совместно с использованием вычислительного устройства;

) указание цены продукта за унцию.

В исследовании приняли участие 75 испытуемых, из которых женщин было 64. Их случайным образом распределили по трем группам согласно способам информирования. Испытуемого просили выбрать из каждого набора самый дешевый пакет. Выборы испытуемых, характеризовали по параметрам правильность выбора и затраченного времени. Лучшим оказалось второе условие, однако среднее время для него составило почти 32 минуты. В сравнении: для третьего выбора требовалось в среднем 4 мин, а в первом условии - 24 мин, из чего стало ясно, что работа с вычислительным устройством требует дополнительного времени [2].

Таким образом, экспериментальная гипотеза подтвердилась. Непосредственное сообщение о цене за единицу веса позволяло выбирать покупки более точно и быстро, чем прочие способы. Применение вычислительного устройства для более точного выбора было сомнительным, а также при его использовании увеличивалось время покупки.

Теперь выделим преимущества эксперимента с большим числом испытуемых. Здесь важно именно то обстоятельство, что проверялось большое число испытуемых, что дает возможность переносить результаты исследования на всю популяцию покупателей универсамов. Это позволяет делать достаточно широкие обобщения. Кроме того, преимущество эксперимента с большим числом испытуемых - в его экономичности. Также, благодаря количеству собранных данных и возможности использовать более эффективные экспериментальные планы, эксперименты на представительных выборках более качественные, чем эксперименты с отдельными испытуемыми [4].

Описание эксперимента 2. Мысленная отработка двигательных навыков

Эксперимент Д. Пратера (1973) заключался в том, что для обучения начинающих пилотов он решил использовать мысленную тренировку, тем более, что в научной литературе имелись сведения об ее эффективности при совершенствовании навыков игры в волейбол или баскетбол. Под мысленной тренировкой исследователь понимал следующее: "субъект пытается ясно представить в уме те конкретные двигательные операции, из которых состоит навык". Он хотел распространить полученные результаты на всю популяцию курсантов летных школ.

Экспериментальная гипотеза состояла в том, что при дополнении обычных тренировочных программ специальной мысленной тренировкой у курсантов улучшится навык по выполнению посадки самолета. Испытуемые были случайно отобраны среди курсантов, проходящих обучение по тренировочной программе, В экспериментальную группу вошли 13 человек, в контрольную 10. Все курсанты были не очень опытны. В контрольной группе проводились обычные тренировки, а у экспериментальной группы - дополнительная программа специальных мысленных тренировок, проводившихся в макете кабины самолета. Вначале они выслушивали информацию о выполнении всех необходимых операций, сначала очень подробно, затем в самых общих чертах, при этом их просили как можно более отчетливо представлять себе ситуацию посадки и выполнять те же действия, что и в реальном полете, вплоть до движения глаз. Экспериментальная проверка подтвердила правильность исследованной гипотезы. Основной вывод состоит в том, что мысленная тренировка улучшает реальное выполнение посадки самолета [2].

Можно сделать вывод, что преимущество эксперимента с большим числом испытуемых заключается в возможности применения схем межгрупповых сравнений. В данном исследовании индивидуальный эксперимент просто невозможен, так как невозможно обучить одного и того же испытуемого сажать самолет двумя методами и затем сравнить эффективность каждого из них. Для этого необходимо привлечь отдельную группу испытуемых [5].

Описание эксперимента 3. Два метода обучения испанскому языку

Данный эксперимент заключался в следующем: большинство студентов старших классов проходят двухгодичный курс иностранного языка (знание второго языка - условие поступления в университет). Ежегодно около 100 студентов начинают курс испанского языка. Преподавателей испанского было двое, они решили сравнить новый метод обучения с текущим. Занятия по каждому из методов они старались проводить как можно лучше и затрачивать на студентов одно и то же количество времени. Критерий оценки знаний был следующий: если студент может понять вопрос, заданный ему по-испански, и по-испански же ответить на него письменно, то значит, он способен как разговаривать, так и писать на этом языке.

Эксперимент проводился со студентами, изучавшими испанский впервые, При распределении испытуемых на группы экспериментаторы решили провести предварительную проверку. Студентам дали списки испанских слов и попросили их письменно перевести эти слова на английский. После, в зависимости от полученных оценок, они были упорядочены по полученным баллам: от самых высоких к самым низким.

После окончания занятий был проведен итоговый экзамен. Было установлено, что у студентов обеих преподавателей, обучавшихся по одному и тому же методу, оценки в среднем примерно одинаковы. Можно убедиться, что у разговорного метода есть небольшое преимущество: его частотное распределение несколько выше по сравнению с письменным. Правда, средняя оценка для разговорного метода составила 78 баллов, в то время как для письменного - 75. Это различие не очень показательно [2].

2. Внутренняя и внешняя валидность в экспериментах с межгрупповым сравнением

Основным препятствием для достижения внутренней валидности в эксперименте с межгрупповым сравнением является потенциальная возможность влияния на полученные результаты индивидуальных различий испытуемых в каждой из групп. Если группы составлены так, что между ними сохраняется устойчивое различие, то систематическое смешение независимой переменной с индивидуальными особенностями испытуемых неизбежно. А случайные различия между испытуемыми в группе, обусловленные ограниченным размером выборки, будут снижать надежность значений тех зависимых переменных, которые исследуются в эксперименте [4].

По своей внутренней валидности реальные эксперименты не могут быть безупречными. И все же нужно стараться сделать группы как можно больше похожими друг на друга, подбирая их буквально испытуемый к испытуемому. Необходимо привлекать для эксперимента большое число испытуемых. В эксперименте с одним испытуемым для достижения высокого уровня надежности с увеличением разброса данных требуется больше проб. А в эксперименте с межгрупповым сравнением соответствующим требованием будет увеличение количества испытуемых.

Кроме того, надежность индивидуального эксперимента можно повысить путем усреднения изменчивости во времени. Так как часть различий между испытуемыми зависит от субъективных особенностей, этот метод применяется и при межгрупповом сравнении. Эти различия уменьшатся также в том случае, если для всех испытуемых будут обеспечены примерно равные условия проведения эксперимента [6].

Если в эксперименте с испанским языком применение того или другого метода обучения к разным студентам как-то различалось, то нужно ожидать подобных различий и в успешности обучения. В индивидуальных экспериментах соблюдение строгости в отношении всех необходимых аспектов-независимой, зависимой и дополнительных переменных - будет увеличивать надежность, а в новом случае ее можно повысить путем сокращения межгрупповых различий, уравнивая условия работы испытуемых. И если добиться этого, то высокая надежность эксперимента может быть достигнута и не на столь большом количестве испытуемых.

Для того, чтобы повысить внутреннюю валидность, существует ряд стратегий составления экспериментальных групп и схем сравнения. В каждой из схем устраняются препятствия для достижения внутренней валидности эксперимента - систематическое смешение и ненадежность [5].

Эффективность любого эксперимента определяется тем, в какой мере его результаты можно распространить на популяцию. Ясно, что выборка испытуемых из популяции не может представлять последнюю безупречно. С этой точки зрения внешняя валидность реального эксперимента зависит от того, насколько исследователь приближается к идеальному эксперименту благодаря своим способам отбора испытуемых.

Для этого может применяться случайная стратегия, описанная выше, с целью отбора экспериментальных групп из данной популяции. Если популяция хорошо представлена выборкой испытуемых, то внешняя валидность эксперимента удовлетворительна. Однако существует опасность, что при широком распространении результатов внешняя валидность окажется нарушенной [7].

Для достижения внутренней валидности эксперимента, т.е. уравнивания групп испытуемых, участвующих в каждом из условий, вовсе не обязательно, чтобы эти испытуемые были представительной выборкой исследуемой популяции. Подобие групп по индивидуальным характеристикам еще ничего не говорит о представленности популяции. Внешняя валидность эксперимента обеспечивает его внутреннюю валидность, но обратное отношение не сохраняется.

Если выборка испытуемых хорошо представляет популяцию, то достигается высокая внешняя валидность. Однако внутренняя валидность индивидуального эксперимента нарушается главным образом за счет влияний предшествующих проб, различия задач и изменчивости поведения во времени. На представительность выборки эти факторы не влияют. Так что даже если тщательно контролировать их, это все равно не позволит улучшить репрезентативность выборки, т.е. внешнюю валидность эксперимента [8].

Выделение слоев можно применять вместе со случайным отбором испытуемых внутри каждого слоя точно так же, как при случайном распределении слоев. Если основание выделения слоев связано с изучаемым видом деятельности, то данная процедура дает крупное преимущество. При одном и том же количестве испытуемых она обеспечит лучшую представленность популяции, и это повысит внешнюю валидность эксперимента. А поскольку применяется схема эксперимента с межгрупповым сравнением, то внутренняя валидность тоже будет выше.

Если в эксперименте участвуют не случайно отобранные представители популяции, а уже имеющиеся в наличии, то вопрос о репрезентативности выборки становится весьма серьезным [4].

3. Общая оценка межгрупповых схем и преимущества экспериментов на представительных выборках

Сравнительный анализ межгрупповых схем для представления популяции для наглядности представлен нами в табл.1 [2].

Таблица 1.

Общая оценка межгрупповых схем для представления популяции

Стратегия построения группВалидностьТип привлечения испытуемыхОтборРаспределениеСлучайнаяВнутренняя ВнешняяХорошая ХорошаяХорошая Зависит от дополнительной информацииПопарнаяВнутренняя Внешняя-Очень хорошая Зависит от дополнительной информацииСлучайная с выделением слоевВнутренняя ВнешняяОчень хорошая Очень хорошаяОчень хорошая Зависит от дополнительной информацииРеальные группыВнутренняя Внешняя-Плохая Плохая

Итак, в этой работе мы обсудили эксперименты, в которых привлекалось большое число испытуемых. Первое преимущество эксперимента данного типа по сравнению с индивидуальным экспериментом заключается в том, что его результаты, полученные на выборке испытуемых, распространяются на более обширную популяцию, а не только на поведение отдельного человека.

Второе преимущество данных экспериментов также связано с наличием большого числа испытуемых. Становится возможным использование схемы эксперимента с межгрупповым сравнением. Здесь устраняются такие источники нарушения внутренней валидности эксперимента, как эффекты последовательности и факторы задачи.

Детально описан третий эксперимент с межгрупповым сравнением, который, устраняя некоторые источники нарушения внутренней валидности, порождает еще один: индивидуальные различия испытуемых: пол, возраст, образование, а также изменчивость поведения каждого человека и отличия в выполнении задания разными людьми [3].

Во всех трех экспериментах с межгрупповым сравнением использовались схемы, устраняющие систематическое смещение независимой переменной с индивидуальными различиями испытуемых. Но если группы, работающие в разных экспериментальных условиях, имеют явные различия, скажем, взяты из разных школ, то такое смешение неизбежно. Надежность эксперимента повышается за счет привлечения большого числа испытуемых и сокращения несистематических вариаций. Последнее обеспечивается тем, что условия работы каждого испытуемого в группе одинаковы, а также путем сокращения разброса данных каждого испытуемого.

Существуют три стратегии составления групп испытуемых, позволяющие уравнять эти группы в отношении изучаемого вида деятельности: случайная стратегия, подбор пар и случайная с выделением слоев. Их иллюстрациями служат три схемы экспериментов с межгрупповым сравнением, в которых все имеющиеся в наличии испытуемые распределяются по группам для каждого из экспериментальных условий. При использовании схемы случайного распределения групп каждый испытуемый может с равной вероятностью попасть в одну из них. При попарном подборе групп испытуемые сначала располагаются по степени выраженности одной из характеристик, связанной с изучаемым видом деятельности. Испытуемые с одинаковой степенью выраженности этой характеристики попадают затем в разные группы. Применение схемы случайного распределения слоев начинают с классификации испытуемых по некоторому значимому признаку, также связанному с деятельностью которая исследуется в эксперименте. А затем внутри каждого класса, или слоя, проводится случайное распределение по экспериментальным группам. Все три метода устраняют систематическое смешение независимой переменной с индивидуальными различиями испытуемых. Надежность повышается за счет увеличения числа испытуемых. Если основа подбора пар или выделения слоев связана с исследуемой деятельностью, то при одном и том же количестве испытуемых соответствующие стратегии позволяют обеспечить более высокую надежность [6].

Вместе со случайным отбором, так же как и со случайным распределением, можно использовать выделение слоев. Это дает эффективную схему эксперимента с межгрупповым сравнением - послойный случайный отбор. Сначала популяцию разделяют на классы, или слои, а затем внутри каждого слоя применяют случайный отбор. Выделение слоев дает то же преимущество, что и при случайном распределении, если его основание связано с изучаемым видом деятельности.

Когда для эксперимента привлекаются испытуемые, имеющиеся в наличии, будь то "заложники" или добровольцы, есть опасность, что выборка будет недостаточно репрезентативной. Для оценки репрезентативности выборки экспериментатор должен подробно проанализировать ситуацию, а также предвидеть последствия случаев, когда выборка недостаточно представляет популяцию [7].

Заключение

Следует отметить, что возможность распространения результатов эксперимента на популяцию дает ему тройное преимущество. Во-первых, он ставится для изучения популяции в целом. Во-вторых, групповой эксперимент более экономичен, и, в-третьих, это более удачный эксперимент по сравнению с группой индивидуальных экспериментов.

В итоге можно сказать, что эксперименты с привлечением большого числа испытуемых имеют ряд преимуществ по сравнению с индивидуальными экспериментами. Во-первых, они позволяют делать выводы о целой популяции, а не только о самом испытуемом. Во-вторых, в них можно применять схемы межгрупповых сравнений, которые для одних экспериментов очень выгодны, а для других просто необходимы [4].

Чтобы результаты эксперимента можно было распространить на интересующую исследователя популяцию, выборка испытуемых должна быть репрезентативной. Внешнюю валидность эксперимента можно оценить по тому, насколько близок к этой недостижимой цели метод отбора испытуемых.

Хорошо представить популяцию в целом могла бы случайная выборка достаточно большого размера. Связь внешней и внутренней валидности была описана для экспериментов, в которых испытуемые отбираются из популяции. Если способ отбора испытуемых обеспечивает высокую внешнюю валидность, то тем самым достигается достаточное подобие групп, т.е. повышается внутренняя валидность. Однако высокая внутренняя валидность эксперимента не гарантирует его высокой внешней валидности. При использовании схемы индивидуального эксперимента связь между внешней и внутренней валидностью отсутствует, поскольку та и другая зависят от разных факторов [2].

Список литературы

1. Безуглов, И.Г. Основы научного исследования / И.Г. Безуглов, В.В. Лебединский, А.И. Безуглов. - М.: Изд-во: Академический проект, 2008. - 208 с.

2. Готтсданкер, Р. Основы психологического эксперимента / Р. Готтсданкер. - М.: Изд-во МГУ, 1982.

3. Гудвин, Дж. Исследование в психологии: методы и планирование / Дж. Гудвин. - СПб.: Питер, 2004.

4. Дружинин, В.Н. Экспериментальная психология / В.Н. Дружинин. - М.: ИНФРА-М, 1997. - 256 с.

5. Корнилова, Т.В. Введение в психологический эксперимент / Т.В. Корнилова. - М.: Изд-во МГУ, 1997.

6. Куликэн, Х. Методы исследований / Х. Куликхэн // Психология: комплексный подход / Под ред.М. Айзенка. Минск: Новое знание. - 2002. - С.667-730.

7. Солсо, Р.Л. Экспериментальная психология: практический курс / Р.Л. Солсо, Х.Х. Джонсон, М.К. Бил. - СПб.: прайм-ЕВРОЗНАК, 2001.

8. Шкляр, М.Ф. Основы научных исследований / М.Ф. Шкляр. - М.: Издательство: Дашков и Ко, 2009. - 244 с.