Повна версія

Головна arrow Психологія arrow Загальнопсихологічний практикум

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ФАКТОРНОГО ЕКСПЕРИМЕНТУ

В результаті вивчення даного розділу студенти будуть: знати

  • • основні принципи планування та типи факторних експериментів;
  • • поняття основних ефектів і взаємодії факторів;
  • • види взімодействіе;

вміти

• правильно інтерпретувати основні ефекти незалежних змінних і їх взаємодії;

володіти

  • • загальної методологією планування і оцінки факторних експериментів;
  • • навичками застосування статистичних методів в оцінці основних ефектів і взаємодії незалежних змінних в факторних планах.

Загальна характеристика факторних планів

У попередньому розділі ми познайомилися з тим, як будуються експерименти з однієї незалежної змінної. Такий підхід до досліджень простий і зручний. Однак сучасна експериментальна психологія пішла набагато далі, і сьогодні дослідження в основному будуються за більш складними схемами - в рамках одного експерименту вивчається вплив відразу декількох незалежних змінних. Експериментальні плани, що дозволяють вивчати вплив більше однієї незалежної змінної, називаються факторними. Така назва пов'язана з тим, що для позначення змінних, вплив яких підлягає дослідженню, крім терміна "незалежна змінна" використовується ще один синонімічний термін - "фактор". В рамках даного підходу розглядаються до цього прості експерименти будуть називатися однофакторний.

Кількість незалежних змінних в факторних планах потенційно може бути як завгодно великим, проте на практиці зазвичай розглядається не більше двох-трьох змінних, рідше - чотири. Це пов'язано з тим, що в міру збільшення кількості аналізованих чинників зростає не тільки складність організації дослідження, але і складність інтерпретації результатів; в якийсь момент стає просто неможливо адекватно проаналізувати дані.

За рідкісними винятками практично всі сучасні експериментальні дослідження проводяться але факторной схемою, оскільки її застосування дозволяє отримати більш багаті результати, перевірити більш складні гіпотези, проконтролювати можливі побічні змінні, підвищити внутрішню і зовнішню валідність експерименту.

Наприклад, Г. Бауер в серії досліджень впливу емоцій на процеси пам'яті цікавився, як впливає па ефективність запам'ятовування різної але емоційного змісту інформації емоційний стан, що переживається в момент її сприйняття [1] . Випробовувані читали текст, в якому описувалося життя двох студентів, з одним з яких відбувалися позитивні події, а з іншим - негативні. Перед прочитанням розповіді у випробовуваних за допомогою гіпнозу викликали або радісне, або сумний настрій.

На наступний день випробувані повинні були згадати розповідь, перебуваючи в нейтральному стані. Виявилося, що випробовувані, які читали розповідь в радісному настрої, запам'ятали більше подій з життя студента, з яким відбувалися позитивні події, тоді як випробовувані, читали розповідь в сумному настрої, запам'ятали більше сумних подій з життя другого студента. Результат, отриманий в цьому і подібних експериментах, дозволив Бауеру виявити ефект конгруентності настрою в пам'яті, що полягає в тому, що при запам'ятовуванні перевагу отримує інформацію емоційного змісту, що збігається з емоційним станом людини в момент сприйняття цієї інформації.

Зауважимо, що такий ефект не міг би бути виявлений при використанні простого експерименту, якби дослідник маніпулював тільки емоційним станом випробуваних або тільки емоційним змістом інформації, що запам'ятовується.

Факторні плани прийнято позначати за допомогою спеціальної системи, що дозволяє в стислій формі відобразити загальну структуру експерименту: вказати кількість досліджуваних незалежних змінних, а також кількість рівнів, що розглядаються в кожній з них. Описаний вище експеримент може бути позначений як 2x2.

Кількість цифр в цьому позначенні говорить про кількість незалежних змінних (факторів), а кожна цифра, в свою чергу, відображає число рівнів на кожній з них.

Таким чином, позначення 3x4 буде говорити про те, що досліджується дві незалежні змінні (два числа в позначенні), перша з яких приймає три рівня, а друга - чотири. Позначення 3 х 2 х 5 буде говорити про те, що вивчається три незалежних змінних, перша з них приймає три рівня, друга - два, а третя - п'ять.

При описі структури обраного експериментального плану в звітах і публікаціях прийнято писати: "У дослідженні використовувався факторний план 2 х 3", а потім розшифрувати, які саме незалежні змінні вивчалися і які саме рівні вони брали.

У наведеному вище дослідженні Бауера використовувався факторний план 2x2, причому в якості першої незалежної змінної виступало емоційний стан випробуваного під час запам'ятовування (радісне або сумне), а в якості другої - емоційна забарвленість інформації (позитивна чи негативна).

Коли раніше йшлося про дослідження з однієї незалежної змінної, термін "експериментальне умова" був синонімічний терміну "рівень незалежної змінної". Для факторних експериментів це не так, оскільки кожне експериментальне умова задається комбінацією різних рівнів декількох незалежних змінних.

Кількість експериментальних умов в факторних планах не дорівнює ані кількості незалежних змінних, ні кількістю рівнів кожної з них окремо. Воно відповідає кількості всіх можливих поєднань всіх рівнів всіх незалежних змінних і може бути розрахована шляхом множення вказаних в позначенні експерименту чисел.

Так, в експерименті 2x2 вивчаються чотири умови, які виходять внаслідок комбінації кожного з двох рівнів першої незалежної змінної з кожним з двох рівнів другий незалежної змінної. Наочно це зображено в табл. 13.1, де перша незалежна змінна позначена буквою А з рівнями A 1 і A 2 (розташовані в рядках таблиці), а друга - буквою В з рівнями B 1 і В 2 (розташовані в стовпцях таблиці).

Таблиця 13.1

Факторна матриця для плану 2x2

фактори

В

Рівень В 1

Рівень В 2

А

Рівень А 1

А 1 В 1

А 1 В 2

Рівень А 2

А 2 В 1

а 2 в 2

Кількість умов в цьому експерименті відповідає кількості поєднань кожного рівня однієї незалежної змінної з кожним рівнем інший, або кількістю осередків в цій таблиці. Всього виходить чотири умови: поєднання першого рівня фактора А і першого рівня фактора В (А1В1), поєднання першого рівня фактора А і другого рівня фактора В (А 1 В 2 ), поєднання другого рівня фактора А і першого рівня фактора В (А 2 В х ) і поєднання другого рівня фактора А і другого рівня фактора В (А 2 В 2 ).

Для того щоб провести правильний факторний експеримент, необхідно досліджувати незалежну змінну в усіх можливих умовах.

Таблиця 13.1, що відображає всі експериментальні умови, являє собою факторну матрицю. Нумерація рядків і колонок в ній завжди здійснюється стандартним чином: по рядках перераховуються рівні першої незалежної змінної, а по стовпцях - рівні другої. Розуміння того, як нумеруються осередки факторной матриці, може бути важливо при обробці результатів факторних експериментів в деяких статистичних програмах.

Якщо аналогічним чином схематично зобразити факторний план 3 х 4, то вийде матриця, представлена в табл. 13.2. У такому експерименті буде 12 умов.

Подібне зображення для факторного плану з трьома незалежними змінними виявиться більш складним (по суті, воно повинно бути тривимірним). Так, наприклад, факторний план 2x2x2 може бути проілюстрований як дві матриці 2x2, одна з яких призначена для

одного рівня третьої незалежної змінної, а інша - для другого її рівня (табл. 13.3). Кількість можливих комбінацій рівнів змінних (експериментальних умов) тут буде дорівнює восьми.

Таблиця 13.2

Факторна матриця для плану 3x4

фактори

В

Рівень В х

рівень В2

Рівень В 3

Рівень В,

А

Рівень A,

A, B,

A, B 2

АВ 3

A, в,

Рівень А 2

а 2 в х

а 2 в 2

А 2 В 3

А 2 В 4

Рівень A 3

А 3 В 1

а 3 в 2

А 3 В 3

А 3 В а

Таблиця 13.3

Факторна матриця для плану 2x2x2

Фактор С: рівень С х

фактори

В

Рівень В х

Рівень В 2

A

Рівень A,

A, Б, С,

A, В 2 С,

Рівень A 2

А 2 ВС

А 2 В 2 С

Фактор С: рівень С 2

фактори

В

Рівень В 1

Рівень В 2

Л

Рівень A,

A 1 У | З 2

АВ 2 З 2

рівень A2

А 2 В х С 2

а 2 в 2 з 2

Важливо розуміти, що проведення факторного експерименту має на увазі отримання даних для кожного експериментального умови. Довільний вибір тільки декількох з усіх можливих умов некоректний. Тому чим більше незалежних змінних ви досліджуєте і чим більше рівнів приймає кожна з них, тим складнішим буде ваш експеримент. Якщо ж все-таки з якоїсь причини дослідник відмовляється від дослідження якого-небудь одного або декількох комбінацій експериментальних умов, то такі факторні плани називають клаптевими.

Використання факторних експериментів не тільки дозволяє більш глибоко підійти до вивчення досліджуваних питань, а й висуває більш високі вимоги до майстерності експериментатора, призводить до необхідності ретельніше планувати дослідження. Дослідник повинен:

  • 1) вибрати всі незалежні змінні, які будуть вивчатися;
  • 2) визначитися з кількістю рівнів кожної з цих змінних;
  • 3) вирішити, як краще пред'являти кожну з них - але внутрісуб'ектной або межсуб'ектной схемою;
  • 4) передбачити і усунути можливі загрози внутрішньої валідності.

Всі особливості, плюси і мінуси, описані в попередньому розділі стосовно однофакорним експериментів, пов'язані з кількістю рівнів і схемами первинного контролю внутрісуб'ектних і міжгрупових планів, залишаються актуальними для факторних експериментів, тільки тепер все це повинно бути продумано для кожного фактора.

Якщо змінна є груповий, необхідно вирішити питання про створення еквівалентних груп випробовуваних, які будуть працювати на різних її рівнях (використовувати випадковий розподіл або процедури попарного підбору). Якщо змінна є внутрісуб'ектной, для неї повинні бути реалізовані відповідні способи позиційного зрівнювання для нівелювання ефектів послідовності. Визначення того, яким чином буде пред'являтися кожна незалежна змінна, має відбуватися відповідно до її специфікою.

Так само, як і в однофакторних планах, в факторних експериментах способи пред'явлення незалежних змінних будуть безпосередньо позначатися на необхідній кількості випробовуваних, тривалості їх роботи і т.д. Залежно від того, як ставляться використовувані незалежні змінні, факторні плани можуть бути розділені на кілька видів.

Якщо всі досліджувані незалежні змінні і їх рівні пред'являються окремо для кожної групи випробовуваних, то такі факторні плани називаються межсуб'ектних. У кожному експериментальному умови при цьому будуть брати участь різні групи випробовуваних. Загальна кількість груп випробовуваних буде відповідати твору всіх рівнів всіх незалежних змінних (факторів), а загальне число учасників дослідження буде відповідати кількості умов, помноженому на кількість випробовуваних кожної групи.

Як приклад міжгрупового факторного експерименту наведемо дослідження Д. Ліндера з колегами, проведене для вивчення впливу величини винагороди за відстоювання позицій, які суперечать установкам людини, на зміну цих установок [2] . У своєму дослідженні Ліндер хотів розвести дві концепції про зв'язок величини винагороди зі зміною установок.

В рамках теорії підкріплення передбачається, що чим значніше в такій ситуації випробуваний буде винагороджений (зазвичай в якості винагороди використовувалися грошові компенсації), тим сильніше зміниться його думку щодо ключової теми. Іншими словами, передбачається, що чим більше буде плата за відстоювання протилежних поглядів, тим сильніше буде підкріплено зміна власної позиції і тим швидше вона зміниться.

У той же час в рамках теорії когнітивного дисонансу передбачається, що при відстоюванні думки, протилежної власним установкам, людина відчуває когнітивний дисонанс, подолання якого і буде відбуватися за рахунок зміни власної думки. Дисонанс буде тим більше, чим менше виявиться плата, а значить, саме в разі низької плати зміна установки повинно бути найбільшим у порівнянні з випадком, коли плата була високою. Кожен з цих пояснювальних підходів отримав свої емпіричні підтвердження в попередніх дослідженнях, що здається нелогічним.

Ліндер припустив, що в дійсності працюють обидві моделі, однак те, яка з них спрацює, залежить від можливості для людини вибирати: відстоювати чи не відстоювати погляди, протилежні своїм власним.

Дослідники провели факторний експеримент 2x2. де в якості першого чинника досліджувалася величина винагороди (два рівня - високу винагороду в 2,5 долара або низьке в 50 центів), а в якості другого фактора - наявність вибору (який також брав два рівня - випробуваний міг вибирати, відстоювати йому протилежні погляди , або вибору не було, і він просто повинен був це робити за умовами дослідження). Обидві змінні були межсуб'ектних.

У ролі піддослідних виступали студенти одного з американських університетів. Завдання полягало в тому, щоб написати переконливе есе на підтримку закону, що забороняє виступати в державних установах комуністам і захисникам П'ятої поправки до Конституції США. Ця тема була обрана дослідниками через те, що можливість введення подібного закону в штаті Північна Кароліна в той час широко обговорювалася, і студенти виступали проти його прийняття, оскільки він обмежував їх свободу доступу до інформації. Після написання есе студенти оцінювали своє ставлення до цього закону за шкалою, що містить сім категорій - від "закон абсолютно не виправданий" до "закон повністю виправданий".

В умови наявності вибору випробуваним додатково підкреслювалося, що виконання завдання залишається повністю на їх розсуд. В умови відсутності вибору випробуваним просто повідомляли, що саме потрібно буде зробити. Після того як піддослідні приймали рішення про участь в дослідженні, незадовго до початку виконання завдання однієї частини піддослідних повідомлялося, що на додаток до звичайної плати за участь в дослідженні організація, яка нібито проводить його, доплачує по 50 центів, а іншій частині - але 2.5 долара .

Результати підтвердили гіпотези авторів: в умови відсутності вибору найсильніше змінили своє ставлення до закону випробовувані, яким платили більше (що відповідає теорії підкріплення), і в той же час в умови наявності вибору найсильніше змінили свою думку студенти, яким платили менше (що відповідає теорії когнітивного дисонансу).

Якщо пса досліджувані незалежні змінні і їх рівні пред'являються кожному випробуваному, який бере участь в експерименті, то такі факторні плани називаються внутрісуб'ектнимі. При цьому кожен випробовуваний братиме участь в кожному експериментальному умови. Очевидно, що в цьому випадку потрібна всього одна група випробовуваних. Кількість учасників в таких експериментах буде мінімальним. У цьому, як ми вже знаємо, і полягає перевага внутрісуб'ектних схем.

Як приклад внутрісуб'ектного факторного експерименту можна привести дослідження, в якому автори шукали емпіричне підтвердження тези про те, що імітація рухів виявляється більш простим завданням, ніж виконання рухів відповідно до символічними описами або усними інструкціями [3] . Для цього дослідники розробили план внутрісуб'ектного експерименту 2x3.

Піддослідні мали бути виконувати прості рухи - ворушити вказівним або середнім пальцем руки в залежності від вказівок інструкції. Першою незалежної змінної був тип інструкції, яку слід було виконувати: випробовувані або мали повторювати показані рухи пальців або рухати тих чи інших пальцем, орієнтуючись на символічні вказівки (якщо з'являлася цифра 1. рухати вказівним пальцем, а якщо з'являлася цифра 2 - середнім).

Інструкції пред'являлися випробуваним у вигляді анімованих слайдів, особливості конструювання яких представляли собою другий фактор. На базовому рівні цього фактора випробуваному показувалося або рух пальців, або цифри (відповідно до того, інструкцій якого типу він повинен слідувати в даний момент). В інших умовах на слайді одночасно показувалися і рухи пальців, і цифри. При цьому вказівки цих двох суміщених інструкцій могли або збігатися (одночасно показувалися рух вказівним пальцем і цифра 1 або рух середнім пальцем і цифра 2), або не збігатися (одночасно показувалися рух вказівним пальцем і цифра 2 або рух середнім пальцем і цифра 1).

Різні типи слайдів пред'являлися у випадковому порядку. У першому блоці завдань випробовувані повинні були імітувати рухи руки, ігноруючи з'являються цифри, а в другому рухати тих чи інших пальцем в залежності від того, яка цифра пред'явлена, ігноруючи одночасно показуються руху. Послідовність виконання блоків завдань була збалансована між випробуваними.

Було встановлено, що випробовувані швидше реагують в тому випадку, коли їм потрібно імітувати рухи, причому цей ефект не залежав від типу слайдів, на який потрібно було реагувати. Коли ж інструкції задавалися за допомогою символів, випробовувані повільніше виконували завдання, якщо символи на слайдах не збігалися з одночасно показуваним рухом руки, і виконували швидше, якщо символи збігалися.

Факторні експериментальні плани, в яких вивчаються як внутрішньо-суб'єктні, так і межсуб'ектних змінні, називаються змішаними. При такій побудові дослідження необхідно буде використовувати всі можливі способи контролю побічних змінних, а необхідну кількість випробовуваних буде залежати від кількості рівнів груповий змінної.

При описі планів таких експериментів необхідно окремо уточнювати, яка з змінних розглядалася в якості внутрісуб'сктной, а яка - як груповий.

Розглянемо як приклад дослідження, проведене американськими дослідниками III. Мерфі і Р. Зайонцем [4] . Зайонц займався дослідженням емоційних процесів і відстоював позицію первинності афекту, стверджуючи, що для виникнення простих позитивних або негативних афективних реакцій когнітивна оцінка не потрібна. Ця позиція суперечить популярної когнітивної теорії емоцій, яка стверджує, що для виникнення емоцій необхідна первинна когнітивна оцінка. Цю позицію первинності когнітивних чинників у виникненні емоцій відстоював Р. Лазарус, з яким в основному і вів свої теоретико-емпіричні суперечки Зайонц.

На підтвердження своєї позиції Зайонц провів велику кількість експериментів, в ряді яких використовував парадигму праймінга, тобто преднастройки. У цій парадигмі оцінюється вплив передує стимулу (він називається стимулом-нреднастройкой, або праймом) на сприйняття і оцінку цільового стимулу. Зайонц припустив, що якщо афективні Прайм, пред'явлені на недостатнє для їх усвідомлення і когнітивної оцінки час, будуть впливати на оцінку привабливості наступних стимулів, це підтвердить його концепцію афективного переваги (виникнення простих емоційних реакцій без посередництва когнітивних оцінок).

При проведенні дослідження використовувався факторний план 2 х 4. Як межсуб'ектной змінної виступало час експозиції прайму. Для однієї групи випробовуваних воно було недостатнім для детального розпізнавання на рівні свідомості (4 мс), а для іншого - достатнім (1 с). Як внутрісуб'ектной змінної застосовувався тип прайму, ця змінна приймала чотири значення: прайм міг бути відсутнім (нульове умова), міг бути нейтральним (як прайму пред'являлися багатокутники) або негативно або позитивно емоційно забарвленим (в цьому випадку Прайм були зображення осіб, які виражають, відповідно , негативні або позитивні емоції).

В якості цільових стимулів пред'являлися китайські ієрогліфи. Завданням випробовуваних було оцінити за п'ятибальною шкалою, наскільки їм подобається зображення.

Дослідниками було з'ясовано, що оцінки ієрогліфів залежали від того, який перед ними прайм був пред'явлений (негативний або позитивний), однак тільки в тому випадку, якщо прайм пред'являвся на недостатнє для усвідомлення час. Ці результати Зайонц інтерпретував в підтримку уявлення про первинність афекту.

Як вже, мабуть, стало зрозуміло, для факторних експериментів з однаковою кількістю незалежних змінних і однаковою кількістю їх рівнів може знадобитися різна кількість випробовуваних в залежності від того, пред'являються чи змінні внутрісуб'ектно або межсуб'ектних. Для найпростішого плану 2x2 (два фактора по два рівня кожен) при необхідності досліджувати в кожному умови п'ять випробовуваних розклад буде наступним. Якщо обидві змінні є внутрішньо-суб'єктність, необхідно всього п'ять випробовуваних, так як всі вони пройдуть але кожному умові. Якщо обидві змінні є межсуб'ектних, необхідно 20 випробовуваних, так як для кожного умови потрібна буде своя група. Якщо одна змінна є внутрісуб'ектной, а інша - межсуб'ектной, то потрібно буде 10 чоловік, так як на кожному з двох рівнів внутрісуб'ектной змінної участь візьме кожен випробовуваний, а для груповий змінної потрібні будуть дві окремі групи.

Як вже зазначалося вище, факторні експерименти можуть використовуватися для різних цілей.

По-перше, замість декількох досліджень з однієї незалежної змінної може бути проведено лише одне, в якому буде з'ясовано вплив відразу всіх цікавлять чинників. Одночасне вивчення впливу декількох незалежних змінних в рамках одного дослідження може дозволяти виявити такі ефекти, які не можна виявити в простих експериментах.

По-друге, факторні експерименти використовуються для перевірки складних, комбінованих гіпотез, які принципово не можуть бути перевірені в простих експериментах. Маються на увазі гіпотези, в яких спочатку присутня припущення про можливі відмінності у впливі однієї незалежної змінної на різних рівнях інший. Наведені вище приклади досліджень Ліндера з колегами і Мерфі з Зайонцем якраз є ілюстраціями такого типу гіпотез. Ліндер припускав, що величина винагороди буде по-різному впливати па зміна установки в залежності від можливості вибору, відстоювати чи погляди, протилежні своїм власним. Зайонц припускав, що відсутність можливості когнітивної переробки Прайм призведе до їх аффективному впливу, а в протилежному випадку - не приведе.

По-третє, введення додаткових незалежних змінних може підвищити внутрішню валідність дослідження, дозволивши проконтролювати можливі побічні змінні і одночасно перевірити придатність альтернативних пояснень. У цьому випадку змінні, які підлягають зрівнювання в простих однофакторних експериментах, можуть бути включені в експериментальний план нарівні з основним цікавлять дослідника фактором, що дозволить зробити незалежну змінну чистішою. При цьому друга незалежна змінна вводиться як контрольна. Дослідника не цікавить її вплив безпосередньо, проте її запровадження в експеримент дозволяє краще прояснити відношення між основним досліджуваним фактором та залежною змінною. Нагадаємо, що такі змінні називають додатковими.

По-четверте, факторні плани можуть використовуватися для підвищення зовнішньої валідності експериментів, тобто давати відповіді на питання про можливості узагальнення результатів, отриманих на одній вибірці, на інші вибірки. Так, наприклад, можна в якості другої незалежної змінної ввести таку, як національність випробовуваних, їх вік або стать, і досліджувати цікаві для нас ефекти одночасно для різних груп. Виявлення однакових результатів для різних груп буде підтверджувати універсальність виявлених закономірностей. Тут знову друга незалежна змінна не цікавить дослідника безпосередньо, але дозволить відповісти на питання про поширеність виявлених ефектів. Така змінна також розглядається в якості додаткової.

  • [1] Bower G. II. Mood and memory. American psychology. 1981. Vol. 36 (2). P. 129-148.
  • [2] Linder D. Е., CooperJ., Jones Е. Е. Decision freedom as a determinant of the role of incentive magnitude in attitude change . Journal of personality and social psychology. 1967. Vol. 6 (3). P. 245-254.
  • [3] Brass A /., Bekkering II., Wohlschlager Л., Prinz V. Compatibility between observed and executed finger movements: comparing symbolic, spatial, and imitative cues. Brain and cognition. 2000. Vol. 44. P. 124-143.
  • [4] Murphy S., Zajonc R. Affect, cognition, and awareness: affective priming with optimal and suboptimal stimulus exposures. Journal of personality and social psychology. 1993. Vol. 64 (5). P. 723-739.
 
<<   ЗМІСТ   >>