Метод греко-латинського квадрату

Використовується для факторних планів з чотирма НЗ-ми. До латинської букви плану приєднується грецька буква, що означає рів­ні четвертої змінної.

Пр.: Вивчення впливу музики різних стилів, різної голосності, якості та спо­собу програвання на емоційний стан людини.

Варіанти НЗ₁: рок-музика; естрадна музика; психоделічна музика (L₁, L₂, L₃)

Варіанти НЗ₂: голосне звучання; звучання помірної голосності; тихе звучання (М₁, М₂, М₃).

Варіанти НЗ₃: якісне звучання; звучання середньої якості; неякісне звучання (А, В, С).

Варіанти НЗ₄. «живе» звучання; магнітофонних запис; цифровий запис ( α , β ,γ ).

 

	L1 рок-музика	L2 естрадна музика	L3 психоделічна музика
М1 - голосне звучання	А α - якісне звучання +«живе» звучання	В β - звучання середньої якості+магнітофоний запис	C γ - неякісне звучання + цифровий запис
М2 - звучання помірної голосності	В β - звучання середньої якості+ магнітофоний запис	C γ - неякісне звучання+ цифровий запис	А α - якісне звучання+«живе» звучання
М3 - тихе звучання	C γ - неякісне звучання+ цифровий запис	А α - якісне звучання +«живе» звучання	в β - звучання середньої якості + магнітофоний запис

Висновок: в експерименті буде задіяно 9 варіантів (на перетині змінних) впливу стиль музики / голосність звучання /якість звучання.

Планування за методом греко-латинського квадрата дає змогу до­слідити вплив чотирьох незалежних змінних, використовуючи мінімально можливу кількість груп. Для цього в плані за латинським квад-ратом до кожної латинської букви приєднують грецьку, яка відпові-дає значенням четвертої незалежної змінної. Розподіл грецьких букв відбувається за тим самим правилом, що й розподіл латинських, тоб­то є повним у кожному рядку і стовпчику, з’являючись у кожному з них тільки один раз (табл. 10).

К1, К2, К3 — модальності першої змінної К;

М1, М2, М3 — модальності другої змінної М;

Т1, Т2, Т 3 —модальності третьої змінної Т;

N ( α , β ,γ ).— модальності четвертої змінної.

Отже, всі факторні плани ґрунтуються на одному принципі:пере­групування окремих результатів і порівняння їх із сукупністю інших результатів, що дає можливість виявити взаємодію змінних.

У розглянутих планах, як правило, використовуються міжгрупові схеми порів-няння, коли різні групи досліджуваних підлягають впливу різних екс-периментальних умов. У цьому разі порівняння результатів стає можливим за умови використання еквівалентних груп.

Водночас у цьому випадку неможливо встановити, яким чином впливають незалежні змінні на залежну, тобто встановити функціо­нальну залежність між ними

 

Более сложный план по методу "греко-латинского квадрата" при­меняется очень редко. С его помощью можно исследовать влияние на зависимую переменную четырех независимых. Суть его в следу­ющем: к каждой латинской группе плана с тремя переменными при­соединяется греческая буква, обозначающая уровни четвертой пере­менной.

Рассмотрим пример. У нас четыре переменные, каждая из которых имеет три уровня интенсивности. План по методу "греко-ла­тинского квадрата" примет такой вид:

	L¹	L²	L³
M¹	Аά	Вβ	Сγ
M²	Вβ	Cγ	Аά
M³	Сγ	Аά	Вβ

 

7) Ротаційний план (схема кросіндивідуального порівняння)

З метою встановлення функціональної залежності між змінними необхідно спланувати експеримент таким чином, щоб усі його учасники отримали всі рівні впливу незалежної змінної, тобто використати схему кросіндивідуального порівняння або, по-іншому, ротаційний план

Такі плани будуються за методом латинського квадрата, але у рядках тут позначені групи досліджуваних, по стовпчиках — рів­ні впливу першої незалежної змінної X, а в клітинках таблиці — рівні впливу другої незалежної змінної Y (табл. 11).

Аналізуючи суми даних за стовпчиками, можна визначити відмін­ності залежної змінної при різних рівнях незалежної змінної X. Пере­писавши план щодо рівнів незалежної змінної Y і аналізуючи відповідні дані, можна визначити відмінності залежної змінної при різних рів­нях незалежної змінної Y.

Аналіз даних за рядками показує відмінності між групами дослід­жуваних. При цьому, якщо групи є рандомізованими, відмінностей у значеннях за рядками не повинно бути. Якщо ж склад групи є додатковою змінною, то його за таким планом можна проконтролю­вати.

Загроза :

· є неможливість уникнення ефекту научіння внаслідок тренування досліджуваних.

· за цим планом важко контролювати зовнішню валідність, оскільки сумнівно, що у реальному житті досліджувані будуть підлягати сукупності таких впливів, як у цьому експерименті.

· Це дає підстави Д. Кемпбеллу віднести такий план до квазіекспериментального з обмеженими формами контролю (див. табл. 8)

Планы, в которых воплощается стратегия "все испытуемые — все воздействия", МакКолл называет ротационными экспериментами, а Кэмпбелл — "сбалансированными планами". Чтобы не было пута­ницы между понятиями "балансировка" и "контрбалансировка", бу­дем использовать термин "ротационный план".

Ротационные планы строятся по методу "латинского квадрата", но, в отличие от рассмотренного выше, по строкам обозначены группы испытуемых, а не уровни переменной, по столбцам — уровни воздей­ствия первой независимой переменной (или переменных), в клеточках таблицы — уровни воздействия второй независимой переменной.

Пример экспериментальною плана для трех групп (А, В, С) и двух независимых переменных (X, Y) с тремя уровнями интенсив­ности (1-й, 2-й, 3-й) приводим ниже. Нетрудно заметить, что этот план можно переписать и так, чтобы в клеточках стояли уровни пере­менной Y.

Группа	Уровни	1-и перем	СН110И
	X,	х!	X,
А	Y,	Y,	Y,
В	Y,	Y,	Y,
С	Y,	Y,	Y,

 

Кэмпбелл рассматривает этот план среди квазиэксперименталь­ных на основании того, что неизвестно, контролируется ли с его по­мощью внешняя валидность. Действительно, вряд ли в реальной жизни испытуемый может получить серию таких воздействий, как в эксперименте.

Суммы по столбцам в ротационном плане свидетельствуют о раз­личиях в уровне эффекта при разных значениях одной независимой переменной (X или Y), а суммы по строкам должны характеризовать различия между группами. Если группы рандомизированы удачно, то межгрупповых различий быть не должно. Если же состав группы является дополнительной переменной, возникает возможность ее проконтролировать.

Схема контрбалансировки не позволяет избежать эффекта тренировки, хотя данные многочисленных экспериментов с примене­нием "латинского квадрата" не позволяют делать такой вывод.

Подводя итог рассмотрению различных вариантов эксперимен­тальных планов, предлагаем их классификацию. Эксперименталь­ные планы различаются по таким основаниям:

1. Число независимых переменных: одна или больше. В зависи­мости от их числа применяется либо простой, либо факторный план.

2. Число уровней независимых переменных: при двух уровнях речь идет об установлении качественной связи, при трех и более — коли­чественной связи.

3. Кто получает воздействие. Если применяется схема "каждой группе — своя комбинация", то речь идет о межгрупповом плане. Если же применяется схема "все группы — все воздействия", то речь идет о ротационном эксперименте. Готтсданкер называет его кросс-индивидуальным сравнением.

Схема планирования эксперимента может быть гомогенной или гетерогенной (в зависимости от того, равно или не равно число не­зависимых переменных числу уровней их изменения).

 

 

2.4 Доекспериментальні плани; квазіекспериментальні плани та плани істинних експериментів в психології

 

 

В основі поділу планів на доекспериментальні, квазіекспериментальні та істинні лежить критерій істинності експерименту (валідності експерименту). Чим менше артефактів (загроз валідності) провокує той або інший план, чим суворіший експериментальний контроль, тим ближче експеримент до ідеального.

 

 

 

 

 

 

Основні квазіекспериментальні плани

 

 

 

Плани для еквівалентних груп

 

Плани для нееквівалентних груп

Плани з часовими серіями

 

Плани ex-post-facto

 

 

 

 

3. ПЛАН ЕСПЕРЕМЕНТІВ ДЛЯ ОДНОГО ДОСЛІДЖУВАНОГО або ПЛАН ЕКСПЕРИМЕНТУ З МАЛИМ N.

План експерименту з малим N — це план, в якому обмежена кількість учасників, часто один або два. Такі плани не вимагають складної статистичної обробки та доведення значимості отриманих результатів, оскільки аналіз результатів здійснюється по кожному учаснику окремо. Основна мета таких експериментів — досліджен­ня унікальних явищ та індивідуальних характеристик

 

Перші експериментальні дослідження проводилися з участю одного піддослідного, ним був сам експериментатор або його асистент.

Класичним експериментальним дослідженням одного піддослідного стала робота Еббінгауза, яка проведена в 1913р. Еббінгауз досліджував забування за допомогою заучування безглуздих складів (винайдених ним же). Він заучував серію складів, а затим намагався їх відтворити через певний час. У результаті була отримана класична крива забування: залежність обсягу збереженого матеріалу від часу, що пройшов з моменту заучування.

У багатьох випадках дослідження, що проводяться за участю одного піддослідного, є єдино можливим варіантом. Методологія дослідження одного піддослідного розроблялася у 70-80-ті роки багатьма авторами: А. Кездайном, Т. Кратохвіллом, Б. Скіннером, Ф.-Дж.МакГіганом та ін.

Якщо створити "правильну" стратегію проведення експерименту з одним піддослідним, то вся проблема зведеться лише до обліку індивідуальних відмінностей. Експеримент з одним піддослідним можливий тоді, коли:

а) індивідуальними відмінностями можна знехтувати - відносно змінних, що вивчаються в експерименті, всі піддослідні визнаються еквівалентними, тому можливе перенесення даних на кожного члена популяції;

б) піддослідний унікальний, і проблема прямого перенесення даних неактуальна.

 

 

Стратегія експериментування з одним піддослідним розроблена Скіннером для дослідження процесу навчання. Дані у ході дослідження представляються у формі "кривих навчання" в системі координат "час" - "загальна кількість відповідей" (кумулятивна крива). Крива навчання спочатку аналізується візуально: Розглядаються її зміни в часі. Якщо функція, що описує криву, змінюється при зміні впливу А на В, то це може свідчити про наявність причинної залежності поведінки від зовнішніх впливів (А або В).

Дослідження за схемою "один піддослідний" називається також плануванням тимчасових серій. Основним показником впливу незалежної змінної на залежну при реалізації такого плану є зміна характеру відповідей піддослідного від впливу на нього зміни умов експеримента в часі. Існує ряд основних схем застосування цієї парадигми.

 

Стратегія експериментування з одним піддослідним :

1) При цьому, наприклад, можуть використовувати просту страте­гію А—В, коли досліджуваний виконує спочатку завдання в умовах А, а потім в умовах В. Тут не зрозуміло, що саме (В чи інші умови) зумовлює зміни в поведінці досліджуваного.

Найпростіша стратегія - схема А-В. Піддослідний спершу виконує діяльність в умовах А, а потім – в умовах В.

 

2) З метою уникнення цього недоліку можна використати стратегію А—В —А,коли спочатку реєструється поведінка досліджуваного в умовах А, потім умови змінюються (В), а на третьому етапі досліджу-ваний повертається в початкові умови (А). Якщо на третьому етапі відтворюється результат першого етапу, тобто поведінка змінюється, коли є експериментальний вплив і повертається до попередніх (доекс-периментальних) параметрів, коли експериментальний вплив припи­няється, незалежна змінна вважається такою, що впливає на залежну. Зрозуміло, що за такої стратегії досить важко вилучити фактори “іс-торії” і “природного розвитку”.

Частіше застосовується інша схема: А - В - А. Спочатку реєструється поведінка піддослідного в умовах А, потім умови змінюються (В), а на третьому етапі відбувається поверненя колишніх умов (А). Вивчається зміна функціонального зв'язку між незалежною і залежною змінними. Якщо при зміні умов на третьому етапі відновлюється колишній вигляд функціональної залежності між незалежною і залежною змінними, то незалежна змінна вважається причиною, яка може модифікувати поведінку піддослідного.

 

 

3) Очевидно також, що в цьому випадку існує загроза виникнення ефекту послідовності, який, в свою чергу, можна врахувати, викорис-товуючи стратегію А — В — А — В або

А — В — А — В — А. У цьо­му випадку оцінка вихідного рівня і результатів застосування експериментального впливу здійснюється кілька разів.

Прикладом плану, який двічі відтворює один і той же експериментальний ефект, є схема А - В - А - В. Якщо при другому переході від умов А до умов В буде відтворено зміну функціональної залежності відповідей піддослідного від часу, то це стане доказом експериментальної гіпотези: Незалежна змінна (А, В) впливає на поведінку піддослідного.

Приклад. В якості залежної змінної виберемо загальний обсяг знань студента. В якості незалежної - заняття фізкультурою вранці (наприклад, гімнастикою у-шу). Припустимо, що комплекс у-шу сприятливо впливає на загальний психічний стан студента і сприяє кращому запам’ятовуванню.

Вочевидь, заняття гімнастикою сприятливо позначилося на навчанні.

Існують різні варіанти планування за методом часових серій.

Застосування більш "довгих" часових планів збільшує гарантію виявлення ефекту, але призводить до стомлення піддослідного.

4) Для контролю ефекту плацебо в серію А-В-А-В включають умови, коли "імітується" або вплив А, або вплив В. Розглянемо рішення останньої проблеми. Але спочатку проаналізуємо такий випадок: припустимо, студент постійно займається у-шу. Але час від часу на стадіоні або в спортивному залі з'являється симпатична дівчина (просто глядач) - вплив В. План А-В-А-В виявив підвищення ефективності навчальних занять студента в періоди В. Що є причиною: Присутність глядача як такого або конкретної симпатичної дівчини? Для перевірки гіпотези про наявність конкретної причини експеримент будується за наступною схемою: А-В-А-С-А. Наприклад, у четвертий часовий період на стадіон приходить інша дівчина чи нудьгуючий пенсіонер. Якщо ефективність занять значно знизиться (не та мотивація), то це буде свідчити про конкретну причину погіршення навчання.

5) Можливий і варіант перевірки впливу умови А (заняття у-шу без глядачів). Для цього треба застосувати план А-В-С-В. Нехай студент якийсь час у відсутність дівчини припинить заняття. Якщо ж повторне поява її на стадіоні призведе до того ж ефекту, що і перший раз, то причина підвищення успішності - в ній, а не тільки в заняттях у-шу.

Тема 6. Планування експерименту

 

У цілому в експериментах із одним досліджуваним використову­ють кілька експериментальних схем.

А) Схема випадкової послідовностівикористовується, де самі досліди досить короткі, але їх багато. Тоді стани незалежної змінної пред’яв-ляються у випадковому порядку. Тут досліджуваний не знає, який стан незалежної змінної йому пред’являють. Збільшення надійності відбувається за рахунок збільшення кількості дослідів.

Б) Схема регулярного чергуваннявикористовується, коли є досить не­велика кількість дослідів. Ця схема ґрунтується на розглянутій стратегії А — В — А — В, за якою експериментальний ефект відтворюєть­ся хоча б двічі. Якщо при другому переході від А до В буде відтворена динаміка функціональної залежності відповідей досліджуваного в часі, можна вважати, що незалежна змінна з рівнями А і В впливає на залежну. При цьому проблемою може стати систематичність певних подій, яка може віддати перевагу певній позиції, коли, скажімо, в час, що досліджуваний перебуває в умовах В, відбувається певна подія (грошова винагорода чи ін.), яка змінює його мотивацію.

В) Схема позиційно вирівняної послідовностізастосовується у разі, коли позиції змінюються, тобто досліджуваний перебуває в умовах за стратегією А—В — В — А Проблемою тут є різний вплив А на В залежно від порядку пред’явлення.

Зазначені експериментальні схеми контролюють фактори задачі:

· у разі випадкової послідовності це може відбуватися за рахунок збільшення кількості спроб і подання їх у випадковому порядку.

· У разі регулярного чергування слід використовувати не просто випадковий розподіл експериментальних завдань, а з їхнім попереднім розподілом по парах еквівалентних завдань, при цьому кожне з еквівалентних завдань призначається для відповідної умови з тим, щоб жодна з них не мала переваги (що може бути, коли одне із завдань виявиться, наприклад, легше, ніж інше).

· У разі неможливості підбору повністю еквівалентних завдань, як правило, збіль-шують кількість дослідів.

· За позиційного вирівнювання всі завдання розбивають на пари таким чином, щоб у парі були еквівалентні завдання з метою запобігання систематичного змішування незалежної змінної і факторів завдання .

 

№	План	Тип	Возможность применения «слепого метода»
	А- A1	Квазиэксперимент	Нет
	А-В	Квазиэксперимент	Нет
> В-А-В	Эксперимент	Нет
	В- A1-В	Эксперимент	Один или двойной
	A-A1-A-A1	Эксперимент	Один или двойной
	А-В-А-В	Эксперимент	Нет
	А1-В-А1 - В	Эксперимент	Один или двойной
	A- А1 - B- А1 - B	Эксперимент	Один или двойной
	А- А1 - А - А1- В - А1 -В	Эксперимент	Один или двойной
	А1-В- А1-С- А1- С	Эксперимент	Один или двойной

Приме чание:

А — нет воздействия;

В — воздействие 1;

С — воздей­ствие 2;

А₁— плацебо.

 

 

ЗАГРОЗА:

· є виникнення ефектів послідовності, які можуть бути неоднорідними, (викли­каними адаптацією до режиму експерименту або втомою досліджува-ного, а також його здатністю передбачити наступний вплив) і асимет­ричними, коли вплив умови А на В і В на А залежно від порядку пред’явлення є різним (наприклад, якщо А пред’являється першою, вона позитивно впливає на дії досліджуваного в умовах В, а якщо В пред’являється першою, вона негативно впливає на наступні дії дослі-джуваного в умовах А). У цьому випадку можна спостерігати ефект змішування незалежної змінної і послідовності дослідів.

· є проблема перенесення результатів експерименту на популяцію, кожний член якої має свої індивідуальні відмінності. Прикладом роз-в’язання цієї проблеми є дослідження Б. Теплова і В. Небиліцина, в яких вивчалася залежність часу реакції від інтенсивності подразника. Коли було виявлено, що для кожного досліджуваного графіки такої залежності є різними, В. Небиліцин запропонував подавати досліджу-ваним сигнал, який змінювався не в одиницях фізичної інтенсивності подразника, а в одиницях абсолютного індивідуального порога, що був попередньо виміряний (“один поріг”, “два пороги”, і т. ін.). У цьо­му випадку криві залежності часу реакції від інтенсивності подразника виявилися однаковими для всіх досліджуваних [6].

· особливо гостро актуалізується проблема упередженості експериментатора і загалом проблема комунікативних артефактів.

 

Засобами уникнення артефактів:у цьому випадку є насамперед “подвійний сліпий метод” або “плацебо наосліп”

При проведении длительной серии последовательных воздействий эксперимента­тор может неосознанно или осознанно действовать так, чтобы у испытуемого актуа­лизировалось поведение, подтверждающее экспериментальную гипотезу. Вот поче­му в подобного рода исследованиях рекомендуют применять «слепые опыты» и «двойной слепой опыт». При первом варианте экспериментатор знает, а испытуе­мый не знает, когда последний получает плацебо, а когда — воздействие. «Двойной слепой опыт» состоит в том, что эксперимент проводит исследователь, незнакомый с гипотезой и не знающий, когда испытуемый получает плацебо или воздействие.