Способы создания экспериментальной выборки

Экспериментальная психология: конспект лекций.

4.6. Экспериментальные выборки.

Как указывалось выше, эксперимент может проводиться либо с одним испытуемым, либо с группой испытуемых. Эксперимент с одним испытуемым проводится лишь в некоторых специфических ситуациях. Во-первых, это ситуации, когда индивидуальными различиями испытуемых можно пренебречь, т. е. испытуемым может быть любой человек (если в эксперименте изучаются его особенности в отличие, например, от животного). В других ситуациях, напротив, испытуемый представляет собой уникальный объект (гениальный шахматист, музыкант, художник и др.). Возможны также ситуации, когда от испытуемого требуется особая компетентность как результат обучения или неординарного жизненного опыта (единственный выживший в авиационной катастрофе и т. п.). Одним испытуемым ограничиваются и в тех случаях, когда повторение данного эксперимента с участием других испытуемых невозможно. Для экспериментов с одним испытуемым разработаны особые экспериментальные планы (подробно о них см. 4.7).

Чаще эксперименты проводятся с группой испытуемых. В этих случаях выборка испытуемых должна представлять собой модель генеральной совокупности, на которую затем будут распространяться результаты исследования. Первоначально исследователь решает проблему численности экспериментальной выборки. В зависимости от цели исследования и возможности экспериментатора она может составлять от нескольких испытуемых до нескольких тысяч человек. Количество испытуемых в отдельной группе (экспериментальной или контрольной) варьируется от 1 до 100 человек. Для применения статистических методов обработки рекомендуется число испытуемых в сравниваемых группах не менее 30–35 человек. Кроме того, целесообразно увеличивать количество испытуемых по крайней мере на 5—10 % от требуемого, так как часть из них или их результатов будет «отбракована» в ходе эксперимента.

Для формирования выборки испытуемых необходимо учитывать несколько критериев.

1. Содержательный. Он заключается в том, что подбор группы испытуемых должен соответствовать предмету и гипотезе исследования. (Например, бессмысленно набирать в группу испытуемых детей двухлетнего возраста для выявления уровня произвольного запоминания.) Желательно создать идеальные представления об объекте экспериментального исследования и при формировании группы испытуемых минимально отклоняться от характеристик идеальной экспериментальной группы.

2. Критерий эквивалентности испытуемых. При формировании группы испытуемых следует учесть все значимые характеристики объекта исследования, различия в выраженности которых могут существенно повлиять на зависимую переменную.

3. Критерий репрезентативности. Группа лиц, участвующих в эксперименте, должна представлять всю часть генеральной совокупности, на которую будут распространяться результаты эксперимента. Величина экспериментальной выборки определяется видом статистических мер и выбранной точностью (достоверностью) принятия или отвержения экспериментальной гипотезы.

Рассмотрим стратегии отбора испытуемых из популяции.

Случайная стратегия заключается в том, что каждому члену генеральной совокупности предоставляется равный шанс попадания в экспериментальную выборку. Для этого каждому индивиду присваивается номер, а затем с помощью таблицы случайных чисел формируется экспериментальная выборка. Данная процедура трудноосуществима, поскольку каждый представитель интересующей исследователя популяции должен быть учтен. Кроме того, случайная стратегия дает хорошие результаты при формировании экспериментальной выборки большого объема.

Стратометрический отбор используется в том случае, если в экспериментальной выборке обязательно должны быть представлены испытуемые с определенным набором характеристик (пол, возраст, уровень образования и т. п.). Выборка составляется таким образом, чтобы в ней были равно представлены испытуемые каждой страты (слоя) с заданными характеристиками.

Стратометрический случайный отбор совмещает две предыдущие стратегии. Представителям каждой страты присваиваются номера и из них случайным образом формируется экспериментальная выборка. Данная стратегия эффективна при отборе экспериментальной выборки небольшого объема.

Репрезентативное моделирование применяется в том случае, когда исследователю удается создать модель идеального объекта экспериментального исследования. Характеристики реальной экспериментальной выборки должны минимально отклоняться от характеристик идеальной экспериментальной выборки. Если исследователю известны не все характеристики идеальной модели экспериментального исследования, то применяется стратегия приближенного моделирования. Чем точнее набор критериев, описывающих популяцию, на которую предполагается распространить выводы эксперимента, тем выше его внешняя валидность.

Иногда в качестве экспериментальной выборки используются реальные группы, при этом в эксперименте либо участвуют добровольцы, либо все испытуемые привлекаются принудительно. И в том и в другом случае нарушается внешняя и внутренняя валидность.

После формирования экспериментальной выборки экспериментатор составляет план исследования. Достаточно часто эксперимент проводится с несколькими группами, экспериментальными и контрольными, которые помещаются в разные условия. Экспериментальные и контрольные группы должны быть эквивалентными на момент начала экспериментального воздействия.

Процедура подбора эквивалентных групп и испытуемых называется рандомизацией. По мнению ряда авторов, эквивалентность групп может быть достигнута при попарном отборе. В этом случае экспериментальная и контрольная группы составляются из индивидов, эквивалентных по значимым для эксперимента побочным параметрам. Идеальный вариант для попарного отбора – привлечение близнецовых пар. Рандомизация с выделением страт заключается в подборе однородных подгрупп, в которых испытуемые уравнены по всем характеристикам, кроме интересующих исследователя дополнительных переменных. Иногда для выделения значимой дополнительной переменной все испытуемые тестируются и ранжируются по уровню ее выраженности. Экспериментальная и контрольная группы формируются так, чтобы испытуемые, обладающие одинаковыми или близкими значениями переменной, попали в разные группы. Распределение испытуемых на экспериментальную и контрольную группы может проводиться и случайным методом. Как уже указывалось выше, при большой численности экспериментальной выборки этот способ дает вполне удовлетворительные результаты.

Источник

Экспериментальная выборка и способы ее создания. Репрезентативность экспериментальной выборки

Факторные экспериментальные планы.

Применяются когда необходимо проверить сложные гипотезы (комплексные) о взаимосвязях между переменными. Независимых переменных много, между ними могут быть различные отноешния:коньюнкции, дизъюнкции, линейной независимости.

Типы взаимодействия переменных: нулевое (взаимодействия нет), расходящееся (с различными знаками зависимости), пересекающееся. Оценка взаимодействия проводится с помощью дисперсионного анализа, а t критерий Стьюдента используется для оценки значимости различий групповых X.

ФЭ – частный случай многомерного исследования. Пытаются установить отношения между несколькими независимыми и зависимыми переменными.

Проверяется 2 вида гипотез:

1) О раздельном влиянии каждой из независимых переменных

2) О взаимодействии переменных. Одна переменная влияет на другую.

Т.к. в ψ почти не встречается простых зависимостей между переменными, факторные исследования очень распространены.

Планы для двух независимых переменных (общий вид NxM) наиболее распростанены. причем переменные могут быть двух- или трехуровневые. (есть/нет, легкий/средний/трудный, низкий/средний/высокий)

Например план исследования 3×3 влияние подкрепления (низкое/среднее/высокое) на успешность выполнения заданий разной трудности (простое/среднее/сложное). С добавлением каждого уровня независимой переменной объем работы сильно возрастает.

Планы для трех НП.(LxMxN). Количество уровней каждой переменной так же может варьировать.

Применяется метод «латинский квадрат» два уровня разных переменных встречаются в экспериментальном плане только один раз. Для обозначения переменных используются латинские буквы. «греко-латинский квадрат» применяется редко (влияние на зависимую переменную четырех независимых). Каждой латинской группе плана с тремя переменные присоединяется греческая буква, обозначающая уровни четвертой переменной.

Для обработки данных применяется метод дисперсионного анализа по Фишеру.

Ротационные планы.Строятся по принципу латинского квадрата, но по строкам обозначены группы испытуемых, по столбцам – уровни воздействия первой НП, в клеточках – второй НП. Таким образом каждая группа испытуемых получает все воздействия. Таким образом суммы по столбцам говорят о различиях в уровне эффекта при разных значениях НП, а суммы по строкам характеризуют различия между группами. Если группы рандомизированы удачно, межгрупповых различий быть не должно.

Если бы все люди были одинаковы, то эксперимент можно было провести с участием одного испытуемого, а полученные результаты применить для объяснения всех людей. Но люди отличаются, поэтому генерализация данных, полученных от одного испытуемого невозможна.

Правила формирования выборки:

1. Объект должен соответствовать измеряемому признаку (операциональная валидность)
2. Эквивалетность испытуемых (внутренняя валидность). Выраженность измеряемого признака должна быть подобрана так, что бы у всей выборки показатели были близки во избежание «эффекта смешения»
3. Репрезентативность (внешняя валидность). Выборка должна представлять всю часть популяции, к которой мы применяем данные.

Стратегии построения групп:

1. Рандомизация. Каждой личности из генеральной совокупности присваивается номер. Выборка формируется с помощью таблицы случайных чисел. Сложно осуществимый способ.
2. Попарный отбор. Экспериментальная и контрольная выборка составляются из индивидов, эквивалентным по нужным признакам. Легко это делать у близнецовых пар.
3. Рандомизация с выделением страт. генеральная совокупность делится на группы (страты), обладающие определёнными характеристиками (пол, возраст, политические предпочтения, образование, уровень доходов и др.), и отбираются испытуемые с соответствующими характеристиками.
4. Приближенное моделирование. Составление ограниченных выборок и обобщение выводов об этой выборке на более широкую популяцию. Например, при участии в исследовании студентов 2-го курса университета, данные этого исследования распространяются на «людей в возрасте от 17 до 21 года».
5. Репрезентативное моделирование.
6. Привлечение реальных групп.

Репрезентативность выборки – это представленность генеральной совокупности в выборке как на количественном, так и на качественном уровнях (параметрах). Исследователь обязан обратить внимание на правильность выборки. Характерно, что должно быть как минимум три выборки.

Привлечение добровольцев или принудительное участие нарушает репрезентативность.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Экспериментальная выборка

Выборка – это множество испытуемых, выбранных для участия в исследовании с помощью специальной стратегии из всех потенциальных участников, обозначаемых как генеральная совокупность испытуемых. Объем выборки – это число испытуемых, включенных в выборку.

Выборка в эксперименте состоит из экспериментальной группы – группы участников, подвергающихся воздействию одного уровня независимой переменной и контрольной группы – группы, находящейся в тех же самых условиях проведения эксперимента, за ис­ключением воздействия другого уровня независимой переменной.

С какой целью в эксперимент вводят контрольную группу? Приведем пример простого экспери­мента, посвященного исследованию влияния музыки на процесс научения, в котором экспери­ментальная группа будет заниматься под музыку, а контрольная – без музыки. Затем, сравнивая отметки, полученные ими на экзамене, можно установить – улучшает или не улучшает научение именно такой фактор как музыка. Если и кон­трольная, и экспериментальная группы находятся в одних и тех же условиях научения, но экспериментальная группа отличается только наличием музыки при научении, то, сравнивая ее среднюю экзаменационную отметку со средней отметкой кон­трольной группы, мы можем выявить влияние музыки на научение. Если различий в средних отметках нет, очевидно, что независимая переменная (музыка) не влияет на научение.

Однако индивидуальные различия участников могут повлиять на результаты эксперимента. Их контролируют путем случайного отбора испытуемых в контрольную и экспериментальную группы. Случайный отбор, или рандомизация (от англ. random – случай) означает, что каждый участник имеет равный шанс попасть как в экспериментальную, так и в контрольную группу. Этот способ впервые предложил математик и биолог Р. Фишер. Рандомизация, или внесение элемента случайности, выравнивает индивидуальные раз­личия участников в обеих группах.

Отсюда следует еще одно существенное условие проведения экспериментального исследования. Это случайный отбор участников эксперимента как разновидность контроля внешних переменных, связанных с индивидуальными различиями испытуемых.

Помимо рандомизации выделяют сле­дующие стратегии формирования экспериментальной выборки.

1. Попарный отбор — составление эквивалент­ных пар участников и распределение их в контрольную и экспериментальную группы самим иссле­дователем, а не случайностью.

2. Попарный отбор с последующей рандоми­зацией — составление эквивалентных пар и распреде­ление их случайным образом по группам эксперимента. По мнению Д. Кэмпбелла, — это наиболее предпоч­тительный способ.

3. Стратометрический отбор — формирование при помощи рандомизации из различных социальных страт форми­руются группы.

4. Привлечение реальных групп — использование в качестве экспериментальной и контрольной групп ре­альных групп.

К формированию эксперименталь­ной выборки предъявляются следующие требования (критерии):

Содержательный критерий. Выборка должна соответство­вать содержанию гипотезы (обучаемость — на учени­ках; уровень притязаний — на спортсменах и т.п.).

Критерий репрезентативности. Выборка должна отражать гене­ральную совокупность качественно (возраст, пол, обра­зование, социально-демографические характеристики) и количественно.

Формирование репрезентативной выборки по количе­ственному признаку осуществляется по определенным правилам. В психологических исследования репрезентативной считается выборка из 100 и более участников.

Таким образом, процедуру эксперимента можно определить следующим образом: экспериментирование – это (1) манипулирование уровнями независимой переменной, (2) контроль внешних переменных и (3) наблюдение эффекта манипуляций по зависимой переменной.

Источник