Второй способ улучшения реальности: больше данных — выше надежность

Давайте снова предположим, что исследователи решили провести эксперимент, не изменяя условий реальной жизни. Вот как они могли бы это сделать. В каждой спасательной операции один из испытуемых осуществлял бы поиск с помощью бинокля, а другой — наблюдая невооруженным глазом. В следующий раз они менялись бы местами и т. д. К сожалению для экспериментаторов (но к счастью для возможных жертв), подобные спасательные операции случаются не так уж часто. А поскольку для эксперимента необходимо 48 спасательных операций, то он занял бы не одну-две недели, а несколько лет. Весьма мало вероятно, что реальные условия, включая сюда и судно, и сам экипаж с его командиром, оставались бы в течение этого времени достаточно стабильными. Вполне возможно, что экспериментаторы вынуждены были бы ограничиться всего лишь несколькими пробами для поисков с биноклем и без него. Нечего и говорить, что здесь едва ли можно рассчитывать на постоянство таких побочных переменных, как размер и цвет цели, осведомленность испытуемого о месте ее появления, условия видимости, высота волн и т. п. В какой-то степени все эти факторы, конечно, усреднялись бы, поскольку поиск с биноклем и без него проводился бы во время одной и той же спасательной операции, однако такое усреднение было бы все же не очень эффективным. К тому же для каждого участника поиска влияние этих факторов было бы индивидуальным, зависящим от его собственного опыта.

Дело не только в том, что в эксперименте, проводимом в реальных условиях, оказалось бы меньше проб,— эти «пробы» не обеспечивали бы необходимой информации об успешности проведения поиска. В реальных спасательных операциях отдельный их участник часто вообще не обнаруживает какой-либо цели. Цель может быть найдена другим кораблем или экипажем вертолета или не найдена вовсе. Поэтому нельзя точно сказать, был поиск неудачным из-за менее эффективного способа наблюдения или из-за того, что в поле зрения испытуемого как с биноклем, так и без него цели просто не было.

В искусственном эксперименте гораздо большая часть факторов, влияющих на успешность поиска, поддается точному измерению. Поэтому искусственный эксперимент ближе к бесконечному эксперименту, чем тот, что проводится в условиях реальной жизни. Нужно еще раз подчеркнуть, что в бесконечном эксперименте (если бы он мог быть проведен) усреднялись бы любые несистематические влияния, изменяющиеся во времени. Таким образом, описанное улучшение—один из способов повышения надежности эксперимента. По сравнению с экспериментом, дублирующим реальный мир, который мог бы включать лишь несколько проб, искусственный эксперимент дает большую уверенность в том, что результаты, полученные на одних 48 пробах, будут теми же, что и на 48 других.

Экспериментаторы старались проконтролировать и другие дополнительные переменные: время года, погодные условия, размер цели и расстояние до нее. Во всяком случае уровень каждого из этих факторов был достаточно постоянным для достижения внутренней валидности. Хотя совсем забывать об их влиянии, конечно, не следует.

Надежность эксперимента повышалась также благодаря возможности опускать муляжи в заданном временном режиме. Размеры муляжа тоже можно было изменять по желанию. Вот, правда, нужную погоду заказать нельзя (как в эксперименте с посадками самолета), но все же можно было проводить опыты с биноклем и без него в одинаковых погодных условиях, равно как и в одинаковое время дня. Мы видели, что экспериментаторы могли сравнивать эффективность наблюдения невооруженным глазом и с помощью бинокля при каждом конкретном наборе перечисленных условий. А если бы эксперимент проводился во время настоящих спасательных операций, такие тонкости и не могли бы обсуждаться. Необходимое количество проб каждого вида провести было бы просто невозможно.

Эксперимент 3: ВЫБОР ПОДХОДЯЩЕГО ВЫСОТОМЕРА

Рис. 3.4. Слева (а) — шкала стандартного высотомера; справа (б) — шкала унифицированного высотомера моментального действия

Давайте рассмотрим другую возможную, но столь же малоправдоподобную ситуацию. Чарлз Аугустус Лендбург (известный своим друзьям под именем Лоун Сперроу) решил, наконец, приобрести небольшой собственный самолет. Он остановил свой выбор на марке «Скайрокет-23», хотя все еще продолжает колебаться. На этом самолете установлен стандартный высотомер с обычным циферблатом и двумя стрелками, показанный на рис. 3.4 слева (а). За небольшую дополнительную плату (42,8 доллара) Чарлз может купить новый унифицированный высотомер моментального действия. На рис. 3.4 он изображен справа (б). Здесь сама шкала передвигается сверху вниз, а стрелка расположена на границе окошка. И хотя при выборе самолета и всего необходимого оборудования Чарлза, конечно, беспокоит его стоимость, данном случае — жизнь дороже денег. Как раз недавно он перечитал старую измятую газетную вырезку, которую хранил в своем бумажнике.

«Ибиза, Испания (ЮПИ). 1—7—72. В прошедшую пятницу иберийский реактивный самолет «Каравелла» врезался в самую высокую гору на этом средиземноморском курорте. Все 104 пассажира, находившиеся на борту, погибли.

По сообщению авиационной компании, на борту самолета, летевшего по маршруту Мадрид — Валенсия — Ибиза, находились б членов экипажа и 98 пассажиров, включая 6 детей. Иберийский представитель сообщил, что среди пассажиров было также двое иностранцев — Джеффри Д. Дессак из Нью-Йорка и Дитер Фрикер из Дюссельдорфа (Германия).

Официальное испанские агентство новостей Кифра сообщило, что во время последнего cеанса радиосвязи пилот указал свои координаты над небольшим островом Балери из архипелага Каниллора в 12 милях от аэропорта Ибиза и попросил разрешения снизиться до 5500 футов.

«Готовьте пиво, мы уже здесь», — цитирует аэропорт Ибиза последние слова капитана Джоуза Луиса Баллестера. Контрольная служба Дала Баллестеру (37 лет, 7000 полетных часов, отец шестерых детей) разрешение на спуск.

Как сообщает агентство новостей Кифра, самолет опустился гораздо ниже чем предполагал его экипаж. «Самолет не врезался в гору напрямую Передняя его часть была деформирована не так уж сильно по сравнению со средним и задним отсеками, разрушенными полностью. По всей вероятности, пилот увидел гору и в самый последний момент пытался резко набрать высоту». (Перепечатано с разрешения Юнайтед Стейтс Интернеишенл.)

Решение о типе эксперимента, который нужно провести

Лендбург посоветовался с друзьями, какой из двух высотомеров заслуживает большего доверия. Друзья разбирались в высотомерах по-разному, и единой точки зрения у них не было. Поэтому Чарлз предпочел провести короткий и надежный эксперимент. Сначала его план был довольно обширным. Он решил установить контакты с изготовителями и выяснить, есть ли у них тренажер. Если есть, то он смог бы «полетать» над воображаемой территорией по воображаемому курсу, используя каждую из двух шкал, и посмотреть, какая из них ему больше понравится. Но затем он подумал про себя так: «Скорее всего пилоту этого испанского самолета нравился тот высотомер, что был у него на борту. Нельзя ли поточнее узнать, насколько успешно я буду использовать оба эти высотомера». Тогда ему пришло в голову, что наверное есть какой-то специальный прибор, который позволяет одновременно регистрировать как сами показания индикатора, так и ответы на них. Полной уверенности у Чарлза не было. Так или иначе, для начала он послал в компанию «Скайрокет» запрос о возможности использовать тренажер, который они, по его мнению, сконструировали. Однако фирма ответила ему, что она, конечно, очень польщена, но исследования по данной теме у них пока не финансируются.

Однако вскоре Чарлз сообразил, что в действительности он и не смог бы по-настоящему использовать данные, полученные на тренажере. И тогда его осенило. Он приготовил картонные макеты каждой шкалы и попросил фотографа сделать карточки с самыми разными их показаниями. Таким образом, он получил материал для проведения исследования с двумя высотомерами на самом себе.

Процедура эксперимента

Было использовано по 120 карточек с изображениями каждой шкалы. Набор показаний высоты на одной шкале был тем же, что и на другой. Лендбург перемешал карточки с обычной шкалой и разделил их на две пачки по 60 штук. Одну пачку он назвал набором А, другую — набором Д. Такие же пачки со шкалой нового высотомера составили наборы В и С. Буквы указывают порядок, в котором должно было проводиться снятие показаний. Для проведения эксперимента Чарлзу понадобились два магнитофона (или один двухдорожечный магнитофон). Он решил снимать показания каждые 5 секунд. Для этого он приготовил магнитофонную ленту, на которую через каждые 5 секунд (по секундомеру) он записывал сигналы «Внимание». Во время эксперимента он подавал себе эти сигналы через наушники. Каждый раз, услышав сигнал «Внимание», он смотрел на следующую карточку. Оценки считанных показаний он записывал на второй магнитофон. На экспериментальную серию с каждым набором карточек уходило 5 минут.

Анализ результатов

Первый способ анализа данных, который пришел в голову Чарлзу,— это составить список действительных показаний шкал и рядом с каждым из них написать данную им оценку высоты. Таким образом, можно определить величину ошибки в каждом ответе и затем вычислить среднюю ошибку для той и другой шкалы. Различие оказалось не слишком большим. Средняя ошибка для старой шкалы составила 12 футов, а для новой — 8. Другой способ анализа показан на рис. 3.5. Каждой из оцениваемых высот соответствует отметка на горизонтальной оси. Здесь же показаны ошибки в ответах: положительные — при переоценке высоты и отрицательные—при ее недооценке. В представленных данных также нет значительного различия между шкалами, за одним исключением: по старой шкале высота в 5980 футов была принята за 6975 футов, т. е. ошибка составила почти 1000 футов! Если мы вернемся к рис. 3.4, то сможем понять, отчего происходит такая ошибка. При работе со старой шкалой были и другие ошибки, хотя и не такие грубые. На этом основании Чарлз решил заплатить лишние 42,8 доллара.

Краткое изложение эксперимента

Чарлзу Лендбургу нужно было решить, устанавливать ему на своем самолете новый унифицированный высотомер или нет. Для этого он придумал эксперимент и провел его на себе. Эксперимент состоял в считывании показаний высоты с фотографий шкал в установленном темпе. По величине средней ошибки различия между шкалами оказались небольшими. Однако при использовании традиционного высотомера Чарлз допускал гораздо более грубые ошибки. Иногда эти ошибки можно было объяснить, иногда — нет. Чарлз заключил, что летать с таким прибором небезопасно, и выбрал новый высотомер.

Рис. 3.5. Эксперимент с высотомерами: ошибки при считывании показаний. Ось абсцисс — показания высоты полета на шкалах (в футах). Ось ординат — величина ошибки (в футах). Треугольниками отмечены данные по стандартной шкале, кружками — по новой