Тема 1. Факторы, угрожающие внутренней валидности

Теперь мы можем применить понятие безупречного эксперимента (идеального и бесконечного) для описания того, что мешает достижению внутренней валидности в реальных экспериментах. Как мы увидим, некоторые из таких помех устранить нельзя; они необходимо связаны с процедурами проведения наших не-вполне-безупречных экспериментов. Скажем, если Джеку нужно разучить две пьесы, одну из них он неизбежно будет разучивать первой. Существуют, однако, и такие трудности, кото­рые можно преодолеть, если заранее об этом позаботить­ся. Так, Джек уже знал, что не стоит применять частич­ный и целостный методы в разное время дня.

Изменения во времени

Известные побочные факторы. В идеальном экспери­менте различные состояния независимой переменной предъявляются испытуемому одновременно. Этого Джек сделать не мог, но он мог по крайней мере заниматься в одно и то же время дня. Время дня – это заранее известная побочная (т.е. отличная от независимой) переменная, которая может повлиять на эффективность занятий, и ее надо сохранять неизменной. Если бы Джек был невнимателен, то в разные дни эксперимента он мог бы заниматься то при закрытых, то при открытых окнах. А уличный шум может сильно повлиять на эф­фективность занятий. Поэтому лучше сохранять его не­изменным, держа окна закрытыми. В эксперименте с наушниками, который продолжался более шести меся­цев, исследователи знали о возможных изменениях тем­пературы и влажности в ткацком цехе. К сожалению', условия эксперимента не позволяли им исключить эти изменения. Но экспериментаторы фиксировали и стара­лись учесть влияния названных факторов. И что самое главное – чередование двух условий независимой пере­менной снижало влияние этих факторов. Эксперимента­тор должен стараться заранее определить все возмож­ные факторы, которые с течением времени могут изме­няться. И главное, стараться удерживать их на постоян­ном уровне при каждой новой пробе.

Нестабильность во времени. Но даже стараясь изо всех сил, экспериментатор не сумеет сделать одну пробу в точности (кроме отличия уровней независимой пере­менной) похожей на другие. Некоторая нестабильность во времени будет всегда. В эксперименте она проявляет­ся в изменчивости побочных факторов, а также в некото­рых вариациях самой независимой переменной. Нако­нец, всегда остаются совершенно неясные источники сильных колебаний в ответах испытуемых, приводящие к увеличению разброса экспериментальных данных. Давайте рассмотрим конкретные примеры каждой из этих трех форм нестабильности во времени.

Изменчивость побочных факторов. Часто бывает так, что экспериментатор знает о существовании посторон­них факторов, влияющих на зависимую переменную, но не может управлять ими непосредственно. Какой-то-день в работе ткачихи мог оказаться «не самым удач­ным» из-за того, что накануне она поздно легла спать. Конечно, экспериментатор мог бы попытаться убедить ее не делать этого, пока эксперимент не завершится. Но ведь эксперимент продолжался шесть месяцев! Поужинав накануне в ресторане, Джек неважно себя чувствовал во время разучивания одной из пьес – в другой раз ему следует быть осторожнее.

От пробы к пробе окружающие условия никогда не остаются неизменными. Описывая эксперимент в ткац­ком цехе, исследователи утверждают:

«Хорошо известно, что на производительность ткац­кого труда могут влиять атмосферные условия. Так, с повышением температуры и относительной влажности уменьшается количество обрывов нити. С другой сторо­ны, дальнейшее повышение того и другого, продолжая благоприятно воздействовать на физические свойства пряжи, неблагоприятно сказывается на физиологиче­ском состоянии людей, работоспособность которых может снизиться так, что это сведет на нет любые поло­жительные влияния» (Уестон и Адаме, 1932).

Следовательно, даже измеряя температуру и влаж­ность, нельзя установить точно их влияние «а произво­дительность труда. Список побочных переменных можно было бы продолжать до бесконечности, включая в «него и субъективные факторы, как, например, хорошее или плохое самочувствие испытуемого в течение экспери­мента. Добросовестный экспериментатор может фикси­ровать некоторые из этих изменений, но не может их избежать. Теперь вам понятно, почему экспериментатор стремится уйти из реального мира в прекрасные звуконепроницаемые лаборатории и иметь дело с такими испытуемыми (белыми крысами), поведение которых он может контролировать 24 часа в сутки. Но даже там калориферы иногда остывают, бутыли с водой засоряют­ся, и крысы подхватывают «насморк».

Само пребывание в ситуации эксперимента может вызвать продолжительные изменения в поведении испытуемого. Таков был главный вывод из знаменитых экспериментов «Хауторн», вывод, важный для всех экспериментальных психологов. На Западном электро­заводе в Хауторне (Иллинойс) было проведено исследо­вание влияния освещения в цехах на производитель­ность сборочных работ. Предварительные попытки уста­новить какую-либо закономерность закончились неуда­чей. Тогда было предпринято систематическое исследо­вание условий труда рабочих (Роетлисбергер и Диксон, 1946). Основной частью этого исследования были экспе­рименты с заданием по сборке переключателей. Оно представляло собой «сборку телефонных реле; это операция, которую обычно выполняют женщины: нужно соединить примерно 35 небольших деталей в «сборную арматуру» и закрепить ее четырьмя винтами».

Для эксперимента была оборудована специальная комната, чтобы исследователи могли контролировать условия работы и адекватно оценивать деятельность операторов. В качестве испытуемых в эксперименте при­няли участие пять молодых женщин, вполне освоивших данный вид работы. Исследовались две независимые переменные: распределение периодов отдыха, а также длина рабочего дня и рабочей недели. Оплата труда, производилась в соответствии с общим количеством переключателей, собранных бригадой из пяти человек.

Было установлено, что независимо от распределения периодов отдыха и длины рабочего дня и недели произ­водительность труда продолжала расти в течение двух лет! Исследователи сообщают, во-первых, о «постепен­ном изменении социальных отношений в группе опера­торов в направлении групповой сплоченности и солидар­ности и, во-вторых, об изменении отношений между опе­раторами и их контролерами. Организаторы экспери­мента стремились создать среди девушек атмосферу взаимной поддержки и сотрудничества, избавить их от излишних волнений и тревог. Эти усилия по созданию необходимых условий эксперимента косвенным путем; привели к изменению отношений между людьми».

Пользуясь нашей терминологией, эту ситуацию мож­но описать так. До эксперимента социальные условия работы испытуемых находились на одном уровне. В си­туации эксперимента данная «побочная переменная» перешла на другой уровень. Это привело к продолжи­тельному изменению зависимой переменной – произво­дительности труда, несмотря на то что объективно со­циальные условия в эксперименте оставались неизмен­ными.

Независимая переменная. Рассчитывать на полную идентичность каждого из условий независимой перемен­ной на всем протяжении эксперимента мы не можем. В какие-то дни или даже недели наушники могли быть надеты не так удобно, как в остальные. Несмотря на все старания Джека, он может по-разному относиться, например, к частичному методу, разучивая разные пьесы. И Йоко знала о вариациях каждого из условий своей независимой переменной. Сок одного и того же сорта в любых двух банках не бывает одинаков, и раз­ница подчас очень велика. Какие-то изменения будут встречаться даже в тех экспериментах, в которых, (каза­лось бы, достигнуто полное единообразие условий. Яр­кость электрического света (как стимула) (будет менять­ся от перепадов напряжения в сети, а они случаются довольно часто. В течение эксперимента могут возни­кать и закономерные изменения, например с увеличе­нием срока службы лампочки ее свет может становиться все менее ярким.

Зависимая переменная. При действии одной и той же независимой переменной испытуемый не всегда будет давать один и тот же ответ. Так будет даже в том слу­чае, если экспериментатор необычайно искусен и пунк­туален в устранении нестабильности побочных факторов и независимой переменной.

Рис. 2.1. Понедельная производительность труда испытуемой Д. Ось абсцисс – очередность недель проведения эксперимента. Ось ординат – количество пропущенных ударов (в среднем за час). Пунктирная линия – работа без наушников, сплошная – с наушниками.

Нестабильность зависимой переменной очень эффект­но представлена на графиках, отражающих результаты двух экспериментов. На рис. 2.1 показана понедельная выработка испытуемой Д. в эксперименте с наушника­ми. Как видим, меньше всего ударов она пропускала с десятой по двенадцатую неделю и с восемнадцатой по двадцать вторую. А самые неудачные ее показатели – наибольшее количество пропущенных ударов – прихо­дятся на четырнадцатую неделю и окончание экспери­мента. И что особенно интересно – для обоих условий работы кривые поднимаются и опускаются совместно. Изменения в производительности труда, происходившие с течением времени, несомненно, более существенны, чем различия между использованием и не использова­нием наушников.

На рис. 2.2 показаны изменения ответов испытуемого в эксперименте на время реакции выбора. Пробы дава­лись каждые шесть секунд; испытуемый должен был сдвигать рукоятку к себе или от себя и тем самым совмещать две световые точки. Разумеется, точки предъявлялись в случайном порядке. За 70 запланиро­ванных последовательных проб во времени реакции испытуемого наблюдались как непродолжительные коле­бания, так и более регулярные отклонения. Самое ко­роткое время реакции было показано примерно между тридцатой и сороковой пробами, а самое большое – между шестидесятой и семидесятой. И это увеличение нельзя считать результатом усталости, ведь.как раз перед сороковой пробой испытуемый отдыхал. В итоге самые большие показатели несколько превышали 400 мс, а самые малые – 200 мс, т. е. время реакции изменялось в отношении два к одному.

Рис. 2.2. Время реакции выбора для 70 последовательных проб. Ось абсцисс – номера проб (пунктиром отмечен период отдыха). Ось ординат – время реакции (в мс). Пунктирная линия – сдвиг рукоятки к себе, сплошная – от себя; треугольниками помечены ответы с ошибками.

Таким образом, в исследовании времени реакции были обнаружены поминутные и даже посекундные его изменения. Они не связаны с усталостью, скорее их можно объяснить колебаниями внимания. На графике результатов ткачихи Д. отражены значительные колеба­ния производительности ее труда. При этом взлеты и падения кривых, по-видимому, не зависят от темпера­туры и влажности. Правда, увеличение числа пропущен­ных ударов к окончанию эксперимента можно объяснить применением искусственного (газового) освещения; оно было необходимым, так как эксперимент заканчивался осенью.

Даже тогда, когда сами ответы испытуемых по­стоянны, изменения могут вноситься процедурой их из­мерения. Счетчик фиксирует каждое передвижение чел­нока, совершающего новый удар. Однако приборы не всегда бывают исправны. А если измерения связаны с субъективными суждениями, то они непременно ока­жутся менее стабильными. Джек считал пьесу выучен­ной окончательно после двух безошибочных исполнений наизусть. Однако в исполнении пьес было довольно много небольших погрешностей, почти ошибок. Иногда Джек мог посчитать их ошибками, а иногда нет.. И объяснилось это вполне естественными колебаниями его субъективного состояния. Изменения в оценке испол­нения пьес могли быть и регулярными. Например, в про­цессе эксперимента Джек мог все строже относиться к своим ошибкам.