Експериментальна психологія - Максименко С.Д. - Рандомізований факторний план 2x2

При застосуванні даного експериментального плану всі досліджувані отримують всі рівні експериментального впливу (тобто перебувають почергово в усіх експериментальних умовах). Для виконання цієї вимоги вистачить шести досліджуваних, якщо ми хочемо мати стільки ж досліджуваних на кожну експериментальну умову плану 2x2, скільки було в рандомізованому плані, розглянутому раніше. Безумовно, необхідно провести контрбалансування чотирьох експериментальних умов, щоб проконтролювати ефекти перенесення. Тому такі плани будуються за методом латинського квадрата.

У табл. 5.8.3 представлені пермутації чотирьох експериментальних умов для ротаційного плану 2x2 при застосуванні неповного контрбалансування за методом латинського квадрата.

Таблиця 5.8.3. ПЕРМУТАЦІЇ ЧОТИРЬОХ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ УМОВ ДЛЯ РОТАЦІЙНОГО ПЛАНУ 2 X 2 ЗІ ЗМІННИМИ А І В ТА РІВНЯМИ а1,а2 І в1, в2

Отже, при такому варіанті кожний із досліджуваних отримує по 16 експериментальних випробувань, щоб нівелювати можливі ефекти перенесення. Це ставить під загрозу зовнішню валідність експерименту, оскільки важко уявити, що в реальному житті досліджувані можуть піддаватися такій великій сукупності різних експериментальних впливів. При повному контрбалансуванні кількість пермутацій була б ще більшою — 24. Тому найбільш поширеним є рандомізований факторний план 2x2, до більш детального аналізу якого ми переходимо.

Рандомізований факторний план 2x2

Рандомізований факторний план 2 х 2 є найпростішим, як вважають дослідники теорії експерименту, з факторних планів як з

точки зору його статистичного аналізу, так й інтерпретації результатів досліджень, що виконуються з його застосуванням.

Щоб проілюструвати основні особливості факторних експериментів, розглянемо приклад дослідження впливу збуджувальної речовини — кофеїну на ефективність сенсомоторних реакцій стомлених досліджуваних двох рандомізованих груп, одній з яких давали кофеїн, а іншій — плацебо (кофе без кофеїну).

Експериментальне завдання передбачало розпізнавання одного типу сигналу серед декількох, що пред'являлись у випадковому порядку: імітувалася ситуація роботи водія автотранспорту: на червоне світло досліджуваний натискав відповідну кнопку на контрольній панелі, а зелене і жовте мав ігнорувати.

Цей експеримент згадувався у попередніх розділах. Тоді ми, зокрема, не охарактеризували параметри оточуючого середовища під час проведення експерименту. Уявимо, що експеримент проводився у приміщенні, де було чимало відволікаючих увагу факторів (так званих дистракторів).

Згідно з гіпотезою експерименту, досліджувані у стані стомлення, які отримували перед початком експерименту кофе, були виявлялись менш чутливими до дистракторів, ніж досліджувані, які отримували плацебо (кофе без кофеїну). Якщо розбіжності в характеристиках уваги (і, відповідно, у сенситивності до дистракторів) дійсно з'являються під впливом кофеїну, то експериментальні умови з наявністю дистракторів можна розглядати як вірогідне джерело побічної варіативності, яка взаємодіє з незалежною змінною (збуджуючим впливом кофе на увагу).

Побічний вплив умов середовища, в яких проводився експеримент, можна перевірити шляхом включення фактора "умови середовища" як другої незалежної змінної в експериментальний план дослідження і спланувати рандомізований факторний експеримент 2x2 з двома незалежними змінними і двома рівнями виявлення кожної з них. Основна концептуальна незалежна змінна— функціональний стан досліджуваного (позначимо його літерою В) буде представлена двома рівнями: стан підвищеної активності завдяки підвищенню уваги під впливом кофеїну (в1) і звичайний стан стомлення — при наданні плацебо (в1).

Друга незалежна зміна (А) характеризуватиме параметри оточуючого середовища, в якому проводиться експеримент, і буде представлена двома рівнями: несприятливе середовище з наявністю дистракторів (а1) і сприятливе середовище без дистракторів (а2).

Якщо ці фактори (змінні) і їх рівні поєднуються в одному експериментальному плані, ми отримуємо факторний план 2x2 з чотирма експериментальними умовами, які представлені у табл. 5.8.4.

Звернемо увагу на те, що у кожній з чотирьох секцій табл. 5.8.4 представлені різні комбінації рівнів кожної із змінних. Отже, у верхній секції зліва маємо експериментальну умову а1в1, в якій досліджувані суб'єкти отримують кофе, що покращує стан і підвищує увагу, і проходять тестування на виявлення параметрів залежної змінної (кількості правильно розпізнаних зорових сигналів і латентного періоду моторної реакції) у несприятливих експериментальних умовах з наявністю дистракторів.

Таблиця 5.8.4. ГІПОТЕТИЧНИЙ ЕКСПЕРИМЕНТ: ФУНКЦІОНАЛЬНИЙ СТАН І ПАРАМЕТРИ ОТОЧЕННЯ ПРИ ПРОВЕДЕННІ ЕКСПЕРИМЕНТУ

Розглянемо процедуру проведення цього факторного експерименту. Спочатку відбирають досліджуваних і рандомізовано розподіляють у групи з чотирма різними експериментальними умовами, позначеними у табл. 5.8.4. Якщо ми хочемо, щоб у кожній з умов побувало по п'ять досліджуваних, нам необхідно обрати вибірку з 20 осіб. Після того як досліджувані попрактикуються в реагуванні на червоне світло натискуванням відповідної кнопки на контрольному пульті (між іншим, цей експеримент можна провести і у комп'ютерному варіанті, змоделювавши ситуацію появи візуальних сигналів різних кольорів у випадковому порядку на екрані дисплею з реагуванням на один із сигналів за допомогою миші) і вийдуть на стабільний рівень реагування, їм пропонується випити кофе (натуральний або без кофеїну). Експериментальні випробування продовжуються в кожній з двох умов оточуючого середовища (за наявності дистракторів і без них). Бажано, щоб досліджувані, відібрані у групу, яка працює в умовах без дистракторів, проходили тестування для визначення параметрів залежної змінної у звукоізольованому приміщенні.

У табл. 5.8.5 наведено гіпотетичні результати вимірювання залежної змінної за однією з її операційних характеристик (кількістю правильно ідентифікованих зорових сигналів).

Таблиця 5.8.5. ПОКАЗНИКИ ЗАЛЕЖНОЇ ЗМІННОЇ У ГІПОТЕТИЧНОМУ ЕКСПЕРИМЕНТІ (ЗА ОПЕРАЦІЙНИМ ПАРАМЕТРОМ "КІЛЬКІСТЬ ПРАВИЛЬНО ІДЕНТИФІКОВАНИХ ЗОРОВИХ СИГНАЛІВ)

Примітка: У таблиці представлено гіпотетичні дані для чотирьох рандомізованих груп досліджуваних по п'ять осіб у кожній.