Определение и виды эксперимента

    Содержание. 
 

Введение………………………………………………………………………….. 3

1. Определение и виды  эксперимента.………………………………………

Основные  принципы экспериментирования в  социальных науках………...4

2.Схема  эксперимента…………………………………………………………9 3.Многомерные и факторные эксперименты: общий обзор…….………...17

4.Заключение…………………………………………………………………21

2. Краткий справочник терминов…………………………………………..23

Список используемых источников и дополнительной литературы………….25

    Введение

      Всякое  человеческое действие, предпринятое для достижения определенного результата, - это эксперимент, более или менее успешный. Задача науки заключается в том, чтобы установить точные правила экспериментирования и применять их для достижения заданных параметров. Объектом эксперимента для социолога являются люди и социальные общности - часто их реакция на «научное» вмешательство оказывается непредсказуемой, во всяком случае для экспериментатора.

      Логика  экспериментального метода была разработана  английским социологом и моралистом Джоном Стюартом Миллем, жившим в XIX в.

      Самым своеобразным и трудноосваиваемым методом сбора социологической информации является эксперимент. Уже одно название этого метода, имеющего весьма громкое звучание, завораживает и вызывает особое уважение.

    Эксперимент - это опытное исследование воздействия  отдельного фактора (или нескольких факторов) на интересующую исследователя переменную. Экспериментальное исследование, строится в соответствии с правилами индуктивного вывода о наличии причинно-следственной связи между событиями. Во-первых, демонстрируя регулярный характер появления события-«отклика» после предшествующего по времени события-воздействия и, во-вторых, исключая посредством особых приемов экспериментальной изоляции и контроля альтернативные объяснения появления «отклика» с помощью посторонних влияний и конкурирующих каузальных гипотез¹. Соответственно данные экспериментального исследования представляют собой наилучшее приближение к модели статистического вывода о наличии причинной взаимосвязи между воздействием и «откликом» или, в более привычных терминах, между независимой и зависимой переменными.

Определение и виды эксперимента.

    Основные  принципы экспериментирования  в социальных науках.

    Экспериментальный метод пришел в социальные науки  из естественных наук, где он примерно с XVII века стал основным способом опытной проверки научных теорий. Самым популярным видом эксперимента в точных науках был и остается лабораторный эксперимент, получивший распространение также в науках о человеческом поведении.

    Лабораторный, или истинный, эксперимент нацелен на проверку теоретической гипотезы и осуществляется в условиях максимального контроля над уровнем воздействия независимой переменной и очищения (изоляции) этого воздействия от посторонних влияний, оказываемых внешними, т. е. иррелевантными с точки зрения проверяемой гипотезы, переменными. Экспериментальный контроль и изоляция позволяют отвергнуть иные возможные объяснения наблюдаемого эффекта -конкурентные гипотезы. Немаловажным условием обоснованности, валидности результатов, получаемых в лабораторном эксперименте, является возможность достаточно надежного измерения зависимой переменной. В этом случае при бесконечном количестве испытаний результаты неизбежных случайных возмущений в зависимой переменной «погасят» друг друга и исследователь получит точную оценку интересующего его воздействия.

      На  практике описанные требования к  истинному эксперименту могут быть полностью воплощены лишь в бесконечном идеальном эксперименте, при проведении которого внешние, так называемые экзогенные переменные остаются неизменными, и изменяется лишь независимая переменная, что обеспечивает полную валидность выводов о изучаемом соотношении между независимой и зависимой переменными².

      Идеальный эксперимент - это эталон, относительно которого могут оцениваться и сопоставляться эксперименты реальные, однако буквальное выполнение всех его требований обычно невозможно или даже бессмысленно с точки зрения конкретной научной задачи, стоящей перед исследователем.

    В социальных науках от лабораторного  эксперимента принято отличать полевой эксперимент, проводимый в естественных условиях и в большинстве случаев имеющий своей целью не столько проверку научной гипотезы о причинной связи между переменными, сколько оценку эффективности различных программ или методов воздействия.

    Для многих прикладных социологических исследований, ориентированных на разработку и оценку социальных программ, социальное экспериментирование столь же типично, сколь типичны лабораторные эксперименты для социальной психологии или социологии малых групп. Социальное экспериментирование позволяет ответить на самые разнообразные вопросы, относящиеся преимущественно к сфере практической политики и администрирования - например, как влияет отмена смертной казни на показатели преступности, растет ли посещаемость музеев при снижении цен на входные билеты, во всех ли случаях повышение размера вознаграждения ведет к росту производительности труда и т. п.

    Например, в исследовании воздействия детского сериала «Улица Сезам» на культурное и интеллектуальное развитие американских дошкольников³ полевой эксперимент охватил детей и родителей, проживавших в городах (Бостон, Дарэм, Феникс), а также в сельских районах Калифорнии и Филадельфии. В ходе эксперимента детей и их родителей побуждали к просмотру сериала (независимая переменная), фиксируя изменения в когнитивном развитии дошкольников с помощью тестов достижений и тестов общего развития (зависимые переменные). Двухлетний полевой эксперимент позволил продемонстрировать заметный обучающий эффект, связанный с просмотром сериала, особенно очевидный в группе детей из неблагополучных семей.

    Полевой эксперимент - ведущий метод ориентированных на практику оценочных исследований (evaluative research)⁴.

    Однако  далеко не всегда оценка эффективности новой, компьютеризованной системы обучения или, скажем, нового танкового прицела происходит в реальных полевых условиях. Иногда исследователи проводят эксперимент в условиях, имитирующих реальность или даже представляющих некоторые особенности реальной ситуации - обучения, вождения танка и т. п. - в преувеличенном, «очищенном» виде.

    Р. Готтсданкер предложил различать два типа полевых экспериментов - эксперименты, дублирующие реальный мир (т. е. уже описанные «натурные» эксперименты), и эксперименты, улучшающие реальный мир⁵. Эксперименты, улучшающие реальный мир, прежде всего позволяют повысить валидность и надежность данных. Так, данные «натурного» эксперимента по эффективности нового метода обучения вождению автомобиля будут подвержены влиянию множества трудноконтролируемых различий в условиях видимости, ландшафте, состоянии дорог и используемых автомобилей, тогда как данные тренажерных испытаний будут меньше подвержены такого рода смещениям. Кроме того, надежность эксперимента в «улучшенных» условиях также повысится за счет возможности контролировать частоту «встречного движения» на экране тренажера, соблюдать четкий временной режим, исключающий утомление оператора, и т. д.

    Для того чтобы понять, чем руководствуются  социологи, осуществляя выбор одного из перечисленных видов эксперимента и конкретного плана построения экспериментального исследования, следует сначала рассмотреть ключевые понятия и принципы, лежащие в основе современного подхода к социальному экспериментированию.

    Суммируя  вышеизложенное, можно сказать, что  в лабораторном эксперименте обоснованность выводов экспериментального исследования, т.е. их валидность и надежность, обеспечиваются благодаря трем принципам планирования эксперимента: 1) контролю над уровнем независимой переменной, 2) изоляции основного эффекта (т. е. собственно воздействия независимой переменной на зависимую переменную) от влияния посторонних, смешивающих факторов, а также 3) многократному воспроизведению полученных результатов, которое позволяет нивелировать случайные изменения результата⁶ отдельных испытаний, связанные с несистематическими колебаниями фона, случайными ошибками, усталостью и т. п. При этом первые два принципа планирования лабораторного эксперимента позволяют обеспечить валидность как соответствие эксперимента его цели, измерение именно того эффекта, который предполагалось измерить. Идеальный, т. е. совершенно валидный эксперимент, фиксирует лишь то отношение между переменными, которое и планирует изучить экспериментатор, и «отсекает» любые другие источники систематической вариации результатов. Валидность эксперимента, следовательно, определяет достоверность выводов о наличии либо отсутствии предполагаемой причинной связи и о подтверждении либо не подтверждении проверяемой в эксперименте теоретической гипотезы (рис. 1). Третий принцип обеспечивает надежность результатов  защиту от случайной ошибки, являющуюся, как говорилось выше, необходимым условием валидности.

    Однако  большая часть экспериментов  в социальных науках (как, впрочем, и  в ряде инженерных дисциплин или  агробиологии) происходит в условиях, когда перечисленные принципы не могут быть реализованы полностью. Возникающие здесь ограничения имеют технический, а иногда - скорее принципиальный характер. Если, например, в социологическом эксперименте независимыми переменными служат раса или социальное происхождение, то мы даже технически - не говоря уже о соображениях морали - не можем осуществлять полный контроль над этими переменными, т. е. совершенно произвольно определять их значение для каждого отдельного случая (субъекта). И даже если бы эту трудность можно было бы каким-то образом преодолеть на время проведения испытаний, нам было бы трудно изолировать интересующий нас основной эффект от влияния сопутствующих, «закоррелированных» с независимой переменной факторов, - связанного с расой или происхождением специфического социального опыта, соответствующих социальных навыков и т. п.

    Рис. 1. Типы экспериментов

    Знаменитый  английский статистик Р. Фишер первым обосновал возможность применения несколько иного подхода  к планированию полевых экспериментов, лабораторных экспериментов с неполным контролем, а также квазиэкспериментов. Этот подход основан на целенаправленном использовании законов случая и теории вероятности. Он требует введения в планирование эксперимента принципа рандомизации.

    Рандомизация  - это стратегия случайного распределения субъектов по различным условиям (режимам) эксперимента и экспериментальным группам.

    В идеале отбор испытуемых для каждой серии опытов, и распределение  уровней независимой переменной должны основываться на законах случая.

    При планировании конкретного экспериментального исследования описанные принципы находят  воплощение при разработке плана, или схемы, эксперимента, определяющего порядок предъявления испытуемым (или их группам) различных уровней (условий) независимой переменной для адекватной проверки экспериментальной гипотезы⁷.

      Схема эксперимента

      Вначале эксперимента берутся две совокупности (два объекта) и выравниваются по значимым признакам. Иначе говоря, нужно сделать так, чтобы группы практически не различались. Конечно, они не могут не различаться вовсе. Поэтому внимание экспериментатора сосредоточивается на значимых признаках, т. е. на тех, которые могут оказать влияние на результаты эксперимента.

      Например, изучая воздействие телепередачи на политические установки зрителей, исследователь должен убедиться, что возраст испытуемых в различных группах варьирует незначительно. Почему возраст? Потому что из предшествующих исследований известно, что возраст влияет на политические установки. Следовательно, этот признак подлежит контролю. Несколько по-иному оценивается например, численность блондинов, брюнетов или шатенов. Обычно такого рода параметрами при изучении политических установок пренебрегают, почему-то не считая их значимыми. Чем больше параметров учитывает исследователь, тем надежнее эксперимент.

      Затем начинается полевой или лабораторный этап эксперимента. Иногда утверждается, что это самый главный этап - собственно эксперимент. Такое суждение опрометчиво. Успех или провал эксперимента зависит прежде всего от того, насколько тщательно проработаны его идеальная схема, план проведения и ожидаемые результаты. Лабораторное (полевое) исследование не должно сталкиваться с «нештатными» ситуациями, т. е. ситуациями, не предусмотренными предварительно разработанным планом. Если это происходит полевую работу надо немедленно прекратить и вернуться к проектированию исследования. Неудача исследования заключается отнюдь не в отрицательном результате - иногда он имеет большее значение, чем положительный, - а в получении ничего не означающих данных.

      Предположим, что все идет «штатно» и мы находимся  на полевом этапе эксперимента. Здесь  одна группа объектов подвергается воздействию экспериментальной переменной. Все, кто работает в «опытных» науках, делают примерно одно и то же. Химик подвергает вещество воздействию реактива и затем наблюдает, как оно меняет цвет. Физик нагревает газы с целью продемонстрировать их расширение при нагревании. Агробиолог охлаждает семена и затем фиксирует динамику роста яровых (правда, потом это оказывается ошибкой). Социолог показывает студентам учебный фильм и констатирует усвоение материала.

      На  этом эксперимент не заканчивается. Чтобы убедиться в том, что  данные результаты возникли вследствие воздействия именно экспериментальной переменной, а не какой-либо иной, следует сопоставить параметры экспериментальной группы с параметрами группы, где никаких воздействий не применялось. Различие между этими параметрами и есть результат воздействия экспериментальной переменной. Если различие нулевое или несущественное, мы констатируем отсутствие связи. Если применение экспериментальной переменной значительно изменяет распределение изучаемого признака, имеются основания предполагать причинную связь между ними. Такова общая схема, которая лежит в основании более сложных планов эксперимента.