Чтобы прийти к обоснованным выводам о совокупности на основе выборки, исследователь должен обеспечить ее репрезентативность в отношении изучаемой совокупности. Если выборка извлечена из совокупности неверно, или, как говорят, смещена, то есть не является типичной для совокупности, то сделать на ее основе обобщения относительно совокупности невозможно. Один из способов избежать смещенного отбора состоит в случайном извлечении элементов совокупности для составления выборки. При использовании процедуры случайного отбора каждый элемент совокупности имеет одинаковый с другими элементами шанс (вероятность) быть включенным в выборку. Например, в случае совокупности из N элементов вероятность включения в выборку любого из них равна 1/N. При этом предполагается, что все элементы совокупности распределяются случайным образом.
Простой, но отнимающий много времени метод случайного извлечения выборки состоит в присвоении номера каждому элементу совокупности, после чего все номера расписывают на карточки, которые помещают в ящик и извлекают их оттуда по одной. Вытащив из ящика желаемое число карточек, получают случайную выборку, состоящую из тех элементов совокупности, номера которых проставлены на вынутых карточках.
Более эффективный метод случайного извлечения выборки из совокупности состоит в использовании таблицы случайных чисел. Название таблицы объясняется тем, что в последовательности представленных в ней цифр нет никакой закономерности. Таблицы такого типа состоят из столбцов и строк чисел, расположенных в случайном порядке, что позволяет входить в таблицу в любом месте и использовать ее, читая в любом наплавлений — справа налево, сверху вниз и наоборот. Таблицы случайных чисел приводятся в различных книгах по статистике.
Помимо методов случайной выборки есть и другие способы получения репрезентативных выборок. Если в совокупности имеются пространственные скопления объектов, то для получения выборок лучше использовать метод стратифицированного отбора. Чтобы выборочное обследование правильно характеризовало изучаемую совокупность, ее надо разделить в этом случае на сегменты. Например, при обследовании совокупности потребителей маниока в г. Ибадане в Нигерии город можно подразделить на три зоны (слоя) в зависимости от социального положения жителей: зону I, высшего класса, зону II, среднего класса и зону III, низшего класса. Вероятно, по причине высокого социального положения жителей I зоны их диета более разнообразна, и они потребляют меньше маниока, чем жители III зоны, питающиеся преимущественно маниоком. Таким образом, получаем распределение потребителей по зонам. Выборки по каждой зоне можно составить случайным образом. Доля выборки, то есть процент жителей, выбранных для исследования из каждой зоны, может быть постоянной или меняться от одной зоны к другой в зависимости от того, насколько это целесообразно.
Наконец, если в распределении объектов совокупности присутствует регулярность, можно прибегнуть к методу систематического отбора. Например, при исследовании некоторой выборки из списка 225 предприятий первое предприятие, включаемое в эту выборку, отбирается наугад, а остальные берутся через правильные интервалы, скажем каждое пятое или каждое десятое предприятие. В этом случае выборку в 50 предприятий удается получить значительно быстрее, чем при использовании таблицы случайных чисел. Однако при этом надо следить, чтобы принятый интервал не привел к какому-либо смещению в выборке, например: если предприятия расположены в списке в последовательности их величины, то отбор каждого пятого предприятия в списке может вызвать смещение выборки в сторону мелких или крупных предприятий.
Размер выборки
Чтобы полностью определить схему выборки, надо договориться о том, сколько человек следует опросить или сколько произвести измерений. Учащимся надо объяснить, что идеальным будет охват исследованиями всех объектов совокупности, если это возможно. Поскольку же это возможно далеко не всегда, особенно в случае объектов, изучаемых географами, надо определить долю совокупности, которая войдет в выборку, если совокупность конечна и известна. Если же совокупность бесконечна или общее число входящих в нее объектов неизвестно, в полевых исследованиях надо получить большую выборку. Выборка считается большой, если включает тридцать и более измерений. При всех прочих равных условиях она является значительно более репрезентативной, чем малая выборка. Если для исследования доступны только небольшие выборки, для их анализа используются специальные статистические методы.
Получение информации
Исследователю в зависимости от того, как он решит поступить, либо самому приходится собирать необходимые данные, либо полностью полагаться на существующие данные, уже собранные кем-то другим. В последнем случае данные могут быть опубликованными или неопубликованными. Иногда исследователь собирает данные, чтобы дополнить уже имеющиеся. В целом ряде случаев необходимые данные могут отсутствовать, и тогда исследователь вынужден собирать их самостоятельно. Поэтому, прежде чем предпочесть тот или иной план исследований, необходимо составить себе представление о типах возможных источников информации и способах работы с ними. Географы прибегают к полевым наблюдениям и измерениям, интервьюированию и рассылке вопросников, используют информацию, представленную на картах, в документальных источниках и статистических таблицах. Иногда необходимо обращаться сразу к нескольким источникам. Откуда бы ни происходили данные, надо иметь в виду, что они могут быть точными и неточными. В число основных критериев, позволяющих судить о достоинстве собранных данных и методах сбора, входят: затраты по сбору; время, необходимое на сбор; точность наблюдений; практичность предложенных методов сбора; репрезентативность полученных выборок, если проводится выборочное обследование; возможность оценить и минимизировать различные ошибки и погрешности в данных, обусловливающие неопределенность выводов.
Для исследователя, использующего зарубежные данные, важно знать, как они были получены. Такое знание и приведенные выше критерии позволяют ему решить, насколько эти данные надежны и пригодны для изучения соответствующей проблемы.
Полевые наблюдений
Сбор информации в ходе полевых исследований требует затрат времени на обучение производству наблюдений и выяснение распределения явлений, наблюдаемых в поле. И то, и другое необходимо при изучении таких переменных, как характеристики погоды, растительного покрова, геоморфологических процессов (речной сток, отложение наносов, влияние уклонов), транспортного сообщения, миграционных потоков или поездок на работу и в магазины, пространственного или структурного развития поселений и т. д.
Пожалуй, чаще всего школьники ведут наблюдения погодных условий и регистрацию климатических показателей. Поскольку во многих школах и колледжах есть небольшие метеостанции, учащихся нетрудно организовать для проведения таких наблюдений. Ежедневные наблюдения погоды можно наладить и при отсутствии метеорологической станции. Эти наблюдения в состоянии провести каждый ученик, а кроме того, они всем интересны. Есть и другие способы получения непрерывных рядов данных. Поучительно, например, предпринять небольшое исследование движения транспорта. Для этого надо регистрировать число и тип автомашин, которые проходят через определенную точку за период в несколько часов или за короткий постоянный промежуток времени — полчаса или час — в течение недели.
Другое несложное для выполнения задание состоит в наблюдении за характером использования земли или за растительностью вдоль определенного участка дороги. Выполняя наблюдения через выбранные промежутки времени в течение года, можно получить сведения об изменении высоты, цвета и внешнего вида растений в разные сезоны года.
Чтобы развить и обострить наблюдательность школьников, во время экскурсий полезно заставлять их проводить маршрутные наблюдения. Они оформляются в виде таблицы, включающей географические объекты или их характеристики, которые наблюдались на различных участках пути. В приведенном ниже примере начальный пункт экскурсии — поселение Y0, конечный пункт F,i, a Fi, Y2 и т. д. — промежуточные точки на маршруте. Географические объекты на отрезке пути от Y0 до Y1, от Y1 до Y2 и т. д. указываются в соответствующих колонках таблицы. Ученики должны отметить в таблице особенности местности и достопримечательности, а также записать вопросы, которые могли возникнуть у них при знакомстве с местностью. Полезно, чтобы ученики делали зарисовки встретившихся им объектов, вычерчивали схемы, в частности наблюдавшихся ими пространственных структур и сетей. Желательно сделать схемы дорог, планы деревень, поселений центрального, дисперсного и линейного типов, дренажной сети, изобразить меандры, овраги и ярусы растительного покрова.
Наконец, уместно отметить, что полевая работа не сводится к одним только наблюдениям и их регистрации. То и другое представляет не более чем второстепенный аспект занятий в поле. Полевое исследование стимулирует мышление, и «весь сокровенный смысл работы в поле открывается лишь тогда, когда мышление, разбуженное наблюдениями, становится логичным, глубоким и критичным». Именно достижение этих целей определяет важное воспитательное значение работы в поле и делает ее подлинно научной. Нужно не забывать, что наблюдение превращается в составную часть научного исследования лишь в том случае, если оно сочетается со скрупулезным анализом, размышлениями и выводами. Ценность и оригинальность тех немногих идей, которые возникают при проведении полевых исследований, выясняется не сразу, но для учителя важна искренняя заинтересованность учащихся, а результатом можно считать их опыт самостоятельной работы.
Литература
1. Хаггет П. География: синтез современных знаний. – М., 1999
2. Хорев Б.С. Территориальная организация общества. – М., 1991
3. Преображенский В.С. Поиск в географии. – М., 1985
4. Пуанкаре А. О науке. – М., 2001
5. Пиотровский М.В. К познанию законов Земли. – М., 1984