Корреляционные исследования

План 1. Исследование единичного случая

X О

Эксперименты по плану 1 предусматривают единичное обследование (О) на одной группе, подвергшейся воздействию (X). В таких исследованиях полностью отсутствует контроль за параметрами эксперименталь­ной ситуации, и они не представляют научной ценно­сти.

Практически это выглядит следующим образом: психолог, имея тест, проводит обследование и интерпретирует результаты по описанию теста. Тест апробировался ранее на других обследуемых в иных ситуациях. Поэтому каждую методику следует адаптировать на конкретной популяции. Д. Кэмпбелл указывает: «Анализ показал, что существование абсолютного знания или знание сущно­сти отдельных изолированных объектов является ил­люзией[2]».

Тем не менее, такая практика проведения тестиро­вания имеет место. Особенно она распространена сре­ди начинающих психологов и слабо разбирающихся в существе дела заказчиков психодиагностических ис­следований. Считается неэтич­ным предоставлять на защиту исследования, проведен­ные по плану 1. Действительно, в данной схеме экспе­римента нельзя даже приближенно рассуждать, что именно воздействие X привело к изменениям иссле­дуемой переменной и именно это воздействие измеря­ется при помощи тестирования (О).

План 2. План с предварительным и итоговым тес­тированием на одной группе.

О₁ X О₂

В этом плане полностью отсутствует контрольная группа, поэтому утверждать, что изменения (разница О₁, и О₂) зависимой переменной, регистрируе­мые в ходе тестирования, вызваны именно изменением независимой переменной. Между начальным и конечным тестированием происходят и другие «фоновые» со­бытия, воздействующие на испытуемых наравне с независимой переменной. Кроме того, этот план не позволяет контролировать эффект «естественного развития»: в течение короткого времени – изменение состояния испытуемого (утомление, монотония, скука и др.), а в течение длительного времени – изменения личностных черт. Наконец, эффект тестирования – воздействие предыдущего обследования на последующее – может быть еще одним неконтролируемым фактором, влияющим на изменение зависимой переменной. Можно перечислить и другие источники ар­тефактов – внешние переменные, которые не контролируются этим планом.

План 3. Сравнение статистических групп

X О₁

О₂

План позволяет учитывать эффект те­стирования благодаря введению контрольной группы, а также отчасти контролиро­вать влияние «истории» – фоновых воздействий на испытуемых, и ряд других внеш­них переменных (инструментальную погрешность, регрессию и др.). Но с помощью этого плана невозможно учесть эффект естественного развития, так как нет мате­риала для сравнения состояния испытуемых на данный момент с их начальным со­стоянием (нет предварительного тестирования).

Доэкспериментальный план распространен в психологической исследова­тельской практике. Однако надо иметь в виду, что различия в результатах тестирования могут быть обусловлены не экспериментальным воздей­ствием, а различием состава групп.

Квазиэкспериментальные планы

Существуют три типа квазиэкспериментальных планов: а) планы экспериментов для неэквивалентных групп; б) планы дискретных временных серий; в) планы ex-post-facto.

План 1. План для неэквивалентных групп

О₁ X О₂

О₃ О₄

Выбираются две естественные группы, например два параллельных школьных класса. Обе группы тестируются. Затем одна группа подвергается воздействию (ста­вится в особые условия деятельности), а другая – нет. Через определенное время обе группы проходят тестирование повторно. Результаты первого и второго тести­рования обеих групп сопоставляются (для сравнения используют t-критерий Стьюдента и дисперсионный анализ). Различие О₂ и О₄ свидетельствует о естественном развитии и фоновом воздействии. Разница результатов первичного тестирования двух групп позволяет установить меру их эквивалентности в отношении измеряе­мой переменной. Для выявления эффекта действия независимой переменной нужно сравнивать О₂ и О₄. Значимость различий показателей будет свиде­тельствовать о влиянии независимой переменной на зависимую.

Примером такого исследования является психолого-педагогический эксперимент. На первом этапе мы тестируем с помощью дидактического теста уровень знаний учащихся по иностран­ному языку (словарный запас). Экспериментальную группу обучаем мнемотехническим приемам при заучивании слов, а контрольная занимается с учителем, как и прежде. Затем проводится второе тестирование, и если прирост словарного запаса будет выше в экспериментальном классе, чем в контрольном, то делаем заключение, что мнемотехника по­лезна для запоминания иностранных слов.

План 2. План дискретных времен­ных серий.

Гораздо чаще, чем приведенный выше план, применяется схема квазиэксперимента, которая имеет общее название «дискретные времен­ные серии». Для классификации этих планов можно выделить два основания. Исследование проводится 1) с участием одной группы или нескольких; 2) с одним воздей­ствием либо серией. Следует заметить, что планы, в которых реализуется серия однородных или разнородных воздействий с тестированием после каждого воздействия, получили в советской и российской психологической науке по традиции название «формирующие эксперименты». По своей сути они, конечно, являются квазиэкспериментами со всеми присущими таким исследованиям нарушениями внеш­ней и внутренней валидности. Используя такие планы, мы с самого начала должны отдавать себе отчет в том, что в них отсутствуют средства контроля внешней валидности. Невозможно про­контролировать взаимодействие предварительного тестирования и эксперименталь­ного воздействия, проконтролировать реак­цию испытуемых на эксперимент и определить эффект взаимодействия между различными экспериментальными воздействиями.

Суть плана дискретных времен­ных серий состоит в том, что первоначально определяется исходный уровень зависимой переменной на группе испытуемых с помощью серии последовательных замеров. Затем исследова­тель воздействует на испытуемых экспериментальной группы, варьируя независи­мую переменную, и проводит серию аналогичных измерений. Сравниваются уров­ни зависимой переменной до и после воздействия. Схема плана выгля­дит так:

О₁ О₂ О₃ X О₄ О₅ О₆

Главный недостаток этого плана в том, что он не дает возможности отделить результат влияния независимой переменной от влияния фо­новых событий, которые происходят в течение исследования. Чтобы ликвидировать эффект «истории», рекомендуют использовать экспериментальную изоляцию испы­туемых.

Модификацией этого плана является квазиэксперимент, в котором воздействие перед замером чередуется с отсутствием воздействия перед замером. Его схема такова:

X О₁ О₂ X О₃ О₄ X О₅

Чередование может быть регулярным или случайным. Этот вариант подходит лишь в том случае, когда эффект воздействия обратим. При обработке данных серии разбивают на две последовательности и сравнивают результаты замеров, где было воздействие с результатами замеров, где оно отсутствовало.

План 3. План ex-post-facto

В 1930-40-е гг. социолог Ф.С. Чейз ввел план экспери­мента – план ex-post-facto – и разработал схемы анализа данных. Стратегия его применения состоит в следующем. Экспериментатор сам не воздействует на испытуемых. В качестве воздействия (независимой переменной) выступает некоторое реальное собы­тие из их жизни. Отбирается группа «испытуемых», подвергшаяся воздействию, и группа, не испытавшая его. Отбор осуществляется на основании данных об особен­ностях «испытуемых» до воздействия; в качестве сведений могут выступать личные воспоминания и автобиографии, сведения из архивов, анкетные данные, медицин­ские карты и т.д. Затем проводится тестирование зависимой переменной у предста­вителей «экспериментальной» и контрольной групп. Данные, полученные в резуль­тате тестирования групп, сопоставляются и делается вывод о влиянии «естествен­ного» воздействия на дальнейшее поведение испытуемых. Тем самым план ex-post-facto имитирует схему эксперимента для двух групп с их уравниванием (лучше — рандомизацией) и тестированием после воздействия.

(R) X О₁

(R) О₂

Эквивалентность групп достигается либо методом рандомизации, либо методом попарного уравнивания, при котором сходные индивиды относятся к разным груп­пам. Метод рандомизации дает более надежные результаты, но применим лишь то­гда, когда выборка, из которой мы формируем контрольную и основную группы, до­статочно велика.

Этот план реализуется во многих современных исследованиях. Типичным явля­ется исследование посттравматического стресса, который возникает у некоторых лиц, оказавшихся в ситуациях, выходящих за пределы обычного жизненного опыта, связанных с угрозой для здоровья человека и его жизни. Посттравматический стресс встречается у многих участников войны, жертв насилия, свидетелей и жертв природных и техногенных катастроф и т.д. Изучение причин возникновения посттравматического стресса проводится по следующей схеме: выделяется выборка лиц, перенесших воздействие боевой ситуации, катастрофы и т. п., тестируется на предмет наличия посттравматического синдрома; результаты сопоставляются с ре­зультатами контрольной выборки. Наилучшей стратегией формирования основной и контрольной выборки является предварительный отбор «испытуемых» для тести­рования на основе анкетных данных и рандомизация групп. Но в реальности может проводиться диагностика только тех лиц, перенесших воздействие травматического фактора, которые сами обращаются с просьбой пройти обследование к психологам либо врачам. Таким образом, может существовать риск, что выборка добровольцев будет сильно отличаться от всей популяции перенесших травматическое воздей­ствие. В первую очередь эти отличия проявляются в повышенной частоте встречае­мости синдрома посттравматического стресса. Эффект воздействия травматическо­го фактора на популяцию будет преувеличен. И вместе с тем эксперимент ex-post-facto— единственно возможный способ проведения таких исследований (над этими проблемами работает лаборатория психологии посттравматических состояний Ин­ститута психологии РАН, руководитель — Н.В. Тарабрина).

Метод ex-post-factoчасто применяется в нейропсихологии: травмы головного мозга, поражения определенных структур предоставляют уникальную возможность" для выявления локализации психический функций. Травмы коры больших полуша­рий во время войны (в первую очередь второй мировой) дали, как это ни кощун­ственно звучит, богатейший материал нейропсихологам и нейрофизиологам, в том числе — отечественным (работы А.Р. Лурии и его школы).

Корреляционные исследования

Корреляционное исследование в психологии – наиболее распространенная форма эксперимента, что обусловлено рядом причин. Во-первых, исследователи все чаще выделяют в качестве предмета изучения столь сложные явления, что функциональное управление ими путем организации активных экспериментальных воздействий невозможно, затруднено или нежелательно. Во-вторых, многие процессы, в принципе доступные экспериментальному контролю, теряют свою качественную специфику, если искусственно их изолировать в строгом лабораторном эксперименте. В третьих, в ряде исследований по этическим соображениям ученый не может оказывать влияние на изучаемые переменные. В этих случаях психолог довольствуется методами наблюдения и корреляционного исследования.

Корреляционное исследование основано на теоретических представлениях о мерах корреляционных связей между переменными, разработанных К. Пирсоном. Стратегия проведения такого исследования заключается в том, что управляемое воздействие на объект отсутствует. Исследователь выдвигает гипотезу о наличии статистической связи между двумя (и более) переменными. При этом предположение о причинной зависимости не обсуждается.

План корреляционного исследования является разновидностью квазиэкспериментального плана при отсутствии воздействия независимой переменной на зависимые.

Проверяемые при использовании корреляционного метода гипотезы – это гипотезы о связях. В них утверждается, что изменения одной переменной каким-то образом связаны с изменениями другой, но не предполагается, что какая-то из этих переменных является причинно-действующей.

 

Корреляционным называется исследование, проводимое для подтверждения или опровержения гипотезы о статистической связи между несколькими (двумя и более) переменными.

 

Например, мы могли бы определить корреляцию между количеством часов, затраченных на ночной сон, и сонливостью днем. Если корреляция большая, знание того, сколько времени человек спит ночью, позволит нам предсказать степень его сонливости в дневные часы. Кроме того, дневная сонливость может быть использована для прогнозирования, предсказания продолжительности ночного сна. Предположим, психолог замечает зависимость меж­ду IQ родителей и их детей, или между красотой и социальной популярностью, или между тревогой и результатами, показываемыми на экзаменах, или между преступностью и погодой. В каждом случае два наблюдения или события коррелируют (связаны друг с другом упорядоченным образом).

 

Силу и направление связи можно выразить в виде коэффициента корреляции. Это некое число, находящееся в пределах от +1,00 до -1,00. Если это число равно или близко нулю, зависимость между двумя измеряемыми величинами слабая или отсутствует. К примеру, корреляция между размером обуви и интеллектом равна нулю. Если корреляция равна +1,00, имеет место абсолютная положительная связь, если она равна -1,00, обнаружена абсолютная отрицательная связь.

Корреляции в психологии редко бывают абсолютными. Но чем ближе коэффициент к +1,00, тем сильнее связь. Например, однояйцевые близнецы, как правило, имеют почти идентичные IQ. IQ же родителей и их детей имеют лишь oбщee подобие. Корреляция между IQ родителей и детей равна 0,35; у однояйцевых близнецов она 0,86.

Положительная корреляция показывает, что увеличение одной величины сопровождается увеличением другой (или уменьшению соответствует уменьшение).

Например, существует положительная корреляция между успеваемостью в средней школе и успеваемостью в колледже; учащиеся, которые лучше занимаются в школе, как правило, имеют более высокую успеваемость и в колледже (и наоборот).

При отрицательной корреляции увеличение первой величины связано с уменьшением второй.

Когда говорят о корреляции, используют термины «корреляционная связь» и «корреляционная зависимость». Корреляционная связь – это согласованные изменения двух и более признаков. корреляционная зависимость – это изменения, которые вносят значения одного признака в вероятность появления разных значений другого признака. Оба термина часто используются как синонимы. Между тем, зависимость подразумевает влияние, связь – согласованные изменения. корреляционные связи не могут рассматриваться как свидетельство причинно-следственной связи, они свидетельствуют лишь о том, что изменениям одного признака, как правило, сопутствуют определенные изменения другого. Но находится ли причина изменений в одном из признаков или она оказывается за пределами исследуемой пары признаков, нам неизвестно.

Говорить в строгом смысле о зависимости мы можем только в тех случаях, когда сами оказываем какое-то контролируемое воздействие на испытуемых. Если в исследование включены независимые переменные, которые мы можем, по крайней мере, учитывать, например, возраст, то можно считать выявляемые между возрастом и психологическими признаками корреляционные связи корреляционными зависимостями. В большинстве же случаев нам трудно определить, что в рассматриваемой паре признаков является независимой, а что зависимой переменной. Учитывая, что термин «зависимость» явно или неявно подразумевает влияние, лучше пользоваться более нейтральным термином «корреляционная связь».

К примеру, мы можем заметить, что учащиеся, которые проводят перед телевизором много часов получают более низкие отметки, чем те, кто посвящает этому занятию немного времени (известный эффект «телевизионного зомби»). Свидетельствует ли это о том, что просмотр слишком большого числа телепередач является причиной худшей успеваемости? Можно сделать такое предположение, но мы не мо­жем быть уверены, пока не поставим эксперимент.

Наличие корреляции двух переменных ничего не говорит о причинно-следственных зависимостях между ними, но дает возможность выдвинуть такую гипотезу. Отсутствие же корреляции позволяет отвергнуть гипотезу о при­чинно-следственной связи переменных. Различают несколько интерпретаций нали­чия корреляционной связи между двумя измерениями:

1. Прямая корреляционная связь. Уровень одной переменной непосредственно соответствует уровню другой. Примером является закон Хика: скорость переработ­ки информации пропорциональна логарифму от числа альтернатив. Другой пример: корреляция высокой личностной пластичности и склонности к смене социальных установок.

2. Корреляция, обусловленная 3-й переменной. Например, скорость опозна­ния изображения при быстром (тахистоскопическом) предъявлении и словарный запас испытуемых положительно коррелируют. Скрытой переменной, обу­словливающей эту корреляцию, является общий интеллект.

3. Случайная корреляция, не обусловленная никакой переменной.

4. Корреляция, обусловленная неоднородностью выборки. Представим себе, что выборка, которую мы будем обследовать, состоит из двух однородных групп. Напри­мер, мы хотим выяснить, связана ли принадлежность к определенному полу с уров­нем экстраверсии. «Измерение» пола трудностей не вызывает, экстра­версию же измеряем с помощью опросника Айзенка. У нас 2 группы: мужчи­ны-математики и женщины-журналистки. Неудивительно, если мы получим линейную зависимость между полом и уровнем экстраверсии—интроверсии: боль­шинство мужчин будут интровертами, большинство женщин — экстравертами.

Корреляции и причинность. Корреляционные исследования помогают нам выявить связи и сделать прогнозы. Однако корреляция не демонстрирует причинность (причинно-следственную связь). К примеру, может оказаться, что больше времени перед телевизором проводят учащиеся, не испытывающие интереса к изучаемым предметам. Если это так, тог­да и отсутствие старания в учебе, и более низкие отметки являются следствием незаинтересованнос­ти, а не чрезмерного увлечения просмотром телепе­редач. Кажущаясясвязь одной вещи с другой не означает, что между ними существует причинно-след­ственная зависимость.

Рассмотрим случай, когда корреляцию можно ошибочно принять за причинность. Допустим, психо­лог установил, что кровь пациентов-шизофреников содержит некое химическое вещество, не обнаружи­ваемое у здоровых людей. Означает ли это, что дан­ное вещество является причинойшизофрении? Мо­жет показаться, что это так, но образование этого вещества может вызывать сама шизофрения. Или же и шизофрения, и химическое вещество могут являть­ся следствием какого-то неизвестного фактора, такого, как режим питания в психиатрических боль­ницах.

Только лишь то, что одна вещь ка­жется причиной другой, не подтверждает,что это действительно так. Этот факт можно отчетливо про­следить на примере некоторых явно непричинных связей. Например, существует корреляция между ко­личеством церквей в городах и коли­чеством баров; чем больше церквей, тем больше ба­ров. Означает ли это, что выпивка делает человека набожным? Разумеется, в данном случае никто не додумается сделать подобное заключение о причине и следствии. Но в менее очевидных ситуациях со­блазн бывает велик. (Реальная зависимость такова: как количество церквей, так и количество баров свя­заны с численностью населения в городах.) Лучший способ удостовериться, что причинно-следственная связь существует,— поставить контролируемый экс­перимент.

Главное, что отличает корреляционный подход, – это схемы сбора данных, отличные от экспериментального подхода, и соответственно иные возможности содержательных выводов при проверке психологических гипотез (в силу невозможности реализации тех форм контроля, которые характерны для экспериментальных исследований). При корреляционном подходе степень произвольности содержательной интерпретации, обосновываемой теми или иными статистическими решениями, гораздо выше, одновременно выводы менее доказательны, поскольку в случае установления значимой связи остается множество объяснений (или теоретических гипотез) относительно ее характера и направленности.

Главное преимущество корреляционного анализа состоит в том, что мы можем сразу провести множественное сопоставление признаков.

Задачей любого корреляционного исследования, как и экспериментального, является обобщение, т.е. распространение содержательных выводов об изучаемой зависимости в более широком контексте понимания, чем ограниченный рамками заданных ситуаций, популяций, переменных и т.д. Однако при корреляционном подходе всегда сохраняется многозначность выводов с точки зрения направлений возможных обобщений. Ограничения контроля при получении эмпирических данных определяют и ограничения допустимых выводов.

РЕЗЮМЕ

 

План «истинного» экспериментального исследования отличается от других следующими важнейшими признаками.

1. Наличие экспериментальной и контрольной группы.

2. Применение стратегии создания эквивалентных групп, чаще всего – рандомизации.

3. Наличие процедуры непосредственного манипулирования независимой переменной.

4. Контроль сопутствующих внешних переменных.

5. Завершение эксперимента сравнением уровня зависимой переменной в контрольной и экспериментальной группах.

Существуют три основные версии этого плана: план для двух рандомизированных групп с тестированием после воздействия; план для двух рандомизированных групп с предварительным и итоговым тестированием; план Соломона.

Доэкспериментальные планы являются рудиментами вчерашнего дня психологической науки. Исследования по схеме доэкспериментальных планов проводились еще до возникновения теории планирования эксперимента. В практике научных исследований их следует избегать.

Квазиэксперимент представляет собой исследование с неполным контролем внешних переменных, что приводит к снижению валидности эксперимента в целом.

Стратегия проведения корреляционного исследования сходна с квазиэкспериментом. Отличие состоит в том, что управляемое воздействие на объект отсутствует. Корреляционное исследование заключается в выдвижении гипотезы о наличии и характере связи между независимой и зависимой переменными. Наличие статистической связи между переменными может ничего не утверждать об истинных причинно-следственных связях между ними, а только позволяет выдвинуть такую гипотезу.