Рандомизация — это стратегия случайного распределения субъектов по различным условиям (режимам) эксперимента и экспериментальным группам.
2. Многомерные и факторные эксперименты
В психологии хорошо известен закон «оптимума мотивации», так называемый закон Йеркса-Додсона.В начале нашего века Р. Йеркс изучал, как влияет негативное подкрепление в форме удара электрическим током на выработку элементарных навыков у животных. В частности, в опытах с «танцующими мышами» (разновидность домашней мыши, имеющая генетический дефект, который заставляет ее двигаться по кругу или по восьмерке) он использовал три уровня силы тока — «сильный» (500 усл. ед.), «средний» (300 усл. ед.) и «слабый» (125 усл. ед.). Мышь должна была научиться выбирать один из двух туннелей. В конце туннеля ее в любом случае ожидало «вознаграждение» — мышь противоположного пола. При ошибочном выборе мышь испытывала удар током, при правильном выборе негативное подкрепление отсутствовало. Местоположение туннелей менялось случайным образом от пробы к пробе. Выяснилось, что быстрее всего обучение происходит при «средней» величине стимуляции. Обнаруженный в этом эксперименте нелинейный характер связи между величиной стимула к решению определенной задачи и успешностью решения был затем неоднократно подтвержден и во многих других экспериментах, в том числе с испытуемыми-людьми и с позитивной стимуляцией. Чрезмерная мотивация и чрезмерная величина подкрепления, как и слабая мотивация, всякий раз оказывали меньшее воздействие на успешность выполнения различных задач.
Эксперименты, в которых используется несколько (более двух) уровней независимой переменной, называются многоуровневыми. Независимая переменная в многомерном эксперименте может иметь и более трех уровней. Иначе говоря, она может быть «нормальной» количественной переменной, измеренной на интервальном или абсолютном уровне. Соответственно гипотеза многомерного эксперимента может формулироваться в более точных терминах — как гипотеза об «относительно-абсолютных» или даже «абсолютно-абсолютных» отношениях переменных. Например, в эксперименте может изучаться влияние привлекательности лектора на частоту посещения занятий студентами, воздействие количества доступных источников информации о продукте на формирование потребительских предпочтений либо характер взаимосвязи между размером денежного вознаграждения испытуемых и успешностью решения ими однотипных задач. Таким образом, многомерные эксперименты позволяют проверять более тонкие и точные содержательные гипотезы о механизмах индивидуального и группового поведения.
В тех областях социологии и социальной психологии, которые имеют сравнительно развитую традицию экспериментальных исследований (межличностное и межгрупповое восприятие, исследования динамики установок, социальные процессы в малых группах, оценивание эффективности образовательных программ и т. д.) часто используют более сложные схемы экспериментирования, объединяемые термином «факторные эксперименты».
Факторный экспериментальный план включает в себя две и более, независимые переменные (именуемые также «факторами»), каждая из которых имеет несколько уровней воздействия. Так как при увеличении числа независимых переменных очень быстро возрастает число групп, в каждой из которых применяется одна из возможных комбинаций этих переменных и их уровней, в целях экономии ресурсов и рационального распределения исследовательских усилий были разработаны многочисленные планы, где каждый из «уровней» переменных реализуется один раз, а обобщение и статистический анализ взаимодействия различных факторов и их изолированного и совместного влияния на зависимую переменную проводится на групповом уровне [5].
Всякий факторный эксперимент — это, в сущности, несколько экспериментов, объединенных в одном плане. Обобщенные данные факторного эксперимента позволяют ответить на два типа вопросов:
1) имеется ли эффект воздействия для каждой отдельно взятой независимой переменной;
2) зависит ли величина этого эффекта воздействия от величины значений других независимых переменных?
Изолированный эффект воздействия одной независимой переменной называют главным эффектом, а изменение величины этого эффекта под влиянием другой независимой переменной называют взаимодействием.
Многофакторные эксперименты в социологии — это очень часто полевые эксперименты, моделирующие сложные взаимосвязи реального мира. Преимущество полевых многофакторных экспериментов — в их «жизнеподобии», т. е. внешней, лицевой валидности. Но здесь же кроется и главный недостаток таких экспериментов — более низкие надежность и внутренняя валидность. Критики полевых многофакторных экспериментов часто отмечают, что приближение эксперимента к реальному миру здесь нередко достигается за счет замены экспериментального контроля чисто статистическим. В последнем случае возрастают угрозы валидности, связанные с неправильной спецификацией модели измерения, с «закоррелированностью» отдельных уровней независимых переменных с неконтролируемыми внешними переменными. Кроме того, в многофакторных экспериментах острее, чем в индивидуальных и межгрупповых, стоит проблема агрегирования данных — практически всегда существует вероятность того, что отношения, выявленные при анализе сводных групповых данных, в точности не соблюдаются ни для одного отдельно взятого испытуемого (так же, как среднее некоторой выборки может не относиться ни к одному конкретному выборочному наблюдению), К неоспоримым достоинствам факторных экспериментов следует отнести значительно большие возможности статистического анализа, в том числе анализа различных эффектов взаимодействия переменных-«факторов».
3. Применение случайных контрольных групп в психологии
В социологии, психологии и других поведенческих науках особую роль играет использование принципа рандомизации при распределении испытуемых по группам. В эксперименте с неполным контролем или в полевом эксперименте, происходящем в естественных условиях часто нужно доказать не только наличие ожидаемого эффекта в результате некоторого воздействия, но и отсутствие того же эффекта в тех случаях, когда воздействия не было. Например, исследователь, изучающий воздействие просмотра антивоенных фильмов на изменения установок студентов, случайным образом отбирает из некоторой совокупности студентов экспериментальную группу, которой будет показан антивоенный фильм, а также контрольную группу, которой он продемонстрирует нейтральный фильм, никак не связанный с изучаемыми установками. Решение составлять экспериментальные и контрольные группы согласно заранее выбранным критериям было введено в тех случаях, в которых контроль действительно можно было осуществить. Начиная с 1870-х гг. психофизики работали над тем, чтобы ставить испытуемых добровольцев в ситуации со строжайшими методологическими рамками. Когда произошла та перемена, и администрация начала работать с социальными науками, некоторые из психологов быстро приспособили свои психофизические методики к новым требованиям. Совершенствуя экспериментальные схемы, они первыми разработали эксперимент с участием контрольной группы.
Весной 1997 г. голландский министр здравоохранения внесла на рассмотрение парламента одно предложение. Она хотела выяснить, какие последствия могла бы иметь свободная раздача героина людям с неизлечимой зависимостью от наркотиков. В особенности ее интересовало, что именно провоцирует болезненное состояние наркоманов и их асоциальное поведение, — сам героин или же его дороговизна на черном рынке.
Предложение министра содержало целый план исследований, разработанный научной комиссией. Для статистики было необходимо, чтобы в исследовании участвовали, как минимум, 750 наркозависимых. Кроме того, все исследование должно было быть проведено согласно самой строгой модели эксперимента, в котором экспериментальные группы сравниваются с контрольными. Чтобы обеспечить сравнимость и статистическую достоверность, всех участников предполагалось распределить в случайном порядке между экспериментальной группой, которой должны были выдавать бесплатно героин, и контрольной группой, которая получала только непопулярный заменитель героина метадон. И экспериментальная, и контрольная группы должны пристально изучаться, обращая при этом особое внимание на различия в состоянии здоровья и поведении.
С методологической точки зрения, контрольная группа была решающим аспектом эксперимента. Если бы в нем участвовала только героиновая группа, обнаружившийся прогресс мог бы быть приписан любым посторонним по отношению к героину факторам. Только сопоставляя результаты групп, уравненных во всех других отношениях процедурой случайного выбора, можно было надеяться получить ответ на вопрос о целесообразности раздачи героина.
В то же время, однако, контрольная группа была той частью плана, которая вызывала наибольшие сомнения. Тогда как экспериментальная группа получала бесплатный героин, контрольная группа подвергалась детальному исследованию, получая в награду лишь нелюбимый метадон. Комиссия по подготовке исследования искала пути предотвратить преждевременный выход участников из контрольной группы и нашла решение, при котором вроде бы не было проигравших. Контрольной группе после участия в эксперименте на протяжении шести месяцев был обещан бесплатный героин в следующем полугодии. Но так как экспериментальная группа во втором полугодии все еще продолжала бы получать героин, то различие между группами составило бы шесть месяцев героина против двенадцати. Таким образом, нужна была еще одна, третья группа, которая служила бы контрольной на протяжении всех 12 месяцев. Ее участникам для мотивации обещали бесплатный героин уже после окончания годового эксперимента. Предложение министра было принято, и эксперимент начался.