Планирование исследований

1. ПЛАНИРОВАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.

Экспериментальный план
(экспериментальная схема)
Экспериментальный дизайн
(DESIGN)

3.

4.

• Проект конкретной последовательности
манипуляции со специально
сформированными группами называется
планом или дизайном (от англ. design —
проект, план, оформление)
исследования
(Александров, Максимова, 2001).

5. Классификации планов

6.

Экспериментальная выборка
Контрольная выборка

7.

ПЛАНЫ
Межгрупповые
(межсубъектные,
межиндивидуальные,
кроссиндивидуальные)
внутригрупповые
(внутрисубъектные,
интраиндивидуальные)

8.

ПЛАНЫ
Межгрупповые
(межсубъектные,
межиндивидуальные,
кроссиндивидуальные)
Несвязные
(независимые выборки)
внутригрупповые
(внутрисубъектные,
интраиндивидуальные)
Связные (зависимые
выборки)

9.

ВНУТРИГРУППОВЫЕ ПЛАНЫ

10.

• Внутригрупповые планы требуют
меньших выборок
• Не применимы, если каждый уровень
условие занимает длительное время.
• Не применимы, если выполнение
одного условия несовместимо с
выполнением другого условия на одной
и той же выборке.
(например, нужно использовать один и тот же
стимульный материал и при одном и при другом
условии, а это делает задачу бессмысленной)

11.

• Контроль фактора времени во
внутригрупповых планах становится
отдельной проблемой, которая частично
может решаться переходом к
кроссиндивидуальному эксперименту –
к межгрупповым планам.

12.

• МЕЖГРУППОВЫЕ ПЛАНЫ

13. Проблема создания эквивалентных групп

• Рандомизация
• Уравнивание групп

14.

• разные экспериментальные
условия
• уровни независимой переменной
• разные методики
• Разные пробы

15.

• Систематические смешения
• Эффект последовательности или
эффект порядка.

16. Эффект прогрессии

•(выполнение заданий равномерно
(прогрессивно) изменяется от
попытки к попытке).

17. эффект тренировки

• После первой попытки вторая попытка
будет выполнена лучше.

18.

повторение попыток постепенно приводит
к усталости или скуке и задания
выполняются все хуже и хуже.

19.

• ЭФФЕКТ ВРАБАТЫВАНИЯ

20. Эффект передачи

(одни последовательности
заданий могут приводить к
результату, отличному от того,
который вызывается другими
последовательностями заданий)

21. ПЕРЕНОС

ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ
ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ
СИММЕТРИЧНЫЙ
АСИММЕТРИЧНЫЙ

22.

• Кумулятивный эффект

23.

• Однородные (постепенное
улучшение от пробе к пробе) и
неоднородные эффекты (чаще
случается так, что процесс научения
сначала протекает более интенсивно, а
затем замедляется)

24.

• Ранний перенос
• Поздний перенос
А Б Б А

25.

При использовании позиционно
уравненной последовательности АББА
условия независимой переменной (А или
Б) оказываются связанными с раннимили -поздним переносом. Условие А
связано с поздним переносом, поскольку
оно получает «помощь» только на
четвертой пробе, а условие Б—с ранним,
на второй и третьей пробах.

26. ЭФФЕКТ КРАЯ

(явление, заключающееся в том, что
из расположенного в ряд
заучиваемого материала элементы,
находящиеся в начале и конце,
запоминаются быстрее, чем
элементы, находящиеся в середине)

27. Эффект ряда

• – эффект асимметричного переноса в
многоуровневом эксперименте, когда
род воздействий имеет несколько
уровней. Зависит от удаленности
предъявляемого испытуемому уровня
воздействия от концов ряда.
Объясняется адаптацией испытуемого к
предшествующему воздействию более
низкого или более высокого уровня, чем
предъявляемое.

28.

ЭФФЕКТ ЦЕНТРАЦИИ

29.

• частичное проявление эффекта ряда,
усиливающий действие независимой
переменной. Объясняется тем, что
уровням, предъявляемым в середине
последовательности, предшествуют и
более низкие и более высокие уровни
(при их случайном или позиционноуровневом чередовании).

30.

• в наиболее благоприятных условиях
оказываются средние члены ряда.

31.

• Ошибка игрока или ложный
вывод Монте-Карло
отражает распространённое
ошибочное понимание
случайности событий.

32.

• Связана с тем, что, как правило,
человек не осознаёт на
интуитивном уровне того факта,
что вероятность желаемого
исхода не зависит от
предыдущих исходов
случайного события.

33.

• Вероятность выпадения
следующего орла или решки
по-прежнему остаётся 1/2.

34. Как преодолеть все эти эффекты?

Допустим, что «А», «В», «С» и
т.п. это разные условия, уровни
независимой переменной или
разные методики.

35. Как преодолеть все эти эффекты?

Допустим, что «А», «В», «С» и т.п. это
разные условия, уровни независимой
переменной или разные методики.

36.

A
B
C
D
E
F
G
H
• Необходимо сбалансировать положение
каждой методики/пробы в
последовательности методик/проб в
выборке.

37. Позиционное уравнивание

АБ БА в интраиндивидуальном
исследовании (интраиндивидуальное
позиционное уравнивание)
АБ
БА
–в
кроссиндивидуальном исследовании
(кроссиндивидуальное позиционное
уравнивание)

38.

• Позиционное уравнивание каждого
условия внутри испытуемого требует
повторений условий – исследование
становится дольше. Получается полный
эксперимент. Позиция каждого условия
сбалансирована.
• Каждый следующий испытуемый
повторяет тот же эксперимент.
• Выборка используется для повышения
надежности результата, а не для
контроля систематического смешения.

39.

• Когда нет возможности проводить столь
длительные исследования переходят к
кроссиндивидуальному позиционному
уравниванию.
• Каждому испытуемому предъявляется
каждое из условий один раз.

40.

Таким образом мы не можем проверять
гипотезу на каждом отдельном испытуемом,
анализировать данные каждого испытуемого
как отдельную выборку, потому что позиция
каждого условия внутри индивида не
сбалансирована ( а значит данные на
каждом отдельном испытуемом подвержены
эффектам порядка).
Результаты каждого отдельного испытуемого
будут искажены систематическим
смешением.

41.

Полное позиционное уравнивание
(все возможные последовательности
будут использованы хотя бы один раз).
Для этого вычисляется факториал

42.

Например, если у на 3 методики, то 3!
=3*2*1=6,
Обозначим эти методики, как АBС

43. Полученные последовательности будут следующими

ABC
ACB
BCA
BAC
CAB
CBA

44.

• Нужно набирать выборку, кратную 6.
Количество индивидов, выполняющих
методики в том или ином порядке,
должно быть равным.
Например:
A B C – 5 человек
A C B – 5 человек
B C A – 5 человек
B A C – 5 человек
C A B – 5 человек
C B A – 5 человек

45. Если у нас 6 методик?

• 6!=1*2*3*4*5*6=720
Таким образом, чтобы предъявить все
возможные последовательности в
выборке, требуется 720 участников

46. Частичное позиционное уравнивание

Латинский квадрат
(наблюдения расположены квадратом и
условия обозначаются латинскими буквами)
ABDC
BCAD
CDBA
DACB

47.

ABDC
BCAD
CDBA
DACB

48.

ABDC
BCAD
CDBA
DACB

49.

АБВГДЕ
ВДГАЕБ
ДВАЕБГ
БГЕВАД
ГЕБДВА
ЕАДБГВ

50. Альбрехт Дюрер «Меланхолия»

51.

• Каждая буква встречается в каждой
строке и каждом столбце один раз.

52.

• Латинский квадрат, у которого
буквы в первой строке и первом
столбце расположены в
алфавитном порядке, называется
стандартным.
ABCD
BADC
CDAB
DCBA

53. Кембридж

Окно в честь Фишера
с латинским
квадратом 7-го
порядка.

54.

положение каждой методики/пробы в
последовательности методик/проб
должно быть сбалансировано.
A=2,5
B=2,5
C=2,5
D=2,5
1
2
3
4

55.

• Стандартный латинский квадрат
можно получить, если расположить
буквы в первой строке в алфавитном
порядке, а в каждой из последующих
строк со сдвигом на одно положение
влево по сравнению с предыдущей

56.

Правильный латинский квадрат
-частота появления каждого
экспериментального условия одинакова
для всех последовательных позиций
сбалансированный латинский квадрат
•-каждому условию предшествует, а также
следует за ним каждое другое условие
строго один раз

57.

• Эффекты последовательности,
связанные с влиянием одного уровня
независимой переменной на другой, не
снимаются этими планами, но
контролируются путем усреднения
полученных показателей зависимой
переменой по каждому уровню,
занимающему разное место в каждой
последовательности.

58. Построим латинский квадрат для 6 экспериментальных методик (или условий, или уровней независимой переменой)

ABCDEF

59.

• Первый ряд латинского квадрата
строится следующим образом:
AB “X” C “X-1” “X-2” (D)
A означает первое экспериментальное
условие, а «Х» -последнее.
«Х» →F
“X-1” →E
Таким образом
Первый ряд: ABFCED

60. Строим второй ряд

Для этого прямо под каждой буквой
первого ряда во втором ряду помещаем
следующую по алфавиту букву
(единственное исключение буква F.
Дойдя до нее нужно вернуться в начало
алфавита и поместить под ней букву A.
Первый ряд: ABFCED
Второй ряд: BCADFE

61. Пользуясь этим правилом можно построить все остальные ряды

ABFCED
BCADFE
CDBEAF
DECFBA
EFDACB
FAEBDC

62.

ЛАТИНСКИЙ КВАДРАТ
ДЛЯ 3Х3 (третьего порядка)
ЛАТИНСКИЙ КВАДРАТ
4Х4 (четвертого порядка)
ABC
BCA
CAB
ABDC
BCAD
CDBA
DACB

63.

ЛАТИНСКИЙ КВАДРАТ
5Х5
ЛАТИНСКИЙ КВАДРАТ
ДЛЯ 7Х7
ADBEC
DACBE
CBEDA
BEACD
ECDAB
ABCDEFG
BCDEFGA
CDEFGAB
DEFGABC
EFGABCD
FGABCDE
GABCDEF

64.

• Выборка должна быть кратна
количеству уровней или методик или
условий.

65. ТАБЛИЦА СЛУЧАЙНЫХ КВАДРАТОВ

Для исследования определенный
латинский квадрат выбирается
случайным образом из перечня
возможных латинских квадратов
заданного размера.

66.

3х3 4х4
5х5
6х6
7х7
рхр
Число
стандартных
квадратов
1
4
56
9408
16942080
-
Общее число
латинских
квадратов
12
576
161280
81885120
0
6147941990400
0
P!(p-1)!xчисло
стандартных
квадратов

67. Генератор латинских квадратов

http://hamsterandwheel.com/grids/index2d.php

68.

• http://statpages.info/latinsq.html
• Списки латинских квадратов,
сгенерированных в программе R

69.

• Существует ряд игр, в которых
используются латинские квадраты.
Наиболее известна из них судоку. В ней
требуется частичный квадрат дополнить
до латинского квадрата 9-го порядка,
обладающего дополнительным
свойством: все девять его подквадратов
содержат по одному разу все
натуральные числа от 1 до 9.

70.

• Если бы все эффекты переноса были
связаны с непосредственно
предшествующим уровнем,
сбалансированный квадрат был бы
очень эффективен.
• Нет способа проверить, действительно
ли это так.

71. Греко-латинский квадрат

• Если взять один латинский квадрат pxp и
наложить его на другой латинский квадрат
pxp, в котором условия обозначим не
латинскими, а греческими буквами.
• Если при наложении каждая греческая
буква встречается с каждой из латинских
букв один и только один раз, то говорят,
что такой квадрат ортогонален.

72.

СТОЛБЕЦ
СТРОКА
1
2
3
4
1
Aα
Bδ
Cβ
Dγ
2
Bβ
Aγ
Dα
Cδ
3
Cγ
Dβ
Aδ
Bα
4
Dδ
Cα
Bγ
Aβ

73.

• С его помощью можно исследовать
влияние на зависимую переменную
нескольких независимых. Суть его в
следующем: к каждой латинской группе
плана присоединяется греческая буква,
обозначающая уровни еще одной
переменной.

74.

• При наложении трех и более
ортогональных латинских
квадратов рхр образуется
гиперквадрат рхр

75.

76. Обратное позиционное уравнивание (реверсивное)

AB
BA
Только 2 последовательности
ABCD любая последовательность
DCBA обратная ей
A=(1+4)/2=2,5 –среднее положение методики «А» в
последовательности методик.
D=(4+1)/2=2,5
B=(2+3)/2=2,5
C=(3+2)/2=2,5

77.

• Одна и та же средняя позиция.
• Хороший контроль влияния
последовательности, только если
эффект переноса однороден.
• ABCD
• A влияет на B, как B на C, и т.д.

78. Чередование

• ABABAB
• Случайный порядок не всегда есть
возможность применить.

79.

• Однородный и симметричный переносы
устраняются при регулярном
чередовании и позиционном
уравнивании (интраиндивидуальный
эксперимент), а также при реверсивном
уравнивании (кроссиндивидуальный
эксперимент).

80.

• Несимметричный перенос усредняется
применением случайной
последовательности.

81. Случайный порядок

• если большое количество проб
• пробы достаточно короткие
• когда испытуемый не должен знать о
состоянии независимой переменной в
каждой данной пробе

82.

• исключается всякая возможность
систематического смешения
независимой переменной с факторами
времени, поскольку в случайной
последовательности никакой системы
не существует.
• С увеличением проб повышается
надежность эксперимента.

83.

случайный ≠ беспорядочный

84.

• В случайно выбранном наборе
последовательностей маловероятно,
что каждый уровень окажется в каждой
позиции равное число раз.
• Нежелательные последствия
неоднородного переноса будут
продолжать существовать.

85. Таблица случайных чисел в EXCEL

СЛЧИС RAND
СЛУЧМЕЖДУ RANDBETWEEN

86.

Если у Вас список из 26 стимулов
СЛУЧМЕЖДУ(1, 26)

87.

88.

• НАЙТИ VLOOKUP
• Найти того, кто будет в случайном
списке стоять на 1 позиции
НАЙТИ(выделяем ячейку с формулой
рандомизации, пронумерованный
список, начальную позицию).

89.

• F9
новый случайный порядок.

90.

• Если исследование проводится без
использования компьютерных программ
и нужно каждому испытуемому
предъявлять стимульный материал в
новом случайном порядке

91. Макрос для создания списков в случайном порядке

92.

93.

94.

ЕСЛИ (IF), СЛЧИС(RAND)

95.

96. данные - сортировка

97.

98.

99.

100.

101.

102.

103.

104. http://department.obg.cuhk.edu.hk/researchsupport/Random_integer.asp

http://department.obg.cuhk.edu.hk/re
searchsupport/Random_integer.asp

105.

В профессиональных психологических
компьютерных программах есть опция, с
помощью которой можно предъявлять пробы в
случайном порядке (e-prime, PXLab)

106. Псевдослучайный (квазислучайный) порядок

Если какие-то методики/пробы не должны
идти друг за другом в последовательности.
Квазислучайный контроль последовательности включает
нарушение рандомизации, поскольку при составлении
общей последовательности проб дополнительно
выравнивается (балансируется) их представленность в
разных ее частях. В противоположном случае случайно
может проявиться неравномерность в распределении
более высоких и более низких уровней фактора (по
номерам предъявлений уровней).

107.

• Пример: пункты опросника могут быть
представлены в списке в
псевдослучайном порядке так, чтобы
вопросы, принадлежащие одной и той же
шкале не шли друг за другом.