Соответствие зависимой переменной

Соответствие независимой переменной

Вопрос о соответствии независимой переменной в искусственных экспериментах по большей части довольно прост. Экспериментатору нужно быть твердо уверенным только в том, что введенные им условия в одних реальных случаях являются типичными, а в других — вполне вероятными. Крафт и Элворт выбрали для посадок горизонтальную и наклонную (под углом 3°) поверхности, поскольку эти условия типичны для аэропортов, где приземляются реактивные самолеты. Наблюдение без бинокля в эксперименте с поиском не соответствовало старым инструкциям, но было вполне возможным. Это совершенно реальный способ поиска. А два типа шкал в исследовании с высотомерами—это те самые шкалы, лучшую из которых собирался выбрать Лендбург. Вот если бы он взял такой тип шкалы, который не используется на его самолете, скажем, изображение небольшой модели самолета в трехмерном пространстве, то это условие не было бы соответствующим. Ведь гипотеза Лендбурга касалась только двух высотомеров, которые можно поставить на его будущий самолет.

Вспомним, что при каждом из условий независимой переменной зависимая переменная принимает определенное значение. Каждое такое значение включает в себя три компонента: во-первых, ответы испытуемого, его поведение, во-вторых, измеряемые показатели ответов испытуемого и, в-третьих, способ представления результатов измерений (дающий нам окончательное значение зависимой переменной). Вот и займемся теперь анализом трех экспериментов, описанных в настоящей главе, по каждому из названных пунктов.

Поведение испытуемых. Соответствует ли поведение испытуемого в эксперименте той его реальной деятельности, на которую будут распространяться полученные результаты? В отношении двух наших экспериментов мы можем ответить на этот вопрос утвердительно. Пилот "ведет” тренажер, ориентируясь но “наземным” огням точно так же, как и в настоящем полете, поэтому соответствие зависимой переменной в эксперименте с ночными посадками является вполне удовлетворительным. И в эксперименте с поиском испытуемые точно так же вели наблюдения за поверхностью моря, как в действительных спасательных операциях. А вот об исследовании с высотомерами разговор особый. Испытуемый работает с показаниями шкал весьма необычным способом. Он не изменяет ни высоту, ни направление полета, он вообще не ведет самолет, т. е. с одной стороны, он выполняет гораздо меньше операций, чем в реальности, а с другой — совершает дополнительные операции. Так, при снятии показаний он называет соответствующее число. В полете же чаще всего показания высотомера нужны пилоту лишь для определения высоты, необходимой для правильного направления полета, т. е. в пределах примерно 200 футов. В полете незачем повторять эти показания, и тем более уделять все внимание высотомеру, как это было в эксперименте. Можно ли оправдать такое значительное отклонение от реальной деятельности? Давайте обсудим это -еще раз и кратко напомним о самой проблеме.

Лучше всего сравнить выбранный способ проведения эксперимента с другими возможными альтернативами. Лендбург понимал, что данные, которые можно получить в реальном полете, были бы очень сомнительны. Лендбург предпочел искусственный эксперимент, поскольку условия реального полета не позволили бы ему адекватно оценить собственную работу. Так ли это для эксперимента на тренажере? Тренажер улучшает реальный мир, но только в одном: он позволяет унифицировать погодные условия, а также наземную территорию при использовании обеих шкал. Однако пилоту по-прежнему нужно было бы придерживаться определенной высоты “полета”, оценивая ее субъективно. И это вновь зависело бы от множества факторов: и от восприятия территории в каждом конкретном случае, и от осторожности пилота, и от его умения вести самолет.

По-видимому, простое снятие показаний высотомера действительно отражает тот аспект реальной деятельности, который интересовал исследователя. Весьма разумным было решение проводить испытания в зараяёе~ установленном темпе. Как правило, в полете у пилота немного времени для снятия показаний. Темп, конечно, можно было и увеличить, определяя при этом количество показаний, снятых испытуемым за каждую минуту. Однако эта идея не совсем удачна по двум причинам. Во-первых, подобное скоростное считывание меньше соответствует тем реальным операциям, которые выполняет пилот: Во-вторых, возникла бы проблема совместного учета скорости работы и количества совершенных ошибок.

И все же, несмотря на все приведенные аргументы, в данном случае трудно предложить полностью адекватный экспериментальный прием. Любой конкретный прием основан на довольно условных предположениях (скажем, о сравнительной значимости.каждого правильного считывания и цене каждой ошибки).

Измеряемые показатели. Первый эксперимент достаточно хорошо соответствовал реальным посадкам самолета и в отношении производимых измерений. При работе испытуемых в каждом из экспериментальных условий — горизонтальной и наклонной территории — фиксировались действительная высота "полета" и ее субъективные оценки. В эксперименте с поиском такой определенности нет. Так ли уж важно на самом деле для спасательной операции, будет найдена цель за 7 или 7,5 минуты? Наверное, нет. Правда, когда катер движется по прямой, т. е. ходит туда-сюда, как по длинному коридору, — а обычно это так и происходит — неудачи в нахождении цели за определенный.период времени могут означать, что либо цели здесь просто нет, либо нужно плыть помедленнее, а не разбрасываться на чересчур большое пространство. Поэтому временные характеристики можно связать с успешностью стратегии поиска цели — если она, конечно, существует. В исследовании с высотомерами проблемы выбора показателей не возникало. Фактически ими были сами показания испытуемого по каждому положению шкалы, которые сразу записывались на магнитофон.

Способ представления результатов измерений. На примерах двух описанных экспериментов с оценкой высоты полета вы могли видеть разные способы представления результатов измерений. Впрочем, каждый из этих способов может быть пригоден -при распространении экспериментальных выводов на реальный мир. В первом эксперименте гипотеза состояла в том, что пилот совершает систематическую ошибку, недооценивая высоту, и поэтому летит слишком низко при посадке на наклонную территорию. Графическое изображение результатов эксперимента на рис. 3.3 позволяет проверить эту гипотезу. Здесь представлены усредненные данные 12 пилотов, каждому из которых давали несколько проб. Подобным образом можно было бы отразить выполнение задач любым участником эксперимента в каждом из исследуемых условий. Понятно, что если бы на каждое условие приходилась только одна проба, то выбранный способ представления результатов показал бы лишь изменение высоты полета по мере приближения к аэропорту. Но если дается целая группа проб, то для каждой точки посадочной траектории можно получить среднее значение оценок этой высоты.

Для исследования с высотомерами такой способ представления данных не подходит. Поскольку показатели высоты, которые считывал испытуемый, изменялись не постепенно (как по мере приближения к аэропорту), а случайным образом, графическое изображение последовательности оценок вряд ли имело бы смысл. Простое вычисление среднего для оценок испытуемого по каждой шкале тоже не принесло бы желаемых результатов. Предположим, что при работе со старой шкалой испытуемый допускал грубые ошибки, однако число ошибок с переоценкой и недооценкой высоты было одинаковым. Тогда, несмотря на все ошибки испытуемого, средняя оценка его работы практически равнялась бы средней величине предъявляемых показаний.

Этот факт требует особого внимания, поскольку в значительной части опубликованных экспериментальных работ он не вполне осознается. Покажем, как возникают подобного рода погрешности, на кратком примере.

Предположим, что в четырех последовательных пробах испытуемому предъявлялись показания следующих высот 3200, 6100, 1300 и 4640 футов. Средняя величина для этого набора проб составила бы, таким образом, 3200+6100+1309....0, деленное па 4. Она равна 3797,5 фута. А результаты испытуемого: 3260, 6040, 1250 и 4590. Средняя оценка тоже равна 3797,5 фута.

Никому и в голову не придет, что испытуемый работал с ошибками. Такая же погрешность сохранится и при вычислении алгебраического среднего, когда переоценки обозначают знаком “плюс”, а недооценки — знаком “минус” В приведенных четырех пробах ошибки были следующие: 3260—3200, или +60, 6040—6100, или —60, 1300—1250, или +50, 4590—4640, или —50. Ошибки на +60, —60, +50 и —50 в сумме дадут 0. Вот так и появляется погрешность. Ясно, что необходим какой-то другой способ представления результатов.

Можно было бы не учитывать знаки ошибок—плюс и минус. Тогда, вычислив среднее для указанных проб — 60, 60, 50 и 50, мы получим абсолютную ошибку. Она будет равна 55 футам. Нужно отметить, что и эта средняя оценка может вызвать возражения. В частности, она не позволяет отличить приведенные данные от таких, когда ошибки (все или какая-то часть) имеют одно направление. Например, данные +60, +50, +50 и —50 тоже дадут абсолютную ошибку в 55 футов. В подобных случаях для представления результатов нужно брать сразу два показателя. Первый из них уже описан: это алгебраическая ошибка, при -подсчете которой пользуются знаками плюс и минус. Она позволяет определить соотношение разнонаправленных ошибок испытуемого. Второй — стандартное отклонение — показывает, насколько велик разброс этих ошибок, т. е. характеризует изменчивость в деятельности испытуемого при выполнении задачи.

И все же для эксперимента Лендбурга наиболее адекватен иной способ представления, данных. Ведь главное для его автора — не допускать в реальном полете слишком грубых ошибок. Поэтому данные по работе с каждым из высотомеров нужно представить процентным отношением таких ошибок (на 100 футов и больше) к общему числу неверных ответов. Правда, этот способ не подошел бы, если бы нужно было сравнить качество работы с той и другой шкалой при посадке самолета в условиях плохой видимости. Будем надеяться, что в плохую погоду Лендбург не полетит.

Подсчет процентных отношений вполне подходит для эксперимента с поиском. По данным о времени, затраченном на поиск каждой цели, можно определить процентное соотношение количества целей, быстрее найденных с биноклем или без него. А быстро найти цель—это самое главное в любой спасательной операции.

Дата добавления: 2015-05-26