МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М. В. ЛОМОНОСОВА
ФИЛОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
О.В.Фёдорова
Основы экспериментальной психолингвистики
Принципы организации эксперимента
Учебное пособие
Издание второе,
Исправленное и дополненное
для студентов 3 курса отделения теоретической и прикладной лингвистики
Москва
Спутник+
Печатается по постановлению редакционно-издательского совета филологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова
Рецензенты:
Д.ф.н., д.б.н., проф. Т. В. Черниговская;
Д.ф.н., доц. И. М. Кобозева
^ Фёдорова О.В.
Ф33 Основы экспериментальной психолингвистики: принципы организации эксперимента: Учебное пособие. - М.: Спутник+, 2008. - 24 с.
ISBN
Учебное пособие предназначено для студентов отделения теоретической и прикладной лингвистики, изучающих курс «Психолингвистика». В пособии описаны основные этапы подготовки и проведения психолингвистического эксперимента, представлены типичные современные методы и методики работы с испытуемыми, а также изложены базовые принципы организации экспериментального стимульного материала.
ISBN © Фёдорова О.В., 2008
^ Введение. Эксперимент vs. наблюдение в естественных условиях. Экспериментальная психолингвистика - совсем молодая наука, возникшая в середине прошлого века в США. Согласно одному из многочисленных определений (Kess J. Psycholinguistics, 1992: 11), основная задача экспериментальной психолингвистики состоит в формулировании и экспериментальной проверке гипотез относительно языкового и, шире, когнитивного поведения человека в процессе порождения и понимания речи.
Традиционно выделяют два метода научного исследования: наблюдение в естественных условиях и эксперимент . В эксперименте, в отличие от наблюдения, исследователь манипулирует одним или несколькими факторами (=независимыми переменными), определяя их воздействие на другой фактор (=зависимую переменную). В экспериментах, имеющих простой дизайн, бывает одна зависимая и одна независимая переменные; в более сложном случае зависимых и независимых переменных может быть несколько.
Проведя экспериментальное исследование с необходимым для получения статистически значимых результатов количеством испытуемых и стимульных предложений, ученый-психолингвист получает некоторые результаты, из которых впоследствии выводит надежные и валидные заключения. Надежность (reliability) эксперимента - это воспроизводимость и стабильность его результатов в другом подобном исследовании, которое будет проведено тем же самым или иным исследователем. Валидность (validity) эксперимента - это степень достоверности выводов и заключений, сделанных на основе этого эксперимента.
Эксперимент как метод научного исследования обладает большим количеством различных достоинств по сравнению с наблюдением в естественных условиях, однако имеет и существенные недостатки, один из которых непосредственно связан с понятием валидности. Один из постулатов экспериментальной психологии об обеспечении постоянных условий (holding conditions constant) гласит, что хорошо продуманный эксперимент предполагает, что экспериментальным манипуляциям подвергается только независимая переменная (независимые переменные), а все остальные факторы, которые потенциально способны повлиять на результаты эксперимента, поддерживаются одинаковыми для всех испытуемых. В таком случае все различия в значениях зависимой переменной, которые будут получены в результате проведенного эксперимента, могут быть объяснены действием независимой переменной. Если же найдется некоторая неучтенная переменная (она обычно называется внешней , или вмешивающейся ), то происходит смешение переменных (variable confound); в таком случае результаты эксперимента могут быть поставлены под сомнение. Безупречность экспериментальной процедуры, строгая продуманность контроля за переменными обеспечивают внутреннюю валидность (internal validity) эксперимента. Однако часто такой эксперимент теряет в своей экологической валидности (ecological validity), частном виде внешней валидности (external validity): случается, что те результаты, которые мы получаем в лабораторных условиях, плохо экстраполируются на реальное поведение людей в реальной жизни. В лабораторных условиях мы имеем дело с закрытой системой , когда все факторы находятся под почти полным контролем; в реальном же мире значительно чаще встречаются открытые системы , когда мы слабо контролируем переменные или же не контролируем их вовсе. Таким образом, внешняя и внутренняя валидности эксперимента находятся как бы на разных полюсах: улучшая одну, мы тем самым ухудшаем другую, и наоборот. Ниже приводится схема из работы (Robinson-Riegler G., Robinson-Riegler B. Cognitive Psychology. Pearson, 2004: 39):
Экологическая валидность
Высокая низкая
Реальная жизнь
Лаборатория
низкая высокая
Внутренняя валидность
Схема 1. Соотношение внутренней и экологической валидности.
Настоящее пособие посвящено описанию экспериментального подхода к когнитивым явлениям. При большом разнообразии экспериментальных парадигм их общая схема основана на нескольких простых принципах, о которых необходимо помнить при разработке собственных экспериментов. В последующих разделах на примере одного конкретного исследования будут последовательно описаны все стадии планирования и проведения психолингвистического эксперимента 1 .
^ 1-ый этап. Подготовка к эксперименту. Прежде чем приступить непосредственно к планированию и проведению некоторого конкретного эксперимента на языковом материале, необходимо, во-первых, выделить проблему и цель исследования, во-вторых, сформулировать гипотезу (или систему гипотез), наилучшим образом объясняющую закономерности функционирования языка в выделенной проблемной области на базе уже известных эмпирических данных; в-третьих, из большого многообразия существующих методических приемов проведения эксперимента нужно выбрать одну методику, подходящую именно для целей данного эксперимента.
^ 1. 1. Постановка проблемы. Формулирование гипотез. Когда, на каком этапе работы над тем или иным конкретным языковым материалом, исследователь начинает всерьез задумываться о необходимости проведения эксперимента?.. Это редко случается в самом начале его работы – чаще для того, чтобы начать планировать собственный эксперимент, необходимо сначала накопить определенный багаж знаний и предположений относительно изучаемого феномена. Источниками этих знаний могут служить как материалы, собранные в процессе простого наблюдения над языковым поведением людей, так и результаты, полученные в ходе ранее проведенных психолингвистических экспериментов. Так или иначе, но в какой-то момент своей работы исследователь, собрав уже относительно большое количество фактического материала, приступает к его анализу. В результате подобного анализа может оказаться, что собранные данные хорошо укладываются в уже существующую теорию; возможна и обратная ситуация – и тогда приходится формулировать некоторую новую гипотезу, или даже целую теорию, которая объясняет собранный языковой материал. Именно в этот момент, независимо от того, выдвигает ли исследователь новую гипотезу или ограничивается существовавшей ранее, он может разработать и провести психолингвистический эксперимент; цель такого эксперимента будет состоять в том, чтобы на аналогичном языковом материале подтвердить или опровергнуть сформулированную гипотезу.
^ 1.2. Выбор экспериментальной методики . Перед тем, как перейти к уже более конкретной, во многом технической, работе по моделированию дизайна эксперимента, необходимо решить еще один важный вопрос – выбрать подходящую методику его проведения. В настоящее время репертуар методов и методик, которые использует экспериментальная психолингвистика, очень разнообразен: в каждой из областей психолингвистических исследований, будь то распознавание слов, организация ментального лексикона или синтаксический анализ предложения в процессе понимания речи, существуют свои собственные экспериментальные парадигмы.
Рассмотрим более подробно один конкретный класс психолингвистических методик, а именно, методики, связанные с синтаксическим анализом предложения в процессе речепорождения и речепонимания. Такие методики можно разделить на опосредованные (off-line) методики, используя которые исследователь изучает синтаксическое представление предложения уже после того, как его анализ завершился, и непосредственные (on-line) методики, которые позволяют исследовать действие синтаксических механизмов в режиме реального времени.
К числу опосредованных методик исследования синтаксических процессов относятся различные типы опросников (questionnaire). Изначально подобный эксперимент состоял в работе с предложениями, напечатанными на листах бумаги (поэтому его называют еще методом карандаша и бумаги), теперь при проведении аналогичных экспериментов довольно часто используется компьютер. Однако факт наличия компьютера никак не меняет принципиально опосредованный характер подобных экспериментов.
Существует несколько типов опросника. В одном случае – в случае использования методики заканчивания предложения (sentence completion study) – испытуемый получает некоторое количество преамбул, которые ему нужно закончить первым, что придет в голову. В другом случае – в случае использования методики определения грамматической правильности предложения (grammaticality judgment task) – испытуемого просят определить, насколько то или иное предложение грамматически правильно, используя некоторую шкалу оценок (например, самый простой случай: 1 – так сказать нельзя; 2 – сомнительное предложение; 3 – нормальное, естественное предложение русского языка). В третьем случае – в случае использования методики выбора подходящей перифразы (choice between alternative interpretations) испытуемый выбирает один из (обычно) двух вариантов интерпретации предложения, который кажется ему более подходящим. Такая методика используется, в частности, для определения более частотной интерпретации многозначных предложений (например, предложение Преступник застрелил служанку актрисы, которая стояла на балконе имеет две интерпретации ‘служанка стояла на балконе’ и ‘актриса стояла на балконе’).
Непосредственные методики исследования синтаксических процессов позволяют фиксировать время, которое затрачивает испытуемый на ту или иную речемыслительную операцию. В основе этой парадигмы исследований лежит предположение о том, что время реакции отражает нагрузку на когнитивный аппарат, которую испытывает человек во время анализа некоторого фрагмента языкового материала – чем больше испытуемый тратит времени, тем более серьезные проблемы он испытывает. К числу непосредственных методик относятся чтение с саморегуляцией скорости, запись движения глаз, двухмодальный лексический прайминг и метод вызванных потенциалов мозга.
При использовании методики чтения с саморегуляцией скорости (self-paced reading) испытуемый сидит перед экраном компьютера и читает некоторый текст, который появляется на экране не целиком, а по частям. Для того, чтобы вызвать на экран следующую часть текста, он нажимает на определенную клавишу компьютера, тем самым самостоятельно регулируя скорость своего чтения. Специальная программа определяет время, которое проходит с одного нажатия на клавишу до следующего. Предполагается, что это время необходимо испытуемому для того, чтобы прочитать и проинтерпретировать текущий фрагмент текста.
Существует большое количество различных модификаций данной экспериментальной парадигмы. Во-первых, сами фрагменты текста, которые появляются на экране, могут быть как отдельными словами, так и словосочетаниями или даже предложениями (последний вариант часто используется, в частности, в экспериментах, связанных с изучением дискурса). Во-вторых, методика проведения эксперимента может быть как кумулятивной (в этом случае новый фрагмент текста добавляется к уже существующему), так и некумулятивной (в таком случае новая часть текста замещает предыдущую). В-третьих, могут различаться инструкции, которые даются испытуемым. Иногда испытуемых просят отвечать на вопрос о том, было ли в только что прочитанном предложении то или иное контрольное слово; иногда им задают более общий вопрос на понимание прочитанного; иногда подобный вопрос может следовать после нескольких фрагментов текста - в таком случае испытуемого просят определить, образуют ли прочитанные им фрагменты связный рассказ или нет.
Методика записи движения глаз (eyetracking methodology) берёт начало с работ Л. Явала, который ещё в 1879 году заметил, что движение глаз при чтении происходит не плавно, а наоборот, человек читает благодаря чередованию быстрых перемещений (так называемых саккад ) и коротких остановок (которые получили название фиксаций ). Начиная с середины 90-ых годов ХХ века в психолингвистическом мире всё более широкое распространение получает так называемая методика регистрации движений глаз со свободным положением головы (free-viewing eye-tracking). Сейчас существует две разновидности глазозаписывающих аппаратов со свободным положением головы: (i) полностью бесконтактная модель, когда камера монтируется в непосредственном окружении, и (ii) модель в виде лёгкого шлема, который надевается на голову испытуемому; в шлем вмонтированы две миниатюрные (диаметром примерно 5 мм) видеокамеры: одна из них записывает то, на что смотрит испытуемый, а вторая при помощи отражённого света фиксирует изображение глаза. В отличие от прежних технологий новая аппаратура позволяет записывать движения глаз, не ограничивая движения головы испытуемых. Таким образом исследователи получают возможность изучать не только процессы чтения, но и широкий круг психолингвистических явлений, начиная с устного распознавания слова и заканчивая поведением собеседников в процессе языкового взаимодействия. Особенно популярны исследования, в ходе которых испытуемые получают предварительно записанные на диктофон устные инструкции, следуя которым они смотрят, дотрагиваются или передвигают предметы реального или виртуального мира. Такая экспериментальная парадигма получила название «Визуальный мир ».
Методика двухмодального лексического прайминга (cross-modal lexical priming), активно используемая с конца 80-ых годов ХХ века, основана на классическом наблюдении, что поиск в ментальном лексиконе происходит быстрее, если слово, которое обрабатывается в настоящий момент, семантически связано с предшествующим словом. Процедура проведения подобного эксперимента заключается в следующем: в каждой экспериментальной попытке испытуемый слышит в наушники некоторое высказывание или несколько коротких высказываний, связанных между собой по смыслу; одновременно он видит на экране компьютера последовательность букв; нажатием одной из двух кнопок он должен как можно быстрее определить, является ли появившаяся на экране комбинация букв реальным словом его родного языка или нет. Например, если испытуемый слышит высказывание, содержащее слово собака , и видит на экране слово кошка , его реакция будет быстрее, чем если бы данное высказывание не содержало слов, связанных по значению со словом собака . Данное явление обычно называют эффектом прайминга .
Метод вызванных потенциалов мозга (Event-Related Potentials) основан на записи электроэнцефалограммы (ЭЭГ), которая измеряет ритмическую активность мозга, происходящую с разной частотой; в основе метода лежит суммация и усреднение большого количества потенциалов, каждый из которых сам по себе слишком слабый и не отличим от спонтанных ритмов, не имеющих отношения к сигналу. Метод вызванных потенциалов мозга широко применяется как в научных исследованиях, так и в клинической практике. При работе с вербальными стимулами использование этого метода позволяет непосредственно судить о том, какая активность характеризует мозг до начала звукового сигнала, во время его восприятия и после его окончания, используя при этом частоту квантования в пределах миллисекунд. Метод вызванных потенциалов может показать не только различия между двумя контролируемыми условиями в психолингвистическом эксперименте, но и охарактеризовать эти условия, например, показать наличие или отсутствие количественного или качественного различия по длительности или амплитуде волн и их распределение по зонам коры головного мозга.
Все вышеописанные методики чаще используются в экспериментах со взрослыми; существуют и типичные детские методики ; сейчас мы кратко опишем три из них, которые опять же имеют отношение к синтаксическому процессу порождения и понимания речи. Метод направленной имитации (elicited imitation) часто используется в экспериментах с самыми маленькими детьми; суть его совсем проста – ребенка просят дословно повторить то или иное высказывание. Часто при этом некоторые высказывания специально делают аграмматичными; по тому, исправляет ли ребенок подобные высказывания или оставляет их без изменения, делают выводы как о развитии его языковых навыков, так и о индивидуальных особенностях их усвоения. Другой метод – метод разыгрывания сцен (act-out methodology) – был предложен Н. Хомским в конце 70-ых годов ХХ века; ребенку говорят некоторое высказывание, например, Щенок побежал за котенком , а он должен, выбрав из имеющихся у него игрушек подходящие, показать, как это происходит. Данный метод очень широко используется при изучении понимания пассивных конструкций, конструкций с опущенным подлежащим и многих других. Еще один метод – метод выбора подходящей картинки (picture selection task) – состоит в следующем. Ребенку говорят высказывание, например, Вася смотрит телевизор или Маша не ест кашу , а ему нужно определить, на какой из нескольких картинок, лежащих перед ним, изображено такое действие.
Обратимся теперь к описанию подобного предварительного этапа одного конкретного психолингвистического эксперимента.
_______________________________________________________________________
^ Предикативное согласование по числу: анализ речевых ошибок
История изучения согласования подлежащего и сказуемого по числу . Вопрос о процессе предикативного (т.е. между подлежащим и сказуемым) согласования по числу (=(S-V) N согласования) – один из самых обсуждаемых в психолингвистической периодике последних лет: с момента опубликования пионерской работы Bock et al. 1991 2 появилось уже более полусотни работ, непосредственно посвященных этой тематике. Авторы первых подобных исследований изучали исключительно процессы порождения речи исключительно в английском языке. В середине 90-х годов ситуация стала меняться: с одной стороны, появились эксперименты на материале немецкого, испанского, французского, итальянского, голландского, а также русского (Nicol et al. 1999) языков. С другой стороны, исследователи стали интересоваться проблемами согласования при понимании высказывания, используя непосредственные методики.
Процесс (S-V) N согласования при порождении речи часто изучают, анализируя речевые ошибки, возникающие в ходе эксперимента на заканчивание предложений : испытуемый читает начало предложения, содержащее сложную именную группу (=ИГ) с разными комбинациями по числу главного (=Гл) и локального (=Лок) имен, например, The keys to the cabinet… , и он, повторив эту преамбулу, заканчивает предложение - The keys to the cabinet were lost .
Давно известно, что распределение речевых ошибок в подобных экспериментах несимметрично: их больше всего, когда Гл ИГ стоит в единственном числе (=Sg), а Лок ИГ – во множественном (=Pl) (*The key to the cabinets were lost ). Самое распространенное объяснение этого факта состоит в том, что имена существительные по умолчанию единичны и в случае множественности их необходимо как-то специально маркировать. Поэтому Гл ИГ, стоящая в Sg, более уязвима и подвержена интерференции со стороны Лок ИГ, стоящей в Pl. Предложения, в которых Гл ИГ стоит в Pl, а Лок ИГ – в Sg, следовательно, более устойчивы по двум причинам: с одной стороны, Гл ИГ уже маркирована, а с другой – Лок ИГ, имея Sg по умолчанию, не обладает большой силой притяжения.
Одним из самых серьезных и одновременно дискуссионных вопросов данной относительно частной проблемы является вопрос о том, на каком уровне порождения высказывания происходит процесс согласования. Большинство современных моделей речепорождения (например, Bock et al. 1994) включают в себя несколько уровней, в том числе функциональный уровень, на котором определяется аргументно-предикатная структура, и позиционный уровень, на котором определяется синтаксическая структура. Если в 90-ых годах утверждалось, что процессы (S-V) N согласования всегда контролируются исключительно синтаксическими факторами (т.е. происходят на позиционном уровне), то теперь вопрос о том, могут ли семантические факторы влиять на процессы согласования, или, другими словами, начинается ли процесс согласования уже на функциональном уровне, чаще решается положительно.
(S-V) N согласование в русском языке. В работе Nicol et al. 1999 (в данном эксперименте Гл ИГ всегда стояла в SG) авторы показали, что падежное маркирование (как еще один дополнительный признак, различающий Гл и Лок ИГ) существенно уменьшает количество ошибок в процессе (S-V) N согласования – для русского языка их оказалось существенно меньше, чем для английского. Одним из неожиданных для авторов результатов оказался тот факт, что имена существительные, стоящие в женском роде, вызывают больше ошибок согласования, чем имена в мужском: при условии Fem-Fem было зафиксировано 11% ошибок при 2% для остальных случаев.
__________________________________________________________________________
Как можно заключить из приведенного выше отрывка, предстоящий эксперимент будет посвящен анализу речевых ошибок в процессе согласования между подлежащим и сказуемым по числу в русском языке. Какие цели может преследовать подобный эксперимент?.. Во-первых, согласно исследованиям, проведенным на материале других языков, количество ошибок согласования при разных комбинациях главного и локального имен неодинаково; следовательно, мы можем проверить гипотезу о том, что и в русском языке распределение ошибок по всем четырем (а не только по двум, как это было смоделировано в первом эксперименте) типам окажется аналогичным, что будет говорить в пользу вышеописанной гипотезы о маркированности множественности. Во-вторых, в проведенном ранее русском эксперименте количество ошибок согласования оказалось меньше, чем в других языках; поэтому мы можем на новом экспериментальном материале подтвердить или опровергнуть гипотезу о влиянии падежного маркирования на количество ошибок согласования. Наконец, в проведенном эксперименте для имен существительных в женском роде ошибок согласования оказалось значительно больше, чем в остальных случаях; данный неожиданный результат также нуждается в проверке. В качестве экспериментальной методики нашего нового эксперимента мы будем использовать методику заканчивания предложений.
Предварительные замечания. Как указывалось в гл. 11, п. 12, частотные характеристики чаще определяют при последовательном создании заданных гармонических возмущающих сил или кинематических воздействий. Измеряют амплитуды и фазы сил и скоростей, после чего определяют отношения амплитуд и разности фаз. Другие принципы измерения, например по изменению вносимого сопротивления катушки возбудителя , применяют редко.
В многомерном случае необходимо определить все отдельные элементы матриц согласно правилам, изложенным в гл. 11, п. 12.
Из общего числа элементов матрицы различными (в силу симметрии) являются Рекомендуется определять некоторое число симметричных членов с целью контроля. Большое расхождение результатов свидетельствует обычно о невыполнении требуемых граничных условий. При разнице по модулю и 20° по фазе оба элемента необходимо заменять их векторной полусуммой.
Рис. 2. Схемы крепления испытуемых объектов к стационарному электродинамическому вибровозбудителю а - установка на вибростоле; упругое крепление к внешним опорам, жесткое крепление к вибростолу; в - крепление посредством шарнира; крепление посредством натянутой струны или тонкого стержня, измерительный узел на вибростоле; то же, измерительный узел на объекте: 1 - корпус упругая мембрана; 3 - подвижная система; 4 - испытуемый объект, 5 - измерительный узел (силоизмерительный датчик или импедансная головка); 6 - упругие связи, 7 - жесткие тягн, 8 - шарнир; 9 - натя нута я струна или тонкий стержень
Приложение вынуждающей силы. Вынуждающая сила вибровозбудителя должна быть эквивалентна по своему действию на объект реальной вибрационной силе той же амплитуды и частоты. Обычно реальные силы приложены к более или менее протяженным участкам размером Вибровозбудитель, как правило, присоединяется через площадку диаметром т. е. практически он является источником сосредоточенной силы. Если при этом деформация рабочей площадки существенна, то схему возбуждения можно изменить следующим образом:
1) обеспечить возбуждение рабочей площадки через жесткий переходник;
2) возбуждать площадку поочередно в нескольких точках и результаты склады вать по правилам векторного сложения.
Крепление вибровозбудителей и объекта. Для исследования частотных характеристик применяют стандартные вибровозбудители, главным образом электродинамические (ЭДВ), реже - пьезоэлектрические, электромагнитные электрогидравлические и механические. Крепление их к объекту должно обеспечивать точное поочередное определение всех частотных характеристик как в точке возбуждения, так и в других выбранных точках. Способы крепления разнообразны и зависят от задачи (главным образом от принятой модели), способа установки объекта, размеров и массы объекта и вибровозбудителя.
При возбуждении в одной точке легких или упруго подвешиваемых объектов используют стационарный вибровозбудигель (вибростенд), установленный на жестких внешних опорах (рис. 2). Непосредственная установка изделия на вибростол (рис. 2, а) возможна при малой его массе и строго вертикальном направлении силы. Внешняя подвеска объекта (рис. 2, б-д) устраняет эта ограничения, однако может
вызвать перекос, поломку или замыкание катушки. Шарнирная тяга (рис 2 в) натянутая струна или тонкий стержень (рис. 2, е, д) устраняют поперечные статические и динамические реакции при возникновении поперечных и угловых колебаний объекта или вибровозбудителя. Возбуждение объекта производится через измерительный узел (силовую или импедансную головку).
Рис. 3. Схемы крепления переносных ЭДВ к испытуемому объекту: а - крепление вибростола непосредственно к объекту; крепление через натянутую струну или тонкий стержень, измерительный узел на вибростоле, в - то же, измерительный узел на объекте; крепление к приливу на опорной поверхности объекта для возбуждения горизонтальной силой; крепление к объекту двух ЭДВ для возбуждения вертикальной и горизонтальной сил
При исследовании (особенно многоточечном) машин и опорных конструкций непосредственно на их штатных или стендовых фундаментах применяют переносные вибровозбудители (рис. 3). Для вертикального возбуждения крепят подвижную систему ЭДВ с измерительным узлом непосредственно к объекту, корпус возбудителя подвешен на собственной мембране (рис. 3, а). При этом не требуется внешней опоры, что чрезвычайно удобно. Однако жесткая мембрана, необходимая для удержания возбудителя, ограничивает снизу частотный диапазон измерений. Кроме того, большинство ЭДВ (особенно мощные) не рассчитаны на нагрузку собственным весом.
Рис. 4. Схемы крепления переносных электромагнитных вибровозбудителей (ЭМВ) к испытуемому объекту: а - несимметричный ЭМВ с внешней опорой, несимметричный ЭВМ с упруго подвешенным якорем (реактивной массой), в - симметричный (дифференциального типа) ЭМВ с упруго подвешенным якорем: 1 - сердечники с обмотками, 2 - якорь, 3 - упругие элементы подвески якоря; 4 - корпус, 5 - испытуемый объект
Электромагнитные вибровозбудители (ЭМВ) менее универсальны, однако имеют пречмущества в частных случаях. Возбуждение через воздушный зазор (рис. 4, а) Давно применяют для легких конструкций. При определенных условиях (большом зазоре О, малой массе якоря) оно позволяет получить практически идеальный (не
зависящий от реакции) источник силы при полном отсутствии боковых реакций. Однако в некоторых случаях необходимо компенсировать силу постоянного притяжения дополнительной мягкой пружиной, а в динамических расчетах учитывать отрицательную жесткость электромагнитной пружины. ЭМВ с упруго подвешенным якорем можно устанавливать подобно ЭДВ (рис. 3, а) без внешней опоры непосредственно на объекте (обычно массивном). При зазорах якорь относительно небольшой массы может иметь значительное виброускорение что позволяет получать на низких частотах силы, в раза превосходящие общий вес ЭМВ с корпусом. ЭМВ дифференциального типа (рис. 3, в) имеет большую отдачу и меньшие искажения. Частотный диапазон ограничен снизу, так как жесткость пружин якоря должна быть значительно выше электромагнитной жесткости (во избежание неустойчивой работы и «залипания» якоря, особенно при больших амплитудах).
Существенным недостатком показанных на рис. 4, б, в, является большой выходной механический импеданс источника (за счет массы), присоединенный к объекту и искажающий его характеристики. Между корпусом и объектом рекомендуется устанавливать силоизмерительные датчики. Как и в схемах с позволяют исключить влияние импеданса на измерения. Одно-, двух- и трехкомпонентные датчики силы можно применять для измерения реакций в опорах объекта, пропорциональных импедансу и комплексной жесткости, а также для определения вибрационных сил в рабочем режиме с целью последующего вычисления вибрации по силам и частотным характеристикам .
Измерение вибрации. Вибрация определяется обычными датчиками ускорения, в отдельных случаях - электродинамическими датчиками скорости. Датчик (или датчики) следует устанавливать ближе к точке возбуждения во избежание погрешностей на повышенных частотах. Наиболее точное совмещение датчика с точкой возбуждения достигается в специальных измерительных узлах (импедансных головках, описанных ниже) со встроенными датчиками силы и ускорения.
Выбор схемы измерения прежде всего зависит от принятой модели исследуемого объекта,
Эксперимент (проба, опыт) -- метод познания, при помощи которого в контролируемых и управляемых условиях исследуются явления действительности. Нередко главной задачей эксперимента служат проверка гипотез и предсказание теории, имеющей принципиальное значение. В связи с этим эксперимент как одна из форм практики выполняет функцию критерия истинности научного познания в целом.
Изложим несколько фундаментальных правил проведения эксперимента, сформулированных выдающимся французским математиком и теоретиком науки А. Пуанкаре.
- 1. Если установлено какое-либо правило, то, прежде всего, мы должны исследовать те случаи, в которых это правило имеет больше всего шансов оказаться неверным.
- 2. В эксперименте, уходя далеко в пространстве и во времени, мы должны ожидать, что наши обычные правила там совершенно рушатся. И именно это великое разрушение часто может помочь нам лучше усмотреть и понять те небольшие изменения, которые могут происходить вблизи нас сейчас и привести к разрушению в будущем.
- 3. Исследователь должен сосредоточить свое внимание главным образом не столько на сходствах и различиях, сколько на тех аналогиях, которые часто скрываются в кажущихся различиях.
- 4. Исследователь должен сконцентрировать много опытов, много мыслей в небольшом объеме.
Эксперименты в системах управления проводятся с целью оценки возможных последствий от реализации идей или гипотез, программ и проектов по созданию, развитию и реорганизации (реструктуризации, преобразования, трансформации и др.) и систем управления, и управляемых объектов.
Постановка и организация эксперимента определяются его назначением, которое весьма многогранно, что и породило множество признаков различия экспериментов. Рассмотрим основные виды экспериментов, имеющие отношение к исследованию систем управления.
Эксперименты различаются:
- а) степенью воздействия на изучаемый объект -- активный, пассивный;
- б) организацией проведения -- лабораторный, натурный;
- в) характером взаимодействия с объектом исследования -- материальный (классический), вычислительный, мыслительный;
- г) ожидаемым результатом -- качественный, количественный;
- д) числом варьируемых факторов -- однофакторный, многофакторный;
- е) природой изучаемого объекта или явления -- физический, экономический, социометрический, технологический и др.
Рассмотрим особенности основных видов экспериментов.
Активный эксперимент - это эксперимент, при котором исследователю удается выделять и оценивать доминирующие факторы, варьировать переменные и параметры, ставя опыты по разработанной и осмысленной программе. В целом активный эксперимент -- это осуществление сознательного поиска варианта лучшего исполнения действия.
Пассивный эксперимент предусматривает только наблюдение или измерение параметров и переменных, характеризующих функционирование объекта, т.е. их тестирование. В дальнейшем под понятиями «эксперимент» и «экспериментирование» подразумевается активный эксперимент.
Лабораторные эксперименты проводят с применением специальных моделирующих систем и установок, стендов, а также измерительных приборов и других способов изучения. При достаточно полном научном обосновании исследований они позволяют получить ценную научную информацию с минимальными затратами времени и средств. В теории организационного управления лабораторные эксперименты -- это, как правило, вычислительные эксперименты, состоящие в проведении на вычислительных комплексах или системах экспериментов с математическими и имитационными моделями, описывающими поведение сложных процессов и систем в течение заданного периода времени. К особому классу лабораторных экспериментов следует отнести деловые игры, хозяйственные ситуации («case -- stade») и компьютерные системы для решения практических задач управления.
Натурные эксперименты имеют целью изучить функционирование процессов или системы в целом в реальных условиях с учетом воздействия разного характера случайных факторов внутренней и внешней среды. Вследствие громоздкости опытов требуются тщательные продумывание и планирование эксперимента. Одной из разновидностей натурного эксперимента является производственный эксперимент, часто сводящийся к сбору материалов в организациях, которые накапливают по стандартным формам. Их ценность заключается в том, что они систематизированы по единой методике за многие годы. Такие материалы хорошо поддаются обработке методами математической статистики и теории вероятностей. В ряде случаев производственный эксперимент эффективно проводить методом анкетирования. Для изучаемого процесса составляют тщательно продуманную методику.
Материальный эксперимент, в дальнейшем именуемый классическим, представляет форму объективной материальной связи сознания с внешним миром. Объектом исследования выступают реальные системы, а также их физические и аналоговые модели.
Вычислительный эксперимент -- современная технология экспериментирования на компьютере с моделью функционирования объекта в течение продолжительного периода времени.
Мыслительный эксперимент служит одной из форм умственной деятельности познающего субъекта, в процессе которого в воображении воспроизводится структура реального эксперимента, поэтому он нередко выступает в роли идеального плана реального эксперимента и предшествует ему.
Качественный эксперимент ставится с целью установить наличие или отсутствие предполагаемого теорией явления. Количественный, или измерительный, эксперимент проводится для выявления количественной определенности какого-либо свойства изучаемого объекта или системы.
Однофакторный и многофакторный эксперименты. Исследователь, начиная эксперимент, «погружается» в пространство факторов или независимых переменных. В этом контексте для исследователя существуют два классических подхода: получить решение однофакторным или многофакторным методом. Концепция многофакторного эксперимента заключается в оптимальном использовании пространства независимых переменных.
Социометрический эксперимент используется для изучения существующих межличностных социально-психологических отношений в малых группах с целью их последующего изменения.
Технологический эксперимент направлен на изучение элементов и всего технологического процесса в целом. Аналогично можно говорить об экономическом эксперименте, эксперименте по обучению персонала и т.д.
Одним из эффективных методов исследования управления является также метод экспериментирования. Он заключается в создании необходимых для исследования условий деятельности и установлении на этой основе факторов, причин, свойств тех или иных явлений, в учете их в последующей деятельности.
Цель : изучить процедуру проведения эксперимента и наблюдения.
1. Эксперимент как вид социальных исследований: понятие, объект, предмет, цель, виды переменных, классификация, этапы проведения.
2. Наблюдение как метод исследования в социальной работе: понятие, классификация, особенности проведения.
1. Эксперимент (от лат. «проба, опыт») – ведущий метод научного познания. В психологии направлен на выявление причинно-следственных зависимостей. Характеризуется созданием оптимальных условий для изучения определённых явлений, а также целенаправленным и контролируемым изменением этих условий.
Эксперимент (в социологии) – способ получения информации о количественном и качественном изменении показателей деятельности и поведения социального объекта в результате воздействия на него некоторых управляемых и контролируемых (переменных). Переменная – это любое реальное условие ситуации, которое может быть изменено. Экспериментатор манипулирует переменными, тогда как наблюдатель ждёт, пока возникнет то изменение, что экспериментатор производит по своему усмотрению.
Виды переменных:
1. Независимая – это, та, которую изменяет экспериментатор.
2. Зависимая – фактор, изменяющийся в ответ на ввод независимой переменной.
3. Промежуточные переменные – неподдающиеся строгому контролю, но непременно учитываемые факторы, на практике находящиеся между независимыми и зависимыми переменными, опосредующие их влияние друг на друга.
4. Контролируемые переменные – те условия, которые в ходе эксперимента не должны меняться иначе нарушится правомерность эмпирического доказательства.
Объектом эксперимента выступают социальные группы, коллективы, личности (участники эксперимента). Обычно в эксперименте два вида объектов (единиц эксперимента): контрольные и экспериментальные группы.
Общая логика эксперимента заключается в том, чтобы при помощи выбора некоторой экспериментальной группы (или групп) и помещения её в необычную экспериментальную ситуацию (под воздействием определённого фактора) проследить направление, величину и устойчивость изменения интересующих исследователя характеристик, которые могут быть названы контрольными .
Предметом эксперимента являются отношения и связи между свойствами изучаемого объекта и системой факторов, обусловливающих его социальную деятельность и поведение.
Целью проведения эксперимента является проверка тех или иных гипотез, результаты которых имеют прямой выход на практику, на различные по характеру управленческие решения.
Успех эксперимента зависит от создания следующих условий: Во-первых, в качестве контрольных выбираются характеристики, самые важные с точки зрения изучаемой проблемы, создания экспериментальной ситуации. Во-вторых, изменение контрольных характеристик должно зависеть от тех характеристик экспериментальной группы, которые вводятся или изменяются самим исследователем. Такие характеристики называются факторными . Характеристики, «не участвующие» в эксперименте, называются нейтральными . И в-третьих, на протекание эксперимента не должны оказывать воздействие те явления, которые не относятся к экспериментальной ситуации, но потенциально способны изменить её состояние.
Классификация эксперимента : Социальные эксперименты различают по следующим основаниям: а) по характеру исследуемых объектов – социологические, экономические, психологические, педагогические и т.д.; б) по специфике поставленной цели – научно-исследовательские и практические или научно-практические; в) по логической структуре доказательства гипотез различают линейный и параллельный эксперимент.
В линейном эксперименте анализу подвергается одна и та же группа, являющаяся и контрольной и экспериментальной. То есть ещё до начала эксперимента чётко фиксируются все контрольные, факторные и нейтральные характеристики объекта. После этого изменяются факторные характеристики группы, и по истечению определённого, заранее заданного времени вновь измеряется состояние объекта по его контрольным характеристикам.
В параллельном эксперименте одновременно участвуют две группы: контрольная и экспериментальная. Их состав должен быть идентичен по всем контрольным, а также по нейтральным характеристикам, которые могут повлиять на исход эксперимента (в первую очередь это социально-демографические признаки). Характеристики контрольной группы остаются постоянными в течение всего периода эксперимента, а экспериментальной –изменяются. По итогам эксперимента контрольные характеристики двух групп сравниваются, и делается вывод о причинах и величине происшедших изменений.
г) По характеру экспериментальной ситуации эксперименты делятся на полевые и лабораторные. В полевом эксперименте объект (группа) находится в естественных условиях своего функционирования. При этом члены группы могут быть осведомлены либо не осведомлены о том, что они участвуют в эксперименте. Решение об их осведомлении в каждом конкретном случае зависит от того, насколько эта осведомлённость может повлиять на ход эксперимента.
В лабораторном эксперименте экспериментальная ситуация, а часто и сами экспериментальные группы формируются искусственно. Поэтому члены группы, как правило, осведомлены об эксперименте.
д) По характеру действий исследователя различают констатирующий и формирующий эксперименты. Первый из них предусматривает выявление существующих психических особенностей или уровней развития соответствующих качеств, а также констатацию отношений причин и последствий.
Формирующий эксперимент, предполагает активное, целенаправленное воздействие исследователя на испытуемых для того, чтобы выработать определённые свойства или качества. Это позволяет раскрыть механизмы, динамику, закономерности образования психических феноменов, определить условия их эффективного развития.
В зависимости от степени разработанности проблемы выделяют эксперименты:
– поисковые , направленные на получение принципиально новых результатов в малоисследованной области.
– уточняющие , целью которых является определение границ, в пределах которых распространено действие данной теории или закона.
– критические , организуемые в целях опровержения существующей теории или закона новыми фактами.
– воспроизводящие , предусматривающие точное повторение экспериментов предшественников для определения достоверности, надёжности и объективности полученных ими результатов.
Этапы проведения эксперимента:
1. Теоретический этап, включающий в себя определение темы исследования, предварительную постановку проблемы, изучение необходимой научной литературы, уточнение проблемы, выбор объекта и предмета исследований, формулирование гипотезы.
2. Подготовительный этап, предусматривающий составление программы эксперимента, в том числе выбор независимых и зависимых переменных, анализ путей достижения «чистоты» эксперимента, определение оптимальной последовательности экспериментальных действий, разработку способов фиксации и анализа результатов, подготовку необходимого оборудования, составление инструкций испытуемым, формирование выборки. В том случае, если эксперимент обещает быть длительным, дорогостоящим или трудоёмким, подготовка к нему обычно предполагает осуществление пилотажного исследования, способного выявить грубые ошибки и несоответствия в экспериментальной программе.
В инструментарий эксперимента входят протокол, дневник и карточка наблюдения.
Дневник наблюдения – методический документ, где в закодированной форме записываются:
1) ход наблюдения; 2) результаты наблюдения; 3) действия наблюдателя; 4) оценка инструментария и процедур; 5) реакция наблюдаемых.
Карточка наблюдения – методический документ, предназначенный для регистрации единиц наблюдения в строго формализованном и закодированном виде.
Главным документом экспериментального метода является протокол эксперимента, в котором должны быть отражены следующие позиции.
1. Наименование темы эксперимента.
2. Точное время и место его проведения.
3. Чёткая формулировка проверяемой гипотезы.
5. Характеристика зависимых переменных и их индикаторов.
6. Сущностное описание экспериментальной группы.
7. Характеристика контрольной группы и принципов её отбора.
8. Описание экспериментальной ситуации.
9. Характеристика условий эксперимента.
10. Ход эксперимента, т.е. его обстановка.
11. Оценка чистоты эксперимента и использованного инструментария.
12. Заключение о достоверности гипотезы.
13. Прочие выводы.
14. Данные о составителях протокола и степени их согласия.
15. Дата подписания протокола.
3. Экспериментальный этап, объединяющий всю предусмотренную заранее совокупность исследовательской работы от инструктивирования и мотивирования испытуемых до регистрации результатов и постэкспериментальной беседы с участниками процедуры.
4. Интерпретационный этап, содержанием которого является формулирование вывода о подтверждении или опровержения гипотезы на основе процедур анализа полученных результатов, а также подготовка научного отчёта.
В социологии проведение эксперимента предполагает последовательное решение ряда вопросов:
1) определение цели эксперимента; 2) выбор объекта(объектов), используемого в качестве экспериментальной, а также контрольной группы(групп); 3) выделение предмета эксперимента; 4) выбор контрольных, факторных и нейтральных признаков; 5) определение условий эксперимента и создание экспериментальной ситуации; 6) формулировку гипотез и определение задач; 7) выбор индикаторов и способов контроля протекания эксперимента; 8) определение метода фиксации результатов; 9) проверку эффективности эксперимента.
Для успешного проведения эксперимента большую роль играет правильный подбор его участников (выборка). Выделяют следующие методы отбора экспериментальных групп: Метод попарного отбора : из генеральной совокупности отбираются две группы таким образом, чтобы они были идентичны по нейтральным и контрольным, но отличались по факторным характеристикам. После чего для обеих групп создаются одинаковые условия, а через некоторое время измеряется эффект эксперимента путём фиксации и сравнения параметров контрольных признаков в обеих группах.
Метод структурной идентификации. В этом случае в эксперименте группа отбирается так, чтобы она представляла макромодель генеральной совокупности по нейтральным и контрольным характеристикам. Этот отбор может быть осуществлён по принципу квотной выборки.
Метод случайного отбора (техника рандомизации) максимально доступному для исследователей количеству представителей популяции присваиваются индивидуальные номера. Выборка формируется из них при помощи таблиц случайных чисел.
4. Составление научного отчёта о проведенном эксперименте. Он включает четыре раздела:
1. Характеристику проблемы, для решения которой осуществлялось исследование;
2. Описание особенностей применявшейся процедуры, в том числе: указания на состав оборудования, возраст, пол, образование, экспериментальную искушённость испытуемых, перечень критериев их отбора, изложение основных условий проведения данного опыта, использованных в нём стимулов и инструкций, фиксацию различий, созданных для экспериментальной группы в сравнении с контрольной;
3. Представление точных и исчерпывающих результатов исследования;
4. Версию интерпретации результатов.
2. Научное познание как способ отражения реальности неизменно предусматривает восприятие особенностей явлений природы и сфер человеческой деятельности. Говоря в широком смысле, любой метод эмпирического исследования содержит в себе элементы наблюдения за объектами с целью изучения их специфики и изменений. Метод наблюдения базируется на двух принципах:
– пассивности субъекта познания, выражающейся в отказе от вмешательства в изучаемые процессы для сохранения естественности их течения;
– непосредственности восприятия, подразумевающей ограничение возможности получения данных пределами наглядно представленной ситуации настоящего времени (наблюдается обычно то, что происходит «здесь и теперь»).
Понимание «наблюдения » как метода исследования в различных науках разное.
Так в социологии под «наблюдением» понимают метод сбора первичной социологической информации об изучаемом социальном объекте путём непосредственного восприятия и прямой регистрации фактов (событий и условий), значимых с точки зрения целей исследования.
В психологии под «наблюдением понимают метод изучения психических особенностей индивидов на основе фиксации проявлений их поведения.
В философии «наблюдение» – преднамеренное и целенаправленное восприятие, обусловленное задачей деятельности.
В социальной работе «наблюдение понимается как способ сбора первичной социальной информации, как метод целенаправленного, планомерного, определённым образом спланированного восприятия фиксируемого явления, процесса, объекта.
К наблюдению обращаются в различных обстоятельствах: Во-первых, при получении предварительного материала для уточнения направлений планируемого исследования. Осуществляемое в подобных целях наблюдение расширяет видение изучаемого явления, способствует выделению значимых ситуаций, определению «действующих лиц», открывает перед исследователем неизвестные ему ранее пласты, «срезы» социальной действительности. Во-вторых, метод наблюдения используется для получения иллюстративных данных. В-третьих, наблюдение выступает в качестве основного приёма получения первичной информации.
Метод наблюдения эффективно используется при исследовании поведения индивидов и групп в труде и общественно-политической жизни, в сфере досуга, при изучении самых разнообразных форм общения между людьми.
Предметом наблюдений служат вербальные и невербальные акты поведения, имеющие место в определённой ситуации или среде.
Так, изучая людей, исследователь может наблюдать:
1) речевую деятельность (содержание, последовательность, продолжительность, частоту, направленность, интенсивность…);
2) экспрессивные реакции (выразительные движения лица, тела);
3) положение тел в пространстве (перемещения, неподвижность, дистанцию, скорость, направление движений..);
4) физические контакты (касания, толчки, удары, передачи, совместные усилия…).
При этом очень многое зависит, от наблюдательности – способности подмечать существенные, характерные, в том числе и малозаметные, свойства предметов и явлений.
Различают научное и обыденное (повседневное) наблюдение. Научное наблюдение 1) подчинено ясной исследовательской цели и чётко сформулированным задачам; 2) наблюдение планируется по заранее обдуманной процедуре; 3) все данные наблюдения фиксируются в протоколах или дневниках по определённой системе; 4) информация, полученная путём наблюдения, должна поддаваться контролю на обоснованность и устойчивость.
Обыденное наблюдение не может дать полной и достоверной информации о наблюдаемом явлении, процессе, объекте. Оно поверхностное и несистематизированное. Важнейшее достоинство метода наблюдения заключается в том, что оно 1) осуществляется одновременно с развитием изучаемых явлений, процессов. 2) Открывает возможность непосредственно воспринимать поведение людей в конкретных условиях и в реальном времени. 3) Тщательно подготовленная процедура наблюдений обеспечивает фиксацию всех значимых элементов ситуации (тем самым создаются предпосылки для её объективного изучения).
Недостатки метода наблюдения разделяются на две группы: объективные (независимые от наблюдателя) и субъективные (связанные с личностными, профессиональными особенностями наблюдателя).
К объективным недостаткам относят: 1) Ограниченность, принципиально частный характер каждой наблюдаемой ситуации; 2) сложность, а часто и просто невозможность повторения наблюдений (т.к. социальные процессы необратимы, их нельзя заново проиграть); 3) высокая трудоёмкость метода (порой участвуют в сборе информации большое количество людей высокой квалификации).
Многообразны и трудности субъективного плана 1) На качество первичной информации может оказывать влияние различие в социальном положении наблюдателя и наблюдаемых, несхожесть их интересов, ценностных ориентаций, стереотипов поведения и т.д. 2) На качестве информации сказываются и установки наблюдаемых и наблюдателя. (Если наблюдаемые знают, что является объектом изучения, они могут искусственно менять характер своих действий подстраиваясь под то, что по их мнению, хотелось бы видеть наблюдателю. В свою очередь, наличие у наблюдателя определённого ожидания в отношении поведения наблюдаемых может сформировать конкретную точку зрения на происходящее).
Наблюдение в социологии классифицируют по следующим признакам: по степени формализации процедуры, по положению наблюдателя, по условиям организации, по регулярности проведения.
1. По степени формализации наблюдения подразделяются на структурализованные (контролируемые) и неструктурализованные (неконтролируемые). Структурализованное наблюдение проводится по заранее разработанному плану. Этот вид наблюдения может быть применим только тогда, когда исследователь хорошо знаком с предметом своего изучения.
Неструктурализованное наблюдение – это такой вид наблюдения, при котором определён только лишь объект наблюдения. Этот вид наблюдения применяется на начальной стадии исследования с целью определения проблемной ситуации, получения более конкретных знаний об объекте исследования. Основным недостатком неконтролируемого наблюдения является возможность сугубо объективной оценки событий и явлений, проявления «я» исследователя.
2. По положению наблюдателя наблюдения подразделяются на включённые и невключённые.
Включённое наблюдение – это такой вид наблюдения, при котором социолог в той или иной степени сам непосредственно «включён» в изучаемый объект, находится в прямом контакте с наблюдаемыми и участвует вместе с ними в одной сфере деятельности.
Невключенное наблюдение – это такой вид наблюдения, при котором социолог наблюдает за объектом исследования со стороны, не участвуя в деятельности группы, не вступая с её членами в прямые контакты.
Такого рода наблюдения чаще всего используются для характеристики социальной среды, в которой находится изучаемый объект.
3. По месту проведения и условиям организации проведения наблюдения делятся на полевые и лабораторные.
Полевое наблюдение проводится в естественной обстановке, в реальной жизненной ситуации.
Лабораторное наблюдение – это наблюдение, при котором объект изучения находится в искусственно созданных условиях. Этот вид наблюдения чаще всего используется в исследованиях экспериментального характера. При лабораторном наблюдении социолог может успешно использовать различного рода технические средства для фиксации ситуаций, поведения наблюдаемых и т.п.
4. По регулярности проведения наблюдения различаются на систематические и случайные . Характерной чертой систематических наблюдений является регулярность фиксации действий, ситуаций, процессов в течение определённого временного периода. Систематическое наблюдение позволяет социологу выявить закономерность развития наблюдаемых явлений и процессов.
При случайных наблюдениях изучению подвергаются ранее не запланированные действия, ситуации, явления.
Особенности проведения наблюдения:
В методе наблюдения существует примерный перечень значимых элементов, свойственных всем наблюдаемым ситуациям. В опоре на них конкретизируются программа и научно-организационный план наблюдения. В этот перечень входят: а) наблюдаемые – количество человек, участвующих в ситуации, социально-демографическая структура группы, характер взаимоотношений в ней, распределение ролей между участниками ситуации; б) обстановка – место нахождения наблюдаемой ситуации, типичное для этого места социальное поведение, возможные отклонения в поведении участников наблюдаемой группы; в) цель деятельности группы – случайна или закономерна наблюдаемая ситуация, наличие определённых формальных или неформальных целей, ради которых собралась группа; совместимы или противоположны цели различных участников ситуации; г) социальное поведение – характер деятельности наблюдаемой группы, стимулы деятельности, на кого (на что) направлена деятельность, психологическая атмосфера в группе; д) частота и продолжительность – время, длительность и повторяемость наблюдаемой ситуации, её уникальность или типичность.
Горбатов Д.С. выделяет следующие этапы научного наблюдения:
1. Определение цели наблюдения (для чего, зачем оно осуществляется?);
2. Выбор объекта исследований (какой индивид или какого рода группа подлежит изучению?);
3. Уточнение предмета исследования (какие именно стороны поведения раскрывают содержание изучаемых психических феноменов?);
4. Планирование ситуаций наблюдения (в каких случаях или при каких условиях предмет исследований обнаруживает себя наиболее отчётливо?);
5. Подбор способа наблюдения, наименее влияющего на объект и в наибольшей степени обеспечивающего сбор необходимой информации (как наблюдать?);
6. Установление продолжительности общего времени исследований и числа наблюдений (сколько наблюдать?);
7. Выбор способов регистрации исследуемого материала (как вести записи?);
8. Прогнозирование возможных ошибок наблюдения и поиск возможностей их предотвращения;
9. Осуществление сеанса предварительного, пробного наблюдения, необходимого для уточнения действий предыдущих этапов и выявления организационных недоработок;
10. Исправление программы наблюдения;
11. Этап проведения наблюдения.
12. Обработка и интерпретация полученной информации.
Процесс эффективного наблюдения невозможен без искусственного вычленения из общего хода событий определённых единиц активности объекта. Имеется в виду обозначение того, что он делает в данный момент, каким образом делает это. Подобные единицы активности выражаются с помощью обычных слов им научной терминологии. Они регистрируются в протоколе наблюдений. Обычно выделяют три разновидности процедур регистрации результатов:
1) Использование признаковых (знаковых) систем. При этом заранее, в ходе подготовки бланков наблюдений, описываются конкретные виды поведения, характерные для данной сферы. В дальнейшем фиксируют, какие из них и насколько часто проявились в период наблюдения. Каждый признак должен быть сформулирован однозначно для понимания разными людьми и не требовать дополнительных разъяснений к примеру, какие признаки интереса студентов к содержанию учебного занятия Вы можете назвать? Каковы признаки отсутствия у них интереса к изучаемому материалу?
Среди обозначений не должно быть слов типа «внимательный», «интересующийся», «понимающий» и др., нуждающихся в конкретизации значения. А такие признаки, как «оживлённая жестикуляция», «жевание карандаша» и т.п. свидетельствуют и об интенсивности интереса и о полнейшем отсутствии последнего.
2) Применение системы категорий. Такая система содержит полное описание всех видов возможного поведения. Добавлять в неё что-либо новое в процессе наблюдений нельзя т.к. совокупность категорий составляется на определённой научной основе. Предполагается, что она охватывает все теоретически возможные проявления изучаемого процесса.
3) Шкала рейтинга. При таком способе регистрации результатов внимание исследователя обращено не на наличие того или иного признака, а на количественную или качественную степень его присутствия, представленности, при этом работа осуществляется по заранее подготовленной порядковой шкале.
Типичные ошибки исследователей, применяющих метод наблюдения:
1 – стремясь подтвердить свою гипотезу, исследователь иногда неосознанно игнорирует всё, что может ей противоречить;
2 – смешивание главного и второстепенного, случайного и закономерного в процессе наблюдений;
3 – преждевременность обобщений и выводов;
4 – оценка одного психического феномена делается на основании признака поведения, относящегося к другому феномену;
5 – акцентирование внимания наблюдателя на противоположных себе чертах характера или формах поведения наблюдаемых;
6 – определяющее влияние на итоги наблюдения первого впечатления о человеке или группе;
7 – непринятие во внимание возможных мотивов действий, самочувствия наблюдаемых, значимых изменений условий ситуации.
Технические средства, используемые на лекции : мультимедийное сопровождение (ноутбук, видеопроектор, акустические системы).
Список литературы :
1. Кульсеева Т.Г., Молчанова Л.Н. Социологический практикум. – Курск, 2006.
2. Ядов В.А. Стратегия социологического исследования: описание, объяснение, понимание социальной реальности. – М., 2000.
3. Основы прикладной социологии. Под редакцией Ф.Э. Шереги, М.К. Горшкова. – М., 1996.
4. Гречихин В.Г. Лекции по методике и технике социологических исследований. – М., 1988.
Для
получения адекватной математической
модели необходимо обеспечить выполнение
определенных условий проведения
эксперимента. Модель называют адекватной,
если в оговоренной области варьирования
факторов
полученные с помощью модели значения
функций отклика
отличаются от истинных не более чем на
заданную величину.
Методы построения экспериментальных факторных моделей рассматриваются в теории планирования эксперимента.
Цель планирования эксперимента - получение максимума информации о свойствах исследуемого объекта при минимуме опытов. Такой подход обусловлен высокой стоимостью экспериментов, как физических, так и вычислительных, и вместе с тем необходимостью построения адекватной модели.
Планирование осуществляют как активного, так и пассивного эксперимента. Планируемый активный эксперимент при прочих равных условиях точнее и информативнее, а иногда и дешевле пассивного. Это следует учитывать при выборе вида эксперимента. В вычислительном эксперименте, в отличие от физического, нет никаких ограничений на выбор управляемых факторов и характер их изменения. Поэтому вычислительные эксперименты обычно всегда реализуются как активные. В дальнейшем будут рассматриваться в основном вопросы, связанные с планированием активных экспериментов.
При планировании активных экспериментов используются следующие принципы:
отказ от полного перебора всех возможных состояний объекта;
постепенное усложнение структуры математической модели;
сопоставление результатов эксперимента с величиной случайных помех;
рандомизация опытов;
оптимальное планирование эксперимента.
Детальное представление о свойствах поверхности отклика может быть получено лишь при условии использования густой дискретной сетки значений факторов, покрывающей все факторное пространство. В узлах этой многомерной сетки находятся точки плана, в которых проводятся опыты. В этом случае в принципе можно получить факторную модель, которая будет практически почти полностью соответствовать исходной теоретической модели. Однако в большинстве случаев при решении практических задач, для которых используется факторная модель, такого детального описания не требуется. Выбор структуры факторной модели основан на постулировании определенной степени гладкости поверхности отклика. Поэтому с целью уменьшения количества опытов принимают небольшое число точек плана, для которых осуществляется реализация эксперимента.
В отсутствие априорной информации о свойствах функции отклика нет смысла сразу строить сложную математическую модель объекта. Если проверка этой модели на адекватность не дает удовлетворительного результата, ее постепенно усложняют путем изменения структуры (например, повышая степень полинома, принятого в качестве факторной модели, или вводя в модель дополнительные факторы и т. п.). При этом используются результаты опытов, выполненных при построении простой модели, и проводится некоторое количество дополнительных опытов.
При
большом уровне случайной помехи
получается большой разброс значений
функции отклика
в опытах, проведенных в одной и той же
точке плана. В этом случае оказывается,
что чем выше уровень помехи, тем с большей
вероятностью простая модель окажется
работоспособной. Чем меньше уровень
помехи, тем точнее должна быть факторная
модель.
Кроме случайной помехи при проведении эксперимента может иметь место систематическая помеха. Наличие этой помехи практически никак не обнаруживается, и результат ее воздействия на функцию не поддается контролю. Однако, если путем соответствующей организации проведения опытов искусственно создать случайную ситуацию, то систематическую помеху можно перевести в разряд случайных. Такой принцип организации эксперимента называют рандомизацией систематически действующих помех.
Наличие помех приводит к ошибкам эксперимента. Ошибки подразделяют на систематические и случайные, соответственно наименованиям вызывающих их факторов - помех.
В вычислительных активных экспериментах ошибки характерны только для определяемых значений функций отклика. Если исходить из целей построения факторных моделей на основе теоретических моделей, полагая, что теоретические модели дают точное описание физических свойств технического объекта, а регрессионная модель является ее аппроксимацией, то значения функций отклика будут содержать только случайную ошибку. В этом случае необходимости в рандомизации опытов не возникает.
Рандомизацию опытов осуществляют только в физических экспериментах. Следует отметить, что в этих экспериментах систематическую ошибку может порождать наряду с отмеченными в предыдущем параграфе факторами также неточное задание значений управляемых факторов, обусловленное некачественной калибровкой приборов для их измерения (инструментальная ошибка), конструктивными или технологическими факторами.
К факторам в активном эксперименте предъявляются определенные требования. Они должны быть:
1) управляемыми (установка заданных значений и поддержание постоянными в процессе опыта);
2) совместными (их взаимное влияние не должно нарушать процесс функционирования объекта);
3) независимыми (уровень любого фактора должен устанавливаться независимо от уровней остальных);
4) однозначными (одни факторы не должны быть функцией других);
5) непосредственно влияющими на выходные параметры.
В вычислительном эксперименте реализация трех первых требований не создает никаких затруднений, а в физическом эксперименте могут возникнуть сложности и даже невозможность их осуществления, что приведет к необходимости замены активного эксперимента пассивным.
Функции отклика должны быть:
1) численно измеряемыми;
2) иметь четкий физический смысл;
3) однозначными (характеризовать только одно свойство объекта);
4) информативными (полностью характеризовать определенное свойство объекта);
5) статистически эффективными (измеряться с достаточной точностью с целью сокращения дублирования опытов).