Типичные ошибки и трудности применения эксперимента
-
Сформулированные
гипотезы не отражают проблемных
ситуаций, существенных зависимостей
в изучаемом объекте. -
В качестве
независимой переменной выделен фактор,
который не может быть причиной
происходящих в изучаемом явлении
процессов. -
Связи между
зависимой и независимой переменными
носят случайный характер. -
Допущены ошибки
в предварительном описании объекта,
что привело к выбору неверных
(неадекватных) показателей. -
Были допущены
ошибки при формировании экспериментальных
и контрольных групп. В ходе эксперимента
обнаружилось значительное различие
групп, что делает проблематичным
сравнение этих групп по составу
переменных. -
Для экспериментальной
группы трудно подобрать контрольную. -
Не поддается
нейтрализации действие побочных
факторов, трудно создать экспериментальную
ситуацию. -
Среди организаторов
экспериментальных работ оказались
люди, не заинтересованные в положительных
результатах эксперимента. -
В ходе исследования
среди участников возникли конфликты
по поводу вовлеченности в эксперимент.
Социальная
практика последних лет предъявляет
новые требования и к экспериментальному
методу. До сих пор он использовался в
основном в познавательных, исследовательских
целях. Сейчас экспериментальный метод
становится важным средством социального
проектирования и внедрения нововведений
в сфере социального управления и
планирования. Принципы и приемы этого
нового вида эксперимента не получили
пока должного теоретико-методологического
обоснования.
Методологическим
принципом и основанием применения
эксперимента служит принцип социального
детерминизма, выявления причинно-следственных
связей. Можно сказать, что социальный
эксперимент — это специфический способ
внедрения теории в практику. Он является
не только фактором познания, но и фактором
практического использования научного
знания и получения новых научных истин.
Использование этих двух функций в
методиках социального эксперимента —
важная задача научного творчества
социолога.
Мы
не будем здесь подробно рассматривать,
что собой представляет эксперимент,
каковы его функции и структура. Отметим
только некоторые его возможности и
особенности с целью выявления роли
теории и методологии при использовании
социологического знания в практике.
Как
вид практики научный эксперимент,
естественно, зависит от уровня всей
человеческой общественной практики,
следовательно, и от уровня научно-теоретической
мысли, поскольку практическое отношение
является материализацией теоретического
отношения к действительности и поскольку
развитая практическая деятельность, в
том числе и научный эксперимент, не
может обойтись без научно-теоретического
компонента.
В
практике современного эксперимента
сильно возрастает роль научной теории.
Это относится не только к мыслительным
экспериментам и моделям, но и к материальным
экспериментам.
Роль
абстрактно-теоретического мышления
особенно возрастает при использовании
эксперимента как средства исследования
явлений, недоступных непосредственному
восприятию. Конечно, научно-теоретические
знания, которые внедряются в эксперимент
как орудие для получения нового знания,
приобретают специфический оттенок,
характерный для данного экспериментального
метода. В указанном смысле научный
эксперимент — это противоречивая система
логико-методологических средств —
наблюдения, эмпирического и теоретического
моделирования, типологии мышления,
анализа и синтеза, индукции и дедукции
и др., — представляющая собой действительно
сложный, своеобразный, трудноосваиваемый
процесс в самой практике экспериментирования.
Из
множества методов научного познания
наиболее активным и наиболее действенным
в плане возможностей проникновения
исследователя в интересующую его область
реальной действительности является
эксперимент.
Социальному
эксперименту, как это показано во многих
работах, присущи общие
черты и принципы научного экспериментирования
и в то же время определенные особенности,
обусловленные спецификой социальных
процессов, объектов прикладного
социологического исследования. Эта
специфика проявляется:
1)
в качественно более высоком уровне
сложности социальных объектов;
следовательно, в многообразной причинной
зависимости изменений этих объектов;
2)
в неустранимом и особом вмешательстве
экспериментатора в объект прикладного
исследования, вследствие чего наблюдаемый
и контролируемый объект может принимать,
и часто принимает, активное участие в
самом эксперименте;
3)
в определении методологических и
ценностных установок социологов.
Одной
из специфических черт социального
эксперимента
является различие в характере экспериментов
по их основной цели: познание, подтверждение
некоторой гипотезы, с одной стороны, и
воздействие на общественные отношения
с целью их направленного изменения, с
другой стороны. Другая специфическая
черта эксперимента как элемента
социального управления заключается в
его масштабе.
Отмечая,
что в принципе познавательные эксперименты
вполне могут быть ограничены небольшими
экспериментальными группами, а
управленческие, исходя из их роли в
управлении социальными процессами,
должны охватывать значительно большие
массы людей, подчеркнем, что более
специфичным и более значимым признаком
социального эксперимента является все
же сам характер задачи, цеди, направленности
эксперимента.
Если
эксперимент социального управления
проводится с целью воздействовать на
общественные отношения, то при этом
должно быть учтено следующее:
1)
основой для экспериментирования может
быть только социологическая теория,
проверенная и подтвердившая свою
истинность;
2)
так как эксперимент является прикладным
методом, то использование его
непосредственно в масштабах применимости
теории и для проверки се истинности
принципиально неверно.
Не
все общество, не отдельные его элементы
как подмножества или самостоятельные
социальные системы нс могут быть объектом
социального эксперимента. Более того,
не могут быть объектом социального
эксперимента те свойства, связи и
отношения, которые присущи всему обществу
или стране, нации в целом.
Это
означает не вообще принципиальную
непознаваемость социальных связей в
познавательном эксперименте, а всего
лишь актуальную невозможность и
отсутствие соответствующих теоретических
знаний относительно подлежащих измерению
и изучению объектов на данном этапе
исторического развития нашего познания.
Статистические и модельные эксперименты
расширяют наши возможности познания
сложных систем связей, а развитие теории
все больше расширяет область применения
эксперимента. Если же мы не можем еще
ни количественно измерить, ни даже
теоретически на качественном уровне
достаточно точно представить интересующую
нас сложную социальную систему причинных
социальных связей, то, тем самым, мы не
можем осознанно, со знанием дела
воздействовать на причины и вызывать
запланированные в эксперименте следствия.
Представляется
интересным отметить здесь такое отличие
социального эксперимента от
естественнонаучного, как характер
преодоления препятствий, связанных с
трудностью измерения и контроля
переменных в ходе исследования. Указанные
препятствия преодолеваются по-разному.
В естественнонаучном исследовании
довольно часто применяется эксперимент
типа «проб и ошибок», когда наиболее
значимым оказывается случайный, вовсе
не предусматриваемый исход. Разрушение
или необратимые изменения экспериментального
объекта здесь явление нормальное.
Каких-либо этических проблем практически
не возникает. В то же время проблемы
правомочности, познавательности, даже
познавательного эксперимента в области
отношений между людьми возникают уже
на психологическом уровне. Тем более
усложняется положение в случае подготовки
и принятия решения о проведении
эксперимента с целью воздействия на
общественные отношения более высокого
уровня сложности. Можно утверждать, что
постановка познавательных социальных
экспериментов, в принципе, будет возможна
в более широком масштабе, хотя в настоящее
время практически весьма затруднительна.
При
этом социолог должен решить две
взаимосвязанные проблемы: 1) теоретическое
обоснование структуры эксперимента и
его последовательности; 2) отбор способов
анализа протекающих изменений под
воздействием контролируемых факторов
на социальный объект.
Эти
проблемы реализуются в программе
социального эксперимента, которая
включает в себя процедуры, осуществляемые,
как в системе познавательного исследования,
так и в системе социального управления
объектом.
Типовая
программа экспериментального метода,
на наш взгляд должна содержать основные
подходы к решению таких вопросов, как:
1) характеристика проблемной ситуации,
вызывающей необходимость нового
управленческого решения; 2) определение
предмета, целей и задач экспериментального
анализа; 3) обоснование выбора объекта
(объектов), используемого в качестве
экспериментальной (а также контрольной)
группы; 4) описание модели экспериментальной
ситуации (т.е. системы, состоящей из
экспериментальных факторов и условий
эксперимента); 5) формулировка гипотез
эксперимента; 6) обоснование выбора
зоны, т.е. масштабов экспериментирования;
7) разработка методики эксперимента; 
анализ результатов проверки эффективности
эксперимента.
Логика
эксперимента всегда подчинена поиску
причин, характера практического изменения
состояния изучаемого социального
явления или процесса. Непременное
условие их нахождения — изменение
состояния экспериментальной группы
под воздействием некоторого
экспериментального фактора. В социальном
эксперименте мы обнаруживаем причинные
связи между общим, особенным и единичным
в объекте управления: он наиболее полно
соответствует объективным требованиям
к социологическим методам.
Область
применения.
В социологическом исследовании
эксперимент направлен, главным образом,
на доказательство гипотез исследования.
Проведение социального эксперимента
предполагает использование ряда других
методов (наблюдения, опроса, анализа
документов), т.е. в ходе прикладного
социологического исследования эксперимент
может сочетаться со всеми другими
методами. Он применяется во всех
общественных науках и как один из ведущих
методов социальной технологии широко
распространен в общественной практике.
В условиях реформирования
социально-экономического развития
страны возрастает роль эксперимента в
повышении эффективности управления
всеми сферами общественной жизни.
Основные
требования к проведению эксперимента.
Это,
прежде всего, четкая ориентация на
гипотезы исследования о наличии
причинно-следственной связи между
исследуемыми явлениями или о характере
какого-либо механизма коллективной или
индивидуальной деятельности, выведенной
логическим путем на основании теоретических
и опытных данных. Кроме того, это высокий
уровень познания я полнота описания
объекта. Строгий контроль за ходом
эксперимента, обеспечение его чистоты.
Воспроизводимость, возможность повторения
как фактор повышения надежности
результатов эксперимента. Наличие
методов, средств наблюдения и измерения,
адекватных социальному объекту.
Добавим
еще одну характерную черту эксперимента
— в нем обычно выделяются 2 вида объектов
(единиц): контрольные и экспериментальные
группы.
Экспериментальная
группа
— та, на которую оказывают воздействие
экспериментальным фактором (независимой
переменной). Помимо общего требования
выбора объекта (репрезентативность в
классе исследуемых объектов), к
экспериментальной группе предъявляются
требования относительной стабильности
состава на период эксперимента,
возможности вести систематическое
контролируемое наблюдение; в ряде
случаев требуется согласие группы на
участие в эксперименте.
Контрольная
группа
— идентична экспериментальной по заданным
параметрам, но не испытывает воздействия
экспериментальным фактором (независимой
переменной). При наличии контрольной
группы повышается чистота социального
эксперимента в силу того, что воздействие
побочных параметров в одинаковой степени
вероятно как в экспериментальной, так
и в контрольной группе. Есть различные
методы отбора экспериментальной и
контрольной групп: случайный отбор,
попарный отбор, структурная идентификация
и др.
Ограничения
в применении эксперимента: проведение
эксперимента осуществимо только по тем
объектам, по которым на основе имеющихся
знаний можно выделить структуру
переменных, где допустимо введение в
объект экспериментального фактора,
возможно наблюдение и измерение
изменений, происходящих в объекте.
Сложность социальных объектов ограничивает
возможности достижения чистоты
естественнонаучного эксперимента,
установления прямых зависимостей между
переменными; трудно вычленить причину
из коррелятивных зависимостей. Локальность
эксперимента ограничивает социолога
в возможностях широких обобщающих
выводов.
В
настоящее время создалась ситуация,
когда практика экспериментирования
значительно обогнала теорию. Эксперименты
нередко проводятся на глазок, везде
по-разному, в то время как качество
решаемой задачи зависит от того, насколько
теоретически обоснован комплекс
критериев, оценки последствий нововведения,
насколько отработан методический
аппарат, вся система процедур организации
и проведения эксперимента. Сейчас пока
отсутствует сложившаяся система
подготовки и повышения квалификации
руководителей и специалистов по
социальному экспериментированию. Отсюда
широкое освещение социальных экспериментов
скорее в публицистике, чем в научных
работах.
К
сожалению, в литературе по вопросам
методики проведения социального
эксперимента основное внимание уделяется
обоснованию структуры и способов
эксперимента как метода изучения
социальных ситуаций, а не как метода их
практического изменения. Само социальное
экспериментирование нерасторжимо
связано с творчеством масс, передовым
опытом, поэтому его проведение требует
углубления связей и координации
деятельности ученых и практиков, кафедр
и рабочих групп трудовых коллективов.
Имеющиеся же методические документы
рекомендуют нейтрализовать по возможности
постороннее влияние, не допускать
объединения научных разработчиков
эксперимента и администрации, других
работников предприятий и организаций.
В
настоящее время возникла потребность
в соединении теории эксперимента и
теории нововведений. Конечно, за каждой
из них останется свой предмет. Но сейчас
для обеих наступил качественно новый
момент развития, и их сближение объективно
предопределено. Сколь ни молода была
бы теория социального экспериментирования,
инноватика (как принято называть науку
о нововведениях) возникла совсем недавно.
Инноватика пока еще только подходит к
усвоению экспериментального метода.
Да и социальный эксперимент долгое
время развивался без явного инновационного
компонента, был в основном исследовательским.
Как
известно, первоначально социальный
эксперимент зародился в психологии и
имел научное, познавательное значение
— выяснение причинно-следственных связей
(функциональный эксперимент). Он и сейчас
там преобладает. Инновационный характер
эксперименты стали приобретать по мере
привлечения их к преобразовательной
деятельности. Здесь они уже становятся
частью нововведений.
По
объемам понятий эксперимент и нововведение
частично совпадают. Хотя вполне возможны
и необходимы неинновационные эксперименты,
как и не экспериментальные нововведения.
(Например: 1. Нередко администрация
предприятий объясняет низкое качество
своих изделий только плохим сырьем.
Отобранной группе заводов на какое-то
время поставили сырье высшего качества.
На некоторых из них брак даже не снизился,
не исчез он и на большинстве других. 2.
Неэкспериментальные нововведения
разных масштабов: издание новых законов,
создание социологических служб, введение
новых должностей и т. д.) Дело тут в их
«совпадающем» объеме, т.е. сфере
пересечения. Эта сфера растет. Особенно
быстро — у нововведений. В несовпадающем
секторе там остаются в основном
нерадикальные нововведения
совершенствующего, развивающего порядка.
И их число должно уменьшаться. Все
большее число нововведений требует
«механизма перехода», в котором
наряду с прогнозом и планом важную
функцию выполняет эксперимент
принадлежащей промежуточной (между
прогнозом и планом) стадии проектирования
инновационного процесса. В свою очередь,
перед сугубо исследовательскими
экспериментами все чаще ставится вопрос
о конструктивных выводах, использовании
их результатов для инновационных целей.
Таким образом, сближение происходит с
двух сторон.
Сегодня
центром внимания теории и методологии
социального эксперимента становится
инновационный эксперимент (ИЭ), который
представляет собой диагностику новшества
пробным нововведением. Другими словами,
ИЭ — это практическое использование
новшества в ограниченном масштабе с
целью проверки его пригодности для
широкого применения. А какова цель
проверки? Если говорить в целом — в
преодолении непредвиденного, конкретнее
— прогноза и плана. Это значит, что ИЭ
имеет познавательную составляющую.
Вместе с тем диагностическая функция
рассматривается как выявление проблем,
связанных с осуществлением нововведения.
Здесь имеется в виду оценка по двум
направлениям: реализуемость новшества
и его, так сказать, целеспособность.
Первая означает определение степени
адекватности новшества среде его
внедрения, возможность осуществления
инновационного процесса; вторая —
соответствие итогов широкой реализации
новшества целям более широкого порядка,
ради которого проектируется нововведение.
Оценки по названным направлениям могут
расходиться. Понятия реализуемость и
эффективность отнюдь не тождественны;
быстрое и полное завершение нововведения
не исключает его минусового эффекта по
отношению к макросфере.
Диагностическая
функция инновационного эксперимента
не ограничивается только оценочной
стороной. Она предполагает также развитие
нововведения, т.е. определение направлений
его внутренних изменений — как в содержании
испытываемого новшества, так и в методах
его реализации. А эти изменения и должны
обеспечить реализуемость нововведения
и его соответствие более общим целям.
Инновационный эксперимент сравним с
испытательным полигоном, разведкой
боем, учебой на макете. Через стадию
эксперимента в свое время прошли такие
значительные нововведения, как щекинский
метод, калужский вариант, система ВАЗа,
программа «Сержант», Пермский
эксперимент, «Пульсар» и др.
До
сих пор мы рассматривали сходство
эксперимента и нововведения. Между тем
разведение их имеет ценность не только
методологическую, но и практически
ориентирующую.
Начнем
с того, что у них разные задачи и их
результаты должны оцениваться
самостоятельно, в чем-то независимо
один от другого. Эксперимент должен
обеспечить доказательность заключения
по новшеству. Этим определяется его
эффективность. Заметим, что она инвариантна
цели нововведения, где главное внедрить,
освоить и распространить какое-то
новшество. Ведь успех эксперимента
может означать неудачу нововведения.
Иногда последнее отменяется именно
вследствие точности первого. Об этом
приходится говорить потому, что даже в
профессиональной литературе принято
называть успешным (иди наоборот)
конкретный эксперимент в зависимости
от того, подтвердил он (или отверг)
целесообразность инновации.
Есть
тут еще одна линия расхождения. Можно
утверждать существование следующей
закономерности: при переходе от
экспериментального нововведения к его
тиражированию обнаруживается ослабление
разовых эффектов при возрастании общего.
Результат пробного нововведения на
стадии эксперимента обычно выше, потому
что здесь сказывается активизирующее
влияние специального контроля и
психологического подъема в объекте
(публичность). В последующих случаях
уже не остается ни того, ни другого. Зато
срабатывает эффект массовости, ибо
только широкое распространение новшества
реализует его подлинный потенциал и
дает максимальную эффективность.
В
эксперименте должна быть обеспечена
принципиальная обратимость вызываемых
изменений. Это не только методическое,
но и социально-нравственное требование:
негативные воздействия не должны быть
допущены к рассмотрению, а также не
должны сниматься в самом экспериментальном
объекте. К обычным постэкспсриментальным
нововведениям это не относится, как
говорится, по определению.
В
данном контексте возникает и такая
методологическая проблема: выделение
в нововведении экспериментальной
составляющей. Имеется в виду переменная,
подвижная часть нововведения, которая,
собственно, и подлежит испытанию.
Конечно, объем экспериментальной
составляющей может совпадать с границами
всего нововведения. И тогда мы имеем
дело с параллельным или последовательным
способом сопоставления альтернативных
решений. К экспериментальной составляющей
может быть отнесен и отдельный компонент
нововведения, как это пока чаще всего
фактически и получается. Возможно
изменение содержания и объема
экспериментальной составляющей по мере
развертывания эксперимента, получения
его результатов. Однако соблюдение
процедуры ее определения должно быть
обязательным при программировании
инновационных экспериментов.
Трудности
как всегда начинаются с перевода
методологии на методический уровень,
совмещения исследования с консультированием
(дело тут и в квалификации специалистов).
Технический
и естественнонаучный эксперимент с его
огромной школой дал глубокую общенаучную
традицию. Она хорошо принялась в
психологии — самой «естественной»
из социальных наук. Но уже там, особенно
в социальной психологии, выросла проблема
интерпретации общенаучной методологии
для новых объектов, выработки оригинальных,
частнонаучных принципов экспериментирования,
решения специфически социальных проблем
последнего. Теперь вся эта проблематика
приобретает целевой интерес как
необходимость обеспечения надежности
механизма дальнейшего социально-экономического
развития на базе НТП.
Да,
нынешняя экспериментальная практика
«не замечает» даже те немногие
принципы, которые методология эксперимента
в состоянии сформулировать в методически
приемлемом виде. И не только потому, что
они рекомендательно еще нс доведены до
лиц, принимающих решения. Сама эта
практика еще молода и больше ориентируется
на «искусство», чем на научную
строгость. В самом деле, нет вроде бы
никаких особых препятствий для соблюдения,
например, принципа контрольных объектов,
необходимых для точности оценки
результатов. Но вряд ли можно назвать
хотя бы один крупный эксперимент, где
бы они специально выделялись. В лучшем
случае сравниваются исходные и конечные
данные. Это факт, и не отрадный. Однако
же, если попытаться последовательно
осуществить названный принцип в любом
из экспериментов, то появляются трудности,
которые еще более ощутимы при обращении
к повторимости результата на том же и
других объектах, обратимости изменений,
репрезентативности опытных объектов,
отделении постоянных факторов от
ситуативных и т. д.
Общий
источник этих трудностей — многообразие
социальных объектов, множество вариантов
«объективных» и «субъективных»
условий, ограниченная сравнимость.
Проблема, конечно, не новая. Известны и
способы ее преодоления: введение
соответствующих группировок опытных
и контрольных объектов, увеличение их
числа; использование математического
аппарата (корреляционный анализ). У
таких мер есть свои недостатки — удорожание
эксперимента, усложнение управления
им. Экспериментаторам нужны более
технологичные методики, не столь
громоздкие, а оперативные и точные.
Еще
одна общенаучная проблема важна в
социологии эксперимента как с точки
зрения принципа обратимости изменений
(об этом уже говорилось), так и по причине
«чистоты результатов» — это
воздействие аппарата исследования на
его объект и среду. (В одном из известных
экспериментов рабочие одинаково
поднимали выработку и качество работы
не только при улучшении освещения, но
и при его ухудшении: оказавшись в центре
внимания социологов, одни проявляли
«повышенную ответственность»,
другие чувствовали усиление контроля.)
Представляется,
что в общем виде методика социального
эксперимента должна включать в себя
ряд требований:
1.
Обеспечение чистоты экспериментального
исследования. Чистота эксперимента
зависит от того, насколько удалось
нейтрализовать влияние на ход и результаты
экспериментирования так называемых
побочных факторов, не вошедших в состав
экспериментальных. Способы нейтрализации
влияния побочных факторов достаточно
подробно освещены в отношении
исследовательского эксперимента.
(Считалось, например, что «условием
проведения чистого эксперимента является
то, что его участники не знают о его
проведении. Это связано с тем, что
осознание участниками эксперимента
«исключительности» своего положения
может стать неконтролируемой, неуправляемой
экспериментальной переменной и исказить
результаты»). Такой подход был возможен
до выхода экспериментальной практики
в хозяйственную сферу, где данное
требование неосуществимо. Дело в том,
что создание экспериментальной стратегии
требует тщательного «отделения»
объекта от побочных факторов социальной
среды. Часто это означает предоставление
прямых льгот (приоритетное снабжение,
подача транспорта и др.), чтобы
экспериментальная идея получила
возможность проявиться. А в результате
оказывается невозможным разграничить
итоги работы предприятий в условии
эксперимента. Между тем, проблема
решается путем использования методического
принципа — введения в сферу наблюдения
контрольных объектов, на которые также
распространялся бы принцип приоритетного
снабжения. Предлагаются и другие способы
совершенствования методики эксперимента.
В частности, А.И. Пригожин предлагает
введение зависимой контрольной
переменной, измеряемой по двум параметрам:
психологическое возбуждение поля и
побочный продукт. Тогда, по его мнению,
«»очищение» результата будет
программироваться еще в начале
эксперимента».
2.
Выработка критериев и показателей
эффективности нововведения. В настоящее
время данная проблематика исследования
решается в основном в экономическом
аспекте и менее всего в социальном. В
теории социального управления и
планирования, а также в процессе
прикладного социологического исследования
в последние годы предпринимаются большие
усилия для выработки критериев и
показателей социальной эффективности
тех или иных нововведений. И здесь
достигнуты уже определенные успехи.
(Так, социальная эффективность внедрения
научно-технического прогресса определяется
через обоснование методов
потребительно-стоимостного анализа,
через показатели, характеризующие
экономию рабочего и увеличение свободного
времени).
3.
Выбор методов контроля за ходом и
результатами эксперимента. Назначение
этих методов состоит в том, чтобы: а)
оценить характер и направления воздействия
нововведения на развитие исследуемых
общественных отношений; б) определить
уровень эффективности нововведения и
в) выявить «слагаемые» эффективности,
т.е. выяснить влияние различных факторов
на достигнутый уровень эффективности
нововведения.
Применяемые
в практике экспериментирования методы
оценки хода и результатов эксперимента
сводятся, главным образом, к статистическим
методам исследования объективной
информации (например, когда выводы об
эффективности нововведения делаются
на основе анализа динамики производительности
труда, материального вознаграждения,
текучести кадров и т.п.). Однако, воздействие
экспериментальных норм на развитие
общественных отношений, как известно,
опосредовано деятельностью людей, их
субъективными мотивами поведения.
Поэтому материалы статистического
анализа объективной информации необходимо
дополнять выводами социологического
и социально-психологического изучения
мнений и отношения людей к содержанию
рассматриваемого нововведения.
Другой
недостаток методик социального
экспериментирования связан как раз с
определенным субъективизмом восприятия
наблюдаемых экспериментальных ситуаций.
И здесь неверные методологические
установки могут привести к искажению
сущности происходящих процессов,
несущественные факторы могут быть
истолкованы как причины.
Среди
методических приемов определения
целесообразности, предмета, объекта и
результатов проведения социальных
экспериментов в системе социального
управления важное место должен занять
метод экспертных оценок.
Литература
1.
Мешков А.А. Основные направления
исследования инновации в американской
социологии. // Социс. 1996. № 5.
2.
Практикум по прикладной социологии. /
Под ред. Н.И. Дряхлова, В.Я. Нечаева. М.,
1992.
3.
Пригожин А.И. Современная социология
организаций. М., 1995.
4.
Хагуров А.А. Социальный эксперимент.
Ростов-на-Дону, 1991.
Исследователь прикладного направления в своих исследованиях изучает не только теорию, но и занимается практической работой. Для него важно усовершенствовать действующий объект, помочь ему в развитии и достижении успехов. Выдвигая гипотезу, автор должен проверить ее действие не только на словах, но и в деле. Для этого предназначена опытно-экспериментальная работа. Результаты эксперимента могут оформляться в качестве отдельного документа или специального раздела.
Особенности выполнения опытно-экспериментальной работы
Опытно-экспериментальная работа представляет собой настоящее испытание выдвинутой гипотезы в реальности. Такой проект предполагает, что результаты исследования носят практический характер и прямо демонстрируют: что достиг автор научной работы, какие мероприятия предлагают, насколько они эффективны, к чему приведут.
Реализация опытно-экспериментальной работы предполагает прохождение нескольких этапов:
- Теоретический: здесь необходимо изучить труды других ученых по выбранной теме и проблеме, узнать какие меры предпринимались ранее, что осталось нерешенным, какие новшества и возможности появились;
- Методический: эта стадия предполагает тотальную проработку всех дальнейших действий исследования, формирование четкого плана, как, что и когда делать. Здесь же автор научной работы проводит необходимые замеры, расчеты, создает чертежи, прогнозирует результаты;
- Экспериментальный (опытный): предполагает проверку гипотезы и мероприятий в реальности. Здесь важно оперативно фиксировать полученные результаты, следить за ходом выполнения заданий и плана.
- Аналитический: здесь проводится сравнение прогнозируемых и полученных результатов, формируется окончательный вывод о целесообразности новшеств, их эффективности.
Возникли сложности?
Нужна помощь преподавателя?
Мы всегда рады Вам помочь!
При выполнении опытно-экспериментальной работы важно соблюдение таких принципов, как точность и оперативность. Все замеры и расчеты должны быть достоверными и иметь минимальную погрешность, а все действия и проводимые мероприятия должны учитывать сроки реализации, роль каждого участника и пр.
Какие ошибки допускают авторы научных изысканий при формировании раздела «Опытно-экспериментальная работа»?
Самым распространенным недочетом в ходе написания и оформления этой части исследовательской работы является изначально недостоверные данные. Если исследователь неверно произвел первые действия (замеры, расчеты), то результат эксперимента может оказаться непредсказуемым.
Следующей ошибкой автора научной работы выступает неправильно или неграмотно выдвинутая гипотеза. Если автор в результате эксперимента получил опровержение предложенной идеи, то это означает отклонение основной гипотезы, отсутствие в ней истины. Как гласит народная мудрость: отрицательный результат, тоже результат. В этом случае не остается ничего, кроме формирования новой гипотезы, которая будет учитывать прошлые ошибки.
Гипотеза нашла «ошибочное» подтверждение – еще одна проблема, возникающая в ходе проведения опытно-экспериментальной работы. Это означает, что сама по себе идея не имеет место быть, но результаты эксперимента доказывают обратное. На самом деле существенный недочет кроется в погрешностях, допускаемых при реализации запланированных мероприятий: появление новых обстоятельств, недочет среди факторов, воздействующих на объект исследования, делегирование полномочий, слабая осведомленность о порядке проведения мероприятия, некачественное наблюдение за испытуемыми и пр. Также к данному разряду ошибок следует отнести неправильный подбор методов и инструментов исследования, которые могут дать «ложный результат».
При формировании раздела «Опытно-экспериментальная работа» нередко встречаются ошибки в оформлении. Здесь особое внимание следует уделить табличным данным, графикам и схема чертежам, аббревиатурам и пр. Все они оформляются согласно действующим ГОСТам, которые подбираются с учетом специализации автора (направления исследования, области наук).
Также наблюдаются ошибки в части орфографии, грамматики, смысловые, логические и пр. На них обращают внимание в последнюю очередь, но именно они могут послужить слабым звеном» при оценке уровня компетентности специалиста. Квалифицированный эксперт должен быть грамотен во всем.
Команда образовательного центра DissHelp готова помочь в написании и оформлении опытно-экспериментальной работы или соответствующего раздела. Мы готовы предоставить следующие услуги: выполнение исследования «под ключ», редактирование имеющегося на руках у заказчика материала, проверка правильности расчетов, построения графиков и пр. Эксперты DissHelp учитывают все требования и пожелания клиента, выполняя услуги строго в назначенные сроки. Мы гарантируем индивидуальный подход, конфиденциальность данных и высокое качество услуг!
9. проблемы и ошибки в экспериментальных исследованиях
Ошибки, происходЯщие от уЧастиЯ испытуемого.
|
ВИД ИССЛЕДОВАНИЙ |
ОШИБКИ ИСПЫТУЕМЫХ |
ВОЗМОЖНЫЕ НЕДОСТАТКИ |
ПУТИ УСТРАНЕНИЯ |
ОПИСАТЕЛЬНЫЕНАБЛЮДЕНИЯ
|
реакция испытуемых |
|
|
|
Частные слуЧаи |
|
часто бывают ретроспективными по природе, т.е. включают описание того, что произошло некоторое время назад |
дополнительные источники информации (например, документальные данные) |
|
обзоры, тесты, опросы |
Если респонденты догадаются о целях исследования, они могут давать ответы в зависимости от того, как им хотелось бы выглядеть перед обществом и/или экспериментатором стили ответов:
|
Проблема добровольцев |
|
|
коррелЯционные исследованиЯ |
Участники, как правило, пытаются “вычислить” связь между чем и чем интересна исследователю (что может быть видно из опросников) и могут построить свои ответы так, как им захочется себя показать. |
Проблема добровольцев |
|
|
эксперименты |
реакция испытуемых:
|
|
|
Ошибки,
происходЯщие от уЧастиЯ экспериментатора.
Можно выделить
-
эффект исследователя и
-
эффект экспериментатора.
Исследователь — это тот, кто придумывает идею эксперимента.
Экспериментатор — тот, кто непосредственно работает с испытуемыми и собирает данные.
|
НЕДОСТАТКИ |
пути устранениЯ |
|
сознательнаЯ предвзЯтость:
|
|
|
бессознательнаЯ предвзЯтость
|
|
10. Этика психологических исследований.
Исследования с людьми
Кроме этических принципов проведения эксперимента на человеке, который приведен в приложении, следует помнить, что
-
не обязательно говорить испытуемым о целях и задачах исследования, так как в некоторых случаях это может вызвать неестественную реакцию испытуемых и привести к смешению результатов. (Например, мы исследуем как люди ведут себя в разных группах — группе одного с ними пола и смешанной группе. Как цель эксперимента можно указать решение различных проблем, которое требует группового участия).
-
следует обеспечить испытуемому свободу неучастия. Подумайте, реально ли ваши испытуемые могут не участвовать в данном эксперименте. Например, если это студенты, участвующие в эксперименте за галочки (плюсики, баллы,…), необходимые, чтобы окончить курс успешно, то есть ли у них возможность заработать эти самые галочки (плюсики, баллы,…) другим способом? Если нет, то получается неявное принуждение к участию. Будьте внимательны в случае студентов (учеников), военных, заключенных и ваших подначальных.
-
защита от вреда — тоже важный вопрос. Никогда не знаешь, какой крюк тебе попадется. Некоторые испытуемые рыдают (от смущения и разочарования), если не справились (с их точки зрения) с заданием. Для защиты от возможного вреда
-
используйте пост-экспериментальные консультации, где можно все объяснить без утайки. Можно дать анкету (образец дан в приложении).
-
дайте свой телефон или телефон коллег, которые помогут в случае возникновения проблем.
-
можно позвонить испытуемым через день и проверить, как они поживают. Не смейтесь! Никогда не знаешь, какой эксперимент придется провести в жизни. Бывают эксперименты, весьма неприятные для испытуемых. Вы можете действительно опасаться за последствия. Смотрели, например, сеансы Кашпировского? А слышали про побочные эффекты?
-
старайтесь устранить вредные последствия. Например, если вы нагнетали на них депрессию в течение всего эксперимента, постарайтесь тем же методом улучшить их настроение, когда эксперимент кончился.
-
конфиденциальность должна гарантироваться, если испытуемый не дал согласие на противное — не следует бегать по факультету и всем сообщать: «Таня Иванова — такая тупая студентка! Она хуже всех выполнила мой тест!»
Например, создатели программы ELISA не включили очень много интервью с ЭЛИЗОЙ в свои публикации, потому что испытуемые заявляли в конце, что это очень личная информация.
Рассмотрите следующие примеры с точки зрения этики и напишите возможные проблемы, если они есть:
|
ЭКСПЕРИМЕНТ |
ПРОБЛЕМЫ С ЭТИКОЙ |
|
Психолог сидит в битком набитой библиотеке и записывает детальные наблюдения о способах сидения. |
|
|
Психолог снимает, как кто сидит, на видео. Пленки остаются храниться в архиве на вечно, а посетители библиотеки не знают, что их увековечили для истории. |
|
|
Психолог говорит студентам, что собирается исследовать их способность понимать текст, а на самом деле — измеряет скорость ответов, а вовсе не понимание. |
|
|
Социальный психолог исследует вмешательство посторонних в винном магазине. Разрешение было получено от директора магазина. Прямо на глазах продавца один экспериментатор стянул бутылку ликера. В это время другой экспериментатор подошел к продавцу и спросил, не видел ли тот, что стянули бутылку. |
|
|
Психолог подключил электроды к испытуемому мужского пола (с согласия испытуемого). Испытуемому говорят, что с помощью специального прибора, к которому подсоединены проводки, можно измерять сексуальное возбуждение. На самом деле стрелку на приборе шевелит сам экспериментатор как хочет. Испытуемому показывают фотографии голых мужчин и женщин. Умело регулируя показания прибора так, чтобы большее возбуждение приходилось на мужские фотографии, экспериментатор внушает испытуемому, что у него скрытые гомосексуальные наклонности. |
Однако следует помнить, что не существует ясного ответа, что этично и что нет. Ответственность лежит на исследователе, рецензентах и редакторах журналов, которые рецензируют представленные к печати работы.
ЭТИКА В ИССЛЕДОВАНИЯХ С ЖИВОТНЫМИ.
Некоторые исследователи верят, что в исследовании с животными надо придерживаться тех же принципов, что и для людей. Это потому, что животные испытывают боль и в результате экспериментов они могут быть уничтожены, как и люди, а уничтожая животных или вредя им, мы дегуманизируем науку. Утверждение, что научный прогресс движется благодаря исследованиям на животных, — это своеобразная форма расизма, которая ставит один вид над другими. Другие исследователи считают такие утверждения слишком сильными.
Обе стороны приводят в доказательство рассуждения и душещипательные примеры. (Бедные разрезанные собаки (Павлов), искалеченные коты (Линда Смит) и убогие обезьяны, выросшие без мамы vs больные маленькие дети, которым помогли лекарства или методики, отработанные на животных). Главный аргумент экспериментаторов: так что, нам теперь и мяса не есть? А может и растения трогать нельзя?
Ситуация сейчас:
-
Запрещается причинять боль, если это не является необходимым и плохо обращаться с животными в лаборатории.
-
Вопрос о причинении боли рассматривается специальным комитетом по этике (который вряд ли есть в Беларуси). Без разрешения комитета исследования проводить нельзя.
-
Если обнаруживается факт плохого обращения с животными, виновных исследователей наказывают.
-
Требуется специально подготовленных исследователь для работы с животными.
В принципе, это вопрос каждого исследователя лично — буду ли я ставить опыты над животными? Каждый решает для себя, равны ли животные с нами в правах, или человек — царь природы, а с царем какие споры?
ЭТИКА В ИССЛЕДОВАНИЯХ С НАРКОТИКАМИ
Мораль такая: лучше не проводите исследования с наркотиками, особенно на людях.
В Штатах такие исследования разрешают проводить только квалифицированным специалистам. Квалифицированный специалист должен иметь докторскую степень в соответствующей области и продемонстрировать свою компетентность (см. Принципы использования наркотиков в психологических исследованиях в Приложении).
Помните, что в таких исследованиях вы отвечаете за все несчастные случаи, антисоциальное поведение испытуемых (если во время опыта побьют технику — платить вам), а также за возможное привыкание к наркотику (захотят потом испытуемые лечиться — платить вам). Поэтому несколько советов:
-
Не проводите исследования с наркотиками.
-
Если уж надумали проводить исследования с наркотиками используйте животных и только легальные вещества.
ПРАВОВЫЕ АСПЕКТЫ
В некоторых странах в исследовательских центрах существуют специальные комитеты, которые следят за выполнением этических норм. Многие экспериментальные проекты могут быть отнесены к классу проектов, включающих «минимальный риск». Минимальный риск — это риск, не превышающий риск, связанный с ежедневной активностью. Если риск в исследовании превышает минимальный, то решается вопрос о том, насколько этот риск оправдан преимуществами, которые будут получены в результате исследования.
ПРИЛОЖЕНИЕ
1. Этические принципы проведения исследования на человеке*
Решение проводить исследования должно основываться на осознанном желании каждого психолога внести ощутимый вклад в психологическую науку и способствовать благополучию Человека. Ответственный психолог обдумывает различные направления, где нужны энергия и возможности человека.
Приняв решение о проведении исследований, психологи должны осуществлять свои замыслы с уважением к людям, принимающим в них участие, и с заботой об их достоинстве и благополучии.
Принципы, о которых говорится ниже, разъясняют исследователю этичное ответственное отношение к участникам экспериментов в ходе проведения исследовательских работ — от первоначального замысла до шагов, необходимых для защиты конфиденциальности данных исследования. Эти Принципы должны рассматриваться в контексте документов, прилагаемых в качестве дополнения к Принципам.
1. При планировании опыта исследователь несет персональную ответственность за составление точной оценки его этической приемлемости, опираясь на Принципы исследований.
Если, опираясь на эту оценку и взвесив научные и человеческие ценности, исследователь предлагает отклониться от Принципов, то он дополнительно берет на себя серьезные обязательства по разработке этических рекомендаций и принятию более строгих мер по защите прав участников исследований.
2. На каждом исследователе всегда лежит ответственность за установление и поддержание приемлемой этики исследования. Исследователь также несет ответственность за этичное обращение коллег, ассистентов, студентов и всех других служащих с испытуемыми.
3. Этика требует, чтобы исследователь информировал испытуемых обо всех сторонах эксперимента, которые могут повлиять на их желание принимать в нем участие, а также отвечал на все вопросы о других подробностях исследования.
Невозможность ознакомления с полной картиной эксперимента дополнительно усиливает ответственность исследователя за благополучие и достоинство испытуемых.
4. Честность и открытость — важные черты отношений между исследователем и испытуемым. Если утаивание и обман необходимы по методологии исследования, то исследователь должен объяснить испытуемому причины таких действий для восстановления их взаимоотношений.
5. Этика изыскания требует, чтобы исследователь относился с уважением к праву клиента сократить или прервать свое участие в процессе исследований в любое время.
Обязательство по защите этого права требует особой бдительности, когда исследователь находится в позиции, доминирующей над участником.
Решение по ограничению этого права увеличивает ответственность исследователя за достоинство и благополучие участника.
6. Этически приемлемое исследование начинается с установления четкого и справедливого соглашения между исследователем и участником эксперимента, разъясняющего ответственность сторон. Исследователь обязан чтить все обещания и договоренности, включенные в это соглашение.
7. Этичный исследователь защищает своих клиентов от физического и душевного дискомфорта, вреда и опасности. Если риск таких последствий существует, то исследователь обязан проинформировать об этом испытуемых, достичь согласия до начала работы и принять все возможные меры для минимизации вреда. Процедура исследований может не применяться, если есть вероятность, что она причинит серьезный и продолжительный вред участникам.
8. Этика работы требует, чтобы после сбора данных исследователь обеспечил участникам полное разъяснение сути эксперимента и устранил любые возникающие недоразумения. Если научные или человеческие ценности оправдывают задержку или утаивание информации, то исследователь несет особую ответственность за то, что- бы для его клиентов не было тяжелых последствий.
9. Если процедура исследования может иметь нежелательные последствия для участников, то исследователь несет ответственность за выявление, устранение или корректировку таких результатов (в том числе и долговременных).
10. Информация, полученная в ходе исследования об участниках эксперимента, является конфиденциальной.
Если существует вероятность, что другие люди могут получить доступ к этой информации, то этика практики исследований требует, чтобы эта вероятность, а также планы по обеспечению конфиденциальности были объяснены участникам как часть процесса по достижению взаимного информационного согласия.
2. Образец анкеты после проведенного эксперимента*
Вопросы
1. Запишите все, что вы думали об эксперименте во время его проведения.
2. Как вы думали, какова была цель эксперимента?
3. Как вы думали, какова была гипотеза (т.е. что мы искали, пытались изучить и т.д.) и как вы предполагали реагировать?
4. Что вы думали о цели теста на запоминание слов во время его выполнения?
5. Как вы думали, что общего имели слова о пище с целью эксперимента?
6. Что вы думали в процессе выполнения задания о цели классификации по шкалам?
7. Думали ли вы, что экспериментатор мог ожидать, что вы проклассифицируете бессмысленные слоги (звуки, слова) должным образом? Иными словами, была ли у экспериментатора гипотеза о том, как среднестатистический человек намеревался выполнить классификацию?
8. Почему вы прошкалировали бессмысленные слоги (звуки, слова) именно так, а не иначе? То есть на чем вы основывались или по каким причинам вы проклассифицировали их до одного или другого конца шкалы?
9. В данном эксперименте с бессмысленными слогами (звуками, словами) мы использовали слова, обозначающие пищу.
Ожидалось, что если вы были голодны, то вы отнесли бы больше слогов (звуков, слов) на положительную сторону из-за их ассоциации с едой. Была ли у вас хотя бы похожая идея о такой цели эксперимента до ознакомления с этой анкетой?
Да __________________ Нет ___________________
Если «да», то насколько вы были в этом уверены?
Догадывался _________ Уверен ________________
10. В этом эксперименте некоторые люди собирались проклассифицировать слоги (звуки, слова) в согласовании, на их взгляд, с пред- полагаемой гипотезой экспериментатора.
Другие по разным причинам собирались проклассифицировать слоги на иной основе, чем та, которую мог бы предположить исследователь.
Прошкалируйте вашу собственную степень взаимодействия с гипотезой экспериментатора.
В разрез с гипотезой ______ В соответствии с ней ______
11. Пожалуйста, прокомментируйте вашу реакцию на этот эксперимент, включая ваше отношение к данной анкете.
|
11. Как читать и писать экспериментальный отчет. |
Как читать экспериментальный отчет |
|
|
Что искать в … |
краткое изложение |
что было сделано, с кем и что в результате обнаружили |
|
введение |
что автор предлагает; гипотезы, которые проверялись; |
|
|
метод |
зависимые, независимые, контрольные и все другие переменные; действительно ли метод проверяет гипотезу? |
|
|
результаты |
подтверждают ли результаты гипотезу? |
|
|
обсуждение |
какие выводы даны? |
|
|
ссылки (литература) |
другие отчеты, которые можно почитать: являются ли приведенные цитаты полными, а интерпретация — верной? |
|
Как писать экспериментальный отчет |
||
|
Что включать в … |
краткое изложение |
что было Вами сделано, с кем, и что в результате Вы обнаружили |
|
введение |
почему Вы делали это исследование; гипотезы, которые Вы проверяли; |
|
|
метод |
описание всех переменных; включайте достаточно деталей, чтобы кто-нибудь мог повторить Ваше исследование |
|
|
результаты |
таблицы и/или цифры, которые суммируют Ваши результаты показывайте читателю наиболее важные данные |
|
|
дискуссия (обсуждение) |
покажите, как Ваши результаты соотносятся с тестируемой гипотезой. Включите соответствующие выводы и заключения |
|
|
ссылки (литература) |
все ссылки, которые были процитированы в вашем отчете |
Поделитесь с Вашими друзьями:
Таким образом, применение планирования эксперимента повышает его эффективность, позволяет определять интересующие исследователя эффекты со значительно меньшей ошибкой, чем при традиционных методах пассивного эксперимента. [c.95]
Обнаружение систематических ошибок. Каждый аналитик стремится контролировать правильность своих результатов анализа. Обычно для обнаружения систематической ошибки необходимо знать истинное содержание определяемого вещества в исследуемой пробе. Однако, выполняя подходящее планирование эксперимента, во многих случаях можно обнаружить систематическую ошибку, не зная истинного содержания. [c.35]
При большом числе переменных и при большой ошибке измерений требуется постановка многих опытов и актуальной становится задача рационального планирования последовательности экспериментов как в процессе крутого восхождения, так и в почти стационарной области. Подробные сведения о методике планирования экспериментов для таких случаев можно найти в литературе [8]. [c.114]
Такая градация может ввести в заблуждение, так как она никак не связана с вероятностью ошибки /3. Она указывает прежде всего на ошибочное проведение проверки, когда уровень значимости критерия назначается не до его проведения, а только после. [Выбор Р, а следовательно, и а относится (см. выше) к фазе планирования эксперимента ] [c.116]
В очень многих случаях аналитик прибегает к методам математической статистики, если речь идет об ошибке метода или результатов анализа. Вообще у аналитиков все в возрастающей степени наблюдается тенденция не только вырабатывать данные, но и тщательно их интерпретировать. Эта интерпретация столь же важна, как и упорядоченный пробоотбор, ибо в, ходе дальнейших работ результатами анализов все чаще пользуются уже не химики-аналитики, а другие специалисты. Методы математической статистики общеприняты, а их выводы общепризнаны. Введение этих методов облегчает также взаимопонимание между теми, кто выполняет анализ, и теми, для кого предназначены анализы, что помогает избегать ошибочных заключений и предотвращать недоразумения. Использование статистических методов для оценки ошибки и интерпретация результатов — это всего лишь одна из возможностей их применения. Оптимальные выводы на основании методов математической статистики можно сделать лишь тогда, когда оптимален сам эксперимент. И эта проблема— проблема оптимального планирования эксперимента — также решается методами математической статистики. Это относится как к решению простейших вопросов, вроде того, сколько параллельных определений лучше всего взять для оценки среднего, так и к решению сложных задач, таких, как постановка межлабораторного опыта. Поэтому математическую статистику не следует понимать как некое вспомогательное средство для обработки результатов измерений, ее надо привлекать уже при планировании эксперимента, чтобы заранее определить, при каких условиях надо ожидать оптимального результата. [c.252]
Активный (планируемый) эксперимент предполагает, что на вход исследуемого объекта подаются определенные воздействия, которые заранее планируются в соответствии с некоторым оптимальным критерием (методы планирования эксперимента). Такая постановка эксперимента позволяет соблюсти теоретические предпосылки статистических методов, резко сократить количество экспериментов и получить математическую модель с минимально возможной ошибкой. Однако из-за некоторых организационных осложнений планируемый эксперимент не всегда удобно проводить на действующих технологических объектах, поэтому обычно его широко используют при исследовании опытных и пилотных установок. Но это не означает что активный эксперимент неприменим на действующих технологических процессах. Существует метод (точнее стратегия) эволюционного планирования эксперимента , когда в производственных условиях одновременно с продуктом получают математическую модель и на ее основе оптимизируют качественные показатели того же продукта. [c.52]
Однако при разработке рецептуры Астра было поставлено 60 опытов (5 факторов на 3—4-х уровнях, причем для каждого уровня 2-х или 3-кратное повторение для исключения случайной ошибки), что подтверждает явное преимущество применения метода математического планирования эксперимента для разработки оптимальной по Моющей способности рецептуры СМС. [c.279]
Большое количество экспериментальных задач в химии и химической технологии формулируется как задачи экстремальные определение оптимальных условий процесса, оптимального состава композиции и т. д. Благодаря оптимальному расположению точек в факторном пространстве и линейному преобразованию координат, удается преодолеть недостатки классического регрессионного анализа, в частности кор реляцию между коэффициентами уравнения регрессии. Выбор плана эксперимента определяется постановкой задачи исследования и особенностями объекта. Процесс исследования обычно разбивается на отдельные этапы. Информация, полученная после каждого этапа, определяет дальнейшую стратегию эксперимента. Таким образом возникает возможность оптимального управления экспериментом. Планирование эксперимента позволяет варьировать одновременно все факторы и получать количественные оценки основных эффектов и эффектов взаимодействия. Интересующие исследователя эффекты определяются с меньшей ошибкой, чем при традиционных методах исследования. В конечном счете применение методов планирования значительно повышает эффективность эксперимента. [c.159]
В таблице приведены матрица планирования экспериментов (центральное композиционное планирование для двух независимых переменных типа 2 ) и результаты опытов, а также числовые значения коэффициентов регрессии. Поскольку ошибки в определении коэффициентов регрессии были малы по сравнению со значениями самих коэффициентов, поправки в расчет последних не внесены. [c.109]
Из приведенных формул следует, что ошибки параметров тем меньше, чем большее значение имеют нроизводные (21). Величина производной какой-либо концентрации по некоторому параметру 0 в общем случае зависит от величин концентраций остальных комнонентов и параметров. Считая последние известными, можно воспользоваться математической моделью кинетики для определения таких условий эксперимента, в которых соответствуюш ие производные имеют максимальные значения. Иначе говоря, моя<но определить условия, в которых с максимальной точностью будет определяться тот или иной параметр. Такой подход к планированию эксперимента был предложен Боксом [115]. Рассмотренный им пример определения условий эксперимента, обеспечиваюш,их максимум детерминанта информационной матрицы для случая двух последовательных реакций тина [c.111]
Несмотря на указанные выше неизбежные ошибки в определении констант, планирование эксперимента оказывается полезным и при исследовании кинетики сложных систем и в интегральном реакторе. Дело в том, что знание хороших начальных приближений очень суш ественно при использовании методов нелинейного программирования, которыми обычно пользуются для расчета констант скоростей из условия минимума среднеквадратичного отклонения расчетных значений концентраций реагентов от экспериментальных. Важность знания хорошего приближения обусловлена локальным характером поиска, в то же время близость начальной точки к области минимума отклонения расчетных данных от экспериментальных является необходимым условием сходимости ряда методов поиска, которые во многих случаях быстро приводят к цели (например, метод Ньютона [91]). [c.304]
До последнего времени в литературе по планированию эксперимента не было рекомендаций по выбору основного уровня варьирования переменных [92]. Считалось, что исследователь из физических соображений выбирает точку для начала опытов, а вокруг нее опыты ставятся по определенному плану. В работе [90] был предложен следующий подход к выбору начальной точки. Часто при расчете констант оказывается, что скорости некоторых стадий процесса в условиях экспериментов вносят относительно небольшой вклад в суммарную скорость образования того или иного вещества. Это обстоятельство существенно затрудняет решение задачи и приводит к ошибкам в определении соответствующих констант скоростей. Условие сопоставимости скоростей отдельных стадий практически эквивалентно равенству скоростей накопления (расходования) каждого компонента смеси. Поэтому в качестве оптимального исходного состава принят состав, приводящий к равенству величин [c.304]
Область применения дисперсионного анализа с многоступенчатой классификацией не ограничивается изучением ошибок межлабораторной воспроизводимости. Этот метод планирования эксперимента может быть применен при решении самых разнообразных аналитических задач и в первую очередь при изучении вклада, вносимого в общую погрешность отдельными звеньями аналитического процесса. В эмиссионном спектральном анализе подобные исследования проводятся начиная с 1936 г. [58, 63, 65, 68, 77, 120, 121, 132, 135]. В этих работах оценивался вклад, вносимый ошибками фотометрирования, ошибками, связанными с микро- и макронеоднородностью фотопластинки, нестабильностью процессов возбуждения, проявления и т. д. Аналогичные работы проводились и при изучении классических методов аналитической химии. Например, в 1143] производилось изучение ошибок, вносимых отдельными звеньями комплексометрических и иодометрических методов определения сульфидов. Полученные при этом результаты представлены в табл. 7.14 [c.225]
В некоторых случаях в спецификациях указывается не максимальное или минимальное значение для содержания вещества в пробе, а единственно допускаемое содержание вещества (Хо- В этом случае в качестве нулевой гипотезы принимает утверждение = М о в качестве альтернативы Ф [Хц. При планировании эксперимента мы должны выбрать число параллельных определений и установить две границы и х по обе стороны от р,,,. Критерий для ошибки первого рода здесь будет двухсторонним. С вероятностью а/2 мы можем не принять нулевую гипотезу тогда, когда она в действительности верна, из-за того, что средний результат анализа х окажется больше и с той же вероятностью а/2 мы можем ке принять нулевую гипотезу из-за того, что х окажется меньше х . Через Р обозначим вероятность принять нулевую гипотезу тогда, когда в действительности содержание вещества отличается от на некоторую величину б. Число параллельных определений и доверительные границы найдем, пользуясь формулами [c.334]
При планировании эксперимента было принято, что можно пренебречь 5%-ным риском принять нулевую гипотезу, если в действительности расхождение между двумя средними равно 0,02. Дощ стим, что = тогда согласно (3.36) расхождение б = 0,02 даст относительную ошибку, равную 3,3%. Если на основании тех или иных соображений экспериментатора не удовлетворит такая постановка задачи при планировании эксперимента и он захочет уменьшить возможное расхождение до 6 = 0,01, то подсчеты, аналогичные приведенным выше, показывают, что щ = Пц = 86. [c.337]
В аналитической работе очень важно заранее выбрать нужное число параллельных определений при сравнительном изучении двух дисперсий. Допустим, что при планировании эксперимента мы задаемся риском а не принять нулевую гипотезу тогда, когда она верна (квадратичные ошибки равны) и риском р принять нулевую гипотезу тогда, когда а /сТз = Л. В этом случае, допуская, что Д = /2, число параллельных определений найдем, пользуясь формулой [c.338]
Проводить экстремальное планирование эксперимента 2-го порядка не имело смысла, так как коэффициенты jSg и Вд оказались незначимыми, а ошибка воспроизводимости велика. [c.54]
При анализе многокомпонентных систем с использованием ЦВМ требуется высокая точность определения оптической плотности и коэффициента поглощения каждого компонента. Невыполнение этого условия, а также исключение из рассмотрения компонентов, влияние которых считалось незначительным, может привести к сравнительно большой ошибке анализа. Для устранения этого недостатка могут быть разработаны алгоритмы, базирующиеся на дополнительных методах, например планировании эксперимента. [c.225]
В работе [5] предложен алгоритм проведения спектрального анализа, в котором с помощью метода планирования эксперимента оптимизируется каждый этап анализа и вносятся поправки, учитывающие влияние мешающих компонентов и других факторов, включая и условия проведения анализа. Применение метода крутого восхождения для поиска оптимальных условий анализа обеспечивает минимальную случайную ошибку. [c.225]
В некоторых случаях аналитическая проблема вообще разрешима лишь при помощи математической статистики. Примером этого является вторичный фотометрический анализ смеси нескольких компонентов. Лишь при помощи многомерной регрессии удается проанализировать смесь весьма сложного состава с приемлемо малой ошибкой. Статистические методы в подобных случаях не просто средство планирования эксперимента или его оценки — они являются необходимым инструментом для решения определенной аналитической задачи. [c.221]
Применение компьютеров на различных стадиях планирования эксперимента и обработки экспериментальных данных позволяет избавить химиков от утомительных расчетов и исключить возможные ошибки вычислений. [c.83]
Ошибки планирования эксперимента. Возникновение этих ошибок связано с недостаточно полной проработкой условий проведения опыта, неадекватным выбором метода. [c.69]
По окончании фазы выбираются новые базовые значения для варьируемых переменных, составляется и я раз реализуется новый план эксперимента. Обработка результатов эксперимента при эволюционном планировании, по сути дела, та же, что и при применении обычных факторных планов первого порядка (см. гл. V. 1, 2). Разница состоит в том, что расчет коэффициентов регрессии и проверка их значимости проводятся не после завершения всех опытов фазы, а после каждого цикла. Это связано с тем, что заранее неизвестно, сколько циклов будет содержать фаза, чтобы можно было выявить значимые эффекты. Для облегчения расчетов ошибку опытов считают после каждого цикла в данной фазе, начиная со второго, по параллельным наблюдениям методом размаха [c.255]
Рассуждения авторов в последнем подразделе не совсем точны Если нам известны X,, то вообще не имеет значения, как они получились и что они собой представляют, поскольку мы пользуемся условным распределением при фиксированных Хг Если же в нашем распоряжении имеются лишь искаженные ошибками значения Хг, то мы не можем вычислить функцию (9 л хц) и, следовательно, не можем получить из нее оценку для 0 Об оценках параметров функций, в случае когда независимые переменные содержат ошибки, ом подробнее в книге Клепикова Н П и Соколова С Н Анализ и планирование экспериментов методом максимума правдоподобия , М, изд-во Наука , 1964, гл З. — Прим перев [c.154]
С этой целью изучалась стабильность измерения сы пучести норсульфазола, которую ранее находили как скорость высыпаний, равную в среднем 2,5 г/с. Стабильность величины сыпучести оценивали по среднеквадратической ошибке времени высыпания, найденной из трех параллельных опытов. Влияние перечисленных факторов изучалось статистическим методом планирования эксперимента, для чего был проведен полный факторный эксперимент типа 2 Уровень варьирования, план и результаты эксперимента представлены в табл. 1. [c.56]
Тогда задача определения ранга матрицы В сводится к определению ранга матрицы D. Принципиально оба метода экспериментального определения ранга стехиометрической матрицы эквивалентны, но у последнего имеется некоторое преимуш ество, связанное с большей точностью в определении численных значений элементов экспериментально определяемой матрицы D. Увеличение точности связано с возможностью применения методов планирования эксперимента для получения оценок искомых производных. Так, при применении дробной факторной реплики (в качестве факторов рассматриваем i, Сю,…, ivo) среднеквадратичная ошибка в определении каждого элемента матрицы составляет всего i/y N среднеквадратичной ошибки опыта (т. е. ошибки в определении элементов матрицы С). При использовании дробных реплик происходит всего лишь незначительное увеличение числа опытов по сравнению с первым методом (в качестве уровня —1 для переменной t можно рассматривать значение нуль). Для системы, состоящей от 4 до 7 реагентов включительно, требуется постановка восьми опытов, от 9 до 15 реагентов включительно — 16 опытов и т. д. в соответствии с требованиями дробных реплик (см. гл. П1, 5). В заключение следует отметить, что если концентрации промежуточных реагентов ввиду их крайней реакционной способности пренебрежимо малы и не поддаются количественному замеру, то экспериментальные методы позволяют установить ранг стехиометрической матрицы только для брутто (суммарных) реакций. [c.23]
Особый интерес представляют методы планирования эксперимента, направленные на различение механизмов, одинаково хорошо согласующихся с имеющимися опытными данными. Задача заключается здесь в том, чтобы на основе разработанных математических моделей механизмов определить такие условия опытов, при которых предсказания относительно концентрации того или иного вещества по разным моделям отличались бы на величину, превышающую ошибку эксперимента. Последующее проведение опытов в этих условиях должно дать более надежную инфор1 1ацию, необходимую д. я отбрас1>гванпя менее вероятного механизма. [c.126]
Таким образом, применение математической статистики в сочетании с нелокальным методом поиска, разработанным Гельфандом и Цетлипым, позволяет по имеющимся опытным данным о кинетике релаксации ]1сходного неравновесного расиределения заселенностей квантовых уровней определить численные значения вероятностей переходов и найти условия эксперимента, в которых вероятности находятся с наименьшей возмон<ной ошибкой. Для установления наиболее вероятной схемы переходов и обеспечения единственности набора параметров целесообразно сочетание метода оврагов с оптимальным планированием эксперимента на ЭВМ. [c.254]
По экспериментам, в которых ю измеряется со среднеквадратичной ошибкой сЗц,, требуется определить оценки для констант скоростей к . Заметим, что в литературе по статистическим методам планирования экспериментов ш обычно называют функцией отклика, Х —факторами, а — эффектами действия факторов. Ясно, что если поставить некоторое количество опытов в числе точек, превышающих число неизвестных констант, то затем методом наименьших квадратов можно из системы уравнений типа (VI. 1) оценить константы скоростей. Однако при этом возникает ряд трудностей. При произвольном выборе концентраций в ходе экспериментов погрешности в определении констант будут существенно зависеть от раснолон ения экспериментальных точек. К тому же матрица системы уравнений [c.302]
Хроматографическое и радиохроматографичесное изучзние кинэтики окислительного дегидрирования и изомеризации и-бутенов на В1—Мо-катализаторе. Мы уже указывали в начале данного раздела, что ошибки в определении констант скоростей не всегда позволяют однозначно выбрать истинную схему протекания процесса. В этом случае весьма полезной бывает дополнительная информация, которую можно использовать для отсеивания некоторых гипотетических схем. В качестве примера рассмотрим работу [95], в кото.рой хроматография и радиохроматография применялись для изучения кинетики сложных реакций в сочетании с методами планирования эксперимента. Авторы [951 изучали окислительные дегидрирование и изомеризацию к-бутенов на В —Мо-катализа-торе. Нахождение кинетических констант в этом случае так же, как и при изучении окислительного дегидрирования изоамиленов, было связано со значительными трудностями из-за одновременного протекания в условиях эксперимента 9 различных реакций изомеризации и мягкого окисления всех изомеров в дивинил. При составлении математической модели процесса авторы воспользовались своими предыдущими результами [96, 97] и некоторыми литературными сведениями. Так, в работе [96] на катализаторе без носителя с соотношением В1 Мо =1 1 была показана устойчивость дивинила в условиях реакции дегидрирования. При импульсном вводе смеси кислорода и дивинила в реактор при температуре 488° образования бутиленов не происходило. При Введении в реактор чистых а, З-г цс-или р-тракс-изомеров в продуктах реакции содержались все бутены и дивинил. Это заставило предположить, что имеет место следующая схема взаимных превращений реагентов [c.310]
При классическом планировании эксперимента сначала ставится специальная серия опытов только для изучения ошибки воспроизводимости последнего этапа эксперимента. Затем проводятся серии опытов для изучения каждого фактора в отдельности. При таком планировании эксперимента значительно увеличивается количество экспериментальной работы, так как здесь каждое определение используется только для изучения какого-хшбудь одного эффекта, тогда как при дисперсионном анализе с многоступенчатой классификацией используются все те определения, которые были сделаны на предыдущих этапах. [c.227]
Вклад, вносимый случайной методической ошибкой, может быть оценен путем разложения дисперсии на отдельные компоненты так, как это делается обычно в дисиер-снонном анализе. Для рассматриваемого нами планирования эксперимента мы можем написать [c.271]
При таком планировании эксперимента неоднородность фотопластинки и нестабильность анализов во вре-лгени войдут как составные части в ошибку эксперимента. Полученные результаты можно будет дальше обрабатывать с помощью дисперсионного анализа. [c.328]
Успешное применение многопараметрового регрессионного анализа возможно лишь при условии независимости значений разных шкал аргументов Хг для обрабатываемой выборки данных у. Такая независимость (ортогональность шкал аргументов) может быть обеспечена надлежащим планированием эксперимента, если, конечно, сами эти шкалы в принципе независимы. Соответствующая ошибка на стадии планирования эксперимента может привести к обесцениванию получаемых результатов с точки зрения возможности пх интерпретации посредством применения многопараметрового регрессионного анализа. Например, в целях падежного разделения индукционного и резонансного влияний заместителей введено понятие минимальной базисной выборки за.местителей [392] . [c.316]
Как уже отмечалось, при планировании расчетов Sbo = 0 остается только ошибка 5ад. Поэтому для планирования расчетов можно считать приемлемыми [41] планы, разработанные в каталогах для планирования экспериментов [19]. Такой подход обоснован также и тем. что ошибка Sbo присутствует в алгоритме планирования расчетов косвенно она вводится неявно через исходные данные. Действительно, в исходных данных к решению краевой задачи поля всегда содержатся физические параметры нагреваемой среды, которые невозможно измерить и задать в таблицах без ошибок. [c.107]
Использование статистических методов для оценки ошибки и интерпретации результатов — это использование лишь простейших приемов. Математическая статистика приносит наибольшую пользу тогда, когда эксперимент ставится наилучшим образом. Эта проблема — проблема наилучшего планирования эксперимента так же решается при помощи математической статистики. Планирование эксперимента применяют, как для решений простейших вопросов, таких, например, какое наилучшее число нараллельных определений для оценки среднего значения, так и для сложных задач, например для постановки совместного опыта. Поэтому математическую ста- [c.220]
Планирование эксперимента можно проводить лишь в случае устранения источников нестабильности. Объем выборки, в частности, должен быть дo тaтoчньпvI для описания свойств общей совокупности, т. е. выборка должна быть репрезентативной (представительной). Одним из основных путей получения подобной выборки является проведение достаточного количества параллельных определений. Число образцов т, обеспечивающее определение средней величины показателя прочности с заданной относительной ошибкой у и попадание ее в доверительный интервал с заданной вероятностью, вычисляют по формуле [96] [c.100]
Остальные пределы обусловлены возможностями программы тарельчатой модели и особенностями хроматографического процесса. Результаты экспериментов обрабатывали с помощью программы регрессионного метода анализа при traб. = 2,0. Полученные уравнения регрессии имели 19—20 членов. Ошибка, которую дают эти уравнения, оказалась недопустимо велика и достигала в некоторых случаях 120%. Это свидетельствует о том, что истинные зависимости исследуемых параметров от переменных модели имеют более сложный характер, чем в полученных уравнениях. Узкий интервал варьирования объема пробы при О-оптимальном планировании эксперимента оказался причиной того, что дальнейшие поиски были связаны с обработкой пассивного эксперимента. В этом случае переменные М, Ус, Кг можно варьировать в зависимости от величины А. [c.12]
Для уменьаения ошибки определения константы равновесия применяли своего рода планирование эксперимента (в от-нонении концентраций реагентов). Используя некоторые положения теории ошибок можно показать, что предельная относительная погрешность измерения константы ассоциации Е(Е) зависит от предельных относительных погрешностей в определении концентраций С , с и С.и (Б(С ), Е(С°), Б(с. )) в соответсхвии с уравн ием (I) [c.182]
Для определения уравнения регрессий воспользуемся ротатабельным планом второго порядка [15] (см. табл. 2.2). Число опытов в матрице планирования для ге=5 равно 32. Ядро плана представляет собой полуреплику 2 1 с генерирующим соотношением х =Х1Х2ХзХ4. По эксперименту в центре плана определяется дисперсия воспроизводимости 5 о р=4,466 с числом степеней свободы /1=5. На основе табл. 2.2. по методу наименьших квадратов рассчитываются коэффициенты уравнения регрессии второго порядка и их ошибки. Значимость коэффициентов проверяется по критерию Стьюдента (2.24). Табулированное значение критерия Стьюдента для уровня значимости 17=0,05 и числа степеней свободы /х=5 равно ,(/)=2,57. После отсева незначимых коэффициентов, для которых -отношение меньше табулированного, получаем уравнение регрессии в безразмерной форме [c.96]
Для выполнения эксперимента использовали раствор aiNOj), с концентрацией кальция 100 млн . В качестве нижнего уровня для трех (п = 3) влияющих факторов была выбрана концентрация, равная нулю верхнему уровню соответствовала концентрация 100 млн 1. При проведении эксперимента для получения достаточного числа фиктивных переменных при расчете ошибки опыта основывались на многофакторном планировании для 7 переменных с 8 опытами. Отнесение трех влияющих факторов к определенным переменным осуществлялось случайно, а именно [c.38]