Планы исследований на одном объекте (single-subject research designs)

П. и. на о. о. предполагают тщательное изучение одного организма, проводимое непрерывно или периодически в течение установленного времени. Таким организмом или объектом изучения (испытуемым, подопытным экземпляром и т. д.) может выступать отдельное животное или некая молярная единица, такая как промышленная орг-ция. Есть ситуации, в к-рых разумнее, удобнее, этичнее и/или дешевле тщательно изучить один или неск. объектов, чем проводить исслед. на большой выборке. Осн. различие между планами исслед. на группах и на одном объекте заключается в том, что групповые планы обычно предполагают проведение одного или всего неск. наблюдений над каждым отдельным объектом, тогда как планы с одним объектом требуют проведения мн. наблюдений над одним объектом в течение установленного времени. Те же 3 категории планов, а именно, а) корреляционные, б) квазиэкспериментальные и в) экспериментальные, к-рые часто используются для систематизации различных типов групповых планов, можно применить и для классиф. различных планов с одним объектом.

Корреляционные планы

Корреляционные планы с одним объектом требуют формирования совокупности показателей, полученных в течение заданного времени (временной ряд) по изучаемой зависимой переменной, и, кроме этого, либо серии показателей по нек-рой др. переменной, полученных в тех же временных точках (сопутствующий ряд), либо регистрации событий, происходящих в границах временного ряда. Цель последующего анализа — определить, связаны ли изменения во временном ряду зависимой переменной с изменениями в сопутствующем ряду или с зарегистрированным появлением событий. Если связь выявлена (посредством визуального или статистического анализа), это может привести к гипотезе о том, что изменчивость зависимой переменной во времени была вызвана сопутствующей переменной. В отличие от квазиэкспериментальных и экспериментальных планов, корреляционный план не предполагает эксперим. манипулирования независимой переменной.

Квазиэкспериментальный план

Квазиэкспериментальный АБ-план состоит из двух этапов: этапа определения базиса или фона (а) и этапа эксперим. вмешательства (б). Во время первого этапа собираются данные для характеристики поведения до вмешательства (воздействия или, по-другому, обработки). Объем базисных данных, собираемых на первом этапе, зависит от вида изучаемого поведения, типа объекта (испытуемого), ситуационных переменных и др. аспектов планируемого эксперимента, однако есть одно полезное правило — набрать столько данных, сколько нужно для получения четкой картины стационарности поведения. После сбора базисных данных экспериментатор производит вмешательство и продолжает сбор данных в течение второго этапа. Будет ли вмешательство (воздействие, обработка) производиться на протяжении всего этого этапа или только в самом его начале (кратковременное воздействие), зависит от природы вмешательства, характера зависимой переменной и цели исслед. Если во время осуществления вмешательства изменяются др. условия эксперимента, изменение зависимой переменной на этапе Б (относительно А) будет носить характер смешанного эффекта. Осн. недостаток АБ-плана заключается в том, что часто трудно установить, изменилось ли к.-л. условие, помимо эксперим. вмешательства, в промежутке между этапами А и Б.

Экспериментальные планы

Ниже описываются 4 эксперим. плана с одним объектом; существуют и другие, но все они представляют собой незначительные модификации этих базисных вариантов. Каждый из них обеспечивает большую, чем квазиэкспериментальный АБ-план, достоверность вывода о том, что именно запланированное вмешательство служит причиной наблюдаемого изменения во временном ряду данных.

АБА- и АБАБ-планы. Прямое продолжение АБ-плана дает варианты АБА (базис—вмешательство—базис) и АБАБ (базис—вмешательство—базис—вмешательство). В литературе по модификации поведения АБАБ-план часто наз. «реверсивным» («reversal»), т. к. эксперим. вмешательство резко меняется (на более подходящее или вообще отменяется) после того, как оно производится в первый раз. Если при проведении эксперимента по АБА-плану поведение во время второй фазы А возвращается к уровню, близкому к наблюдавшемуся в первой фазе А, это увеличивает шансы в пользу вывода, что именно эксперим. вмешательство вызвало его изменение. Если же поведение оказывается практически тем же самым при двух базисных условиях, сохраняет соответствие при двух условиях вмешательства, но обнаруживает явные различия при сравнении базисных условий с условиями вмешательства, появляются веские доводы в пользу того, что эксперим. вмешательство является действенным и что эффект был воспроизведен в самом объекте (испытуемом). Однако с этими планами связано много логических, этических и практ. проблем. Мн. вмешательства яв-ся одноразовыми воздействиями, как напр. хирургическая ампутация или обучение конкретному навыку. После таких воздействий объект (испытуемый) не может вернуться на предшествовавший вмешательству уровень. Иногда рассчитывают на возвращение поведения к базисному уровню, но вовсе не потому, что контролируемые условия, помимо вмешательства, не представленного в фазе А, поддерживают данное поведение. В др. ситуациях этические соображения оказываются несовместимыми с требованиями эксперим. плана, напр. вмешательство может изменить поведение, причиняющее испытуемому вред, и потому недопустимо возвращать его к базисному уровню. Эти и родственные им проблемы значительно сужают диапазон ситуаций, в к-рых целесообразно применение АБА- и АБАБ-планов. Др. виды эксперим. планов с одним объектом позволяют решить большинство этих проблем.

Планы с множественным базисом. Большинство трудностей, связанных с АБАБ-планами, можно разрешить, выбрав тот или иной вариант плана с множественным базисом. Этот план пригоден для широкого разнообразия ситуаций, встречающихся в фундаментальных и прикладных исслед. В известном смысле, план с множественным базисом есть не что иное, как совокупность АБ-планов. Собираются данные на двух или более базисных уровнях (временные ряды) и производится вмешательство, направленное на первый уровень (временной ряд). Если оказывается, что оно вызывает смещение именно того временного ряда, на к-рый было направлено, но не вносит изменений в др. базисные ряды, тогда вмешательство переводится на второй базисный уровень (временной ряд). Если оно оказывает воздействие на этот ряд, но не затрагивает остальные ряды, вмешательству подвергается следующий ряд. Т. о., эксперим. вмешательству подвергается каждый наличный базисный ряд, однако оно никогда не производится более чем на одном базисе за раз. Т. к. вмешательство на разных базисных уровнях разнесено во времени, вероятность того, что какое-то событие, не имеющее отношения к вмешательству, яв-ся причиной наблюдаемого эффекта на каждом уровне, крайне мала.

По существу, есть 3 разновидности плана с множественным базисом, каждый из к-рых отличается природой базиса. В основу множественных базисных уровней могут быть положены данные, собранные в отношении: а) разных видов поведения (зависимых переменных) у одного объекта (испытуемого) в одной ситуации; б) одного вида поведения у одного объекта (испытуемого) в разных ситуациях и в) одного вида поведения у неск. объектов (испытуемых) в одной ситуации. Проблема, связанная с использованием вариантов плана с базисными уровнями относительно множества видов поведения, состоит в том, что эти виды поведения могут оказаться высоко коррелированными и, как следствие, не будут служить независимыми источниками информ. об эффектах вмешательства. Аналогичные проблемы могут тж возникать с базисными уровнями относительно множества ситуаций или объектов (испытуемых), однако последний вариант не так чувствителен к этим проблемам, поскольку разные объекты (или разных испытуемых) часто удается изолировать друг от друга. В общем, планы с множественным базисом позволяют избежать этической проблемы отмены эффективного вмешательства, пригодны как для обратимых, так и необратимых видов вмешательства и поведения, и осуществимы в широком диапазоне условий исслед.

План с чередующимся воздействием. Дифференциальные эффекты двух или большего числа факторов можно изучать при помощи плана с чередующимся воздействием. На первом этапе собираются данные для получения множественного базиса по одной зависимой переменной (напр. степени испытываемого огорчения) путем повторных наблюдений (измерений) поведения одного объекта (испытуемого) в двух или неск. ситуациях (напр. дома и в школе). На втором этапе одно воздействие осуществляется в первой ситуации, а другое — во второй ситуации. В каждой ситуации воздействия чередуются или производятся в случайном порядке в течение времени, отведенного на реализацию второго этапа плана. Если на этом этапе одно из воздействий идентифицируется как наиболее эффективное, на третьем этапе только это воздействие может применяться во всех ситуациях, чтобы подтвердить его главный эффект. Осн. преимущество плана с чередующимся воздействием состоит в том, что за короткий период времени можно изучить неск. воздействий и не обязательно задерживать все воздействия до тех пор, пока будут собраны данные базисного уровня. Недостаток этого плана в том, что его логика диктует использование воздействий с очень быстрыми эффектами, к-рые не затягивались бы настолько, чтобы загрязнять др. воздействия. «Унаследованные» эффекты и интерференцию многократных воздействий трудно исключить из списка проблем интерпретации данных, полученных с применением такого плана. Др. его разновидности связаны с изучением результатов одного воздействия на множество независимых переменных, а тж включают планы с более сложной структурой, в к-рых предполагается использование множественных воздействий, множественных зависимых переменных и/или множества идентичных объектов (испытуемых).

Сравнение планов исследования на одном объекте и на группах

Решаемая задача. На общем уровне, и те и др. планы дают ответ на следующий вопрос: имеет ли место эффект воздействия (обработки, вмешательства)? Различаются же эти два вида планов тем, как определяется и исследуется искомый «эффект». План с одним объектом позволяет получить важную информ. о характере изменения во времени, тогда как межгрупповой план дает оценку величины вмешательства для строго определенной совокупности объектов (испытуемых).

Можно привести веский аргумент в пользу того, что сущность процесса воздействия (обработки) желательно сначала изучить, применяя П. и. на о. о. Если эффективное вмешательство разрабатывается посредством тщательного изучения изменений в поведении одного испытуемого, есть все основания предполагать, что оно будет эффективным и для других, т. к. наилучшая гарантия воспроизводимости результатов — понимание факторов, воздействующих на изменение поведения. После того как вмешательство или комплекс воздействий разработан с использованием планов с одним объектом, часто для доказательства его эффективности в итоговом исслед. применяют групповой план.

Проблемы сбора данных. Хотя и бывает желательно пройти весь путь от использования планов с одним объектом для усовершенствования вмешательства до применения групповых планов с целью получения его итоговой оценки, выбор плана обычно продиктован реальными условиями проведения исслед. и характером изучаемых переменных. Реально осуществимым П. и. на о. о. становится в тех случаях, когда: а) испытуемый (объект) доступен для многократного наблюдения в течение приемлемого для исследователей времени и, к тому же, согласен участвовать в исслед.; б) воздействие может применяться многократно или непрерывно; в) обстановка, в к-рой ведется наблюдение за испытуемым (объектом) и производится воздействие, остается относительно постоянной на протяжении всего эксперимента; г) зависимая переменная позволяет проводить многократное или непрерывное измерение. Есть много переменных, — как независимых, так и зависимых, — к-рые трудно (или слишком дорого) применять и измерять многократно. Когда экспериментатору приходится иметь дело с такими переменными, групповой план может оказаться единственно возможным выбором. Правда, планам исслед. на группах присущи свои ограничения. Рандомизированные групповые планы, напр., часто не удается реализовать из-за невозможности случайного распределения испытуемых по эксперим. условиям или просто из-за нехватки испытуемых. Когда непрерывное воздействие и измерение невозможны, но при этом все же можно собрать данные по неск. периодам воздействия и измерения для неск. испытуемых, целесообразно использовать групповые планы с повторными измерениями.

Анализ данных. Исторически сложилось так, что именно групповые планы оказались связанными с использованием статистического вывода как главного способа анализа данных. Что касается П. и. на о. о., то они традиционно предполагали использование визуального анализа данных, представленных в виде графиков. Совр. вычислительные методы позволяют — в целях упрощения интерпретации — представить в графической форме данные, полученные даже на очень больших выборках, и мн. из этих методов тж пригодны для статистического анализа данных исследования на одном объекте (испытуемом).

См. также Экспериментальные планы, Методология (научных) исследований

Б. Хьютема