Формы и способы описания экспериментальных данных

Наиболее детально вопрос о методах представления исследовательской информации рассмот-рен в работе В.А. Ганзена “Системные описания в психологии” (1984). Под описанием автор понимает любую форму представления информации о полученных в исследовании результатах и выделяет следующие ее варианты:

– вербальная (текст, речь);

– графическая (схемы, графики);

– символическая (знаки, формулы);

– предметно-образная (макеты, вещественные модели, фильмы и др.).

Важное условие перехода осмысления полученных результатов на новую ступень – наглядное представление информации. Наглядность часто смешивается с изобразительностью, т.е. считается, что при любом зрительном предъявлении информации достигается наглядность.

Возникновению наглядности может способствовать:

а) отображение только релевантных для данной задачи связей и параметров рассматриваемого явления;

б) зрительное отображение информации должно быть организовано с учетом особенностей восприятия и воображения.

Следует помнить об ограниченности объема восприятия. Если для восприятия информации данного вида оперативные единицы не сформированы, то можно ожидать, что максимальным числом одновременно охватываемых единиц будет 5–9. Повысить эффективность восприятия можно за счет грамотного кодирования зрительной информации. Свертывание, сжатие информации необходимо для того, чтобы анализируемое явление все целиком уместилось в поле умственного взора. Чем большая часть значимых связей данного объекта может быть одномоментно охвачена, тем яснее и понятнее он становится.

Относительно представления данных психологического исследования наиболее адекватными и распространенными формами их описания (учитывая, что речь идет о нематериальном объекте исследования – психической реальности) являются:

а) текстовая – научные тексты (устные и письменные изложения) – научные доклады, статьи, отчеты, рефераты;

б) геометрическая – графическое (или пространственно-образное) представление – графики, схемы, диаграммы, гистограммы, профили, графы;

в) аналитическая – знаково-символические (знаки, формулы, таблицы).

Главное требование к текстовой форме описания результатов научного исследования – научному тексту – последовательность и логичность изложения. Автор должен по возможности не загружать текст избыточной информацией, но может использовать метафоры, примеры и “лирические отступления” для того, чтобы привлечь внимание к особо значимому для уяснения сути звену рассуждений. Научный текст, в отличие от литературного текста или повседневной речи, очень клиширован: в нем преобладают устойчивые структуры и обороты. В этом он сходен с “канцеляритом” – бюрократическим языком деловых бумаг. Роль этих штампов чрезвычайно важна: внимание читателя не отвлекается на литературные изыски или неправильности изложения, а сосредоточивается на значимой информации – суждениях, умозаключениях, доказательствах, цифрах, формулах. “Наукообразные” штампы на самом деле играют важную роль “рамок”, стандартной установки для нового научного содержания. Конечно, встречаются ученые – великолепные стилисты (какими, например, были Б.М. Теплов и А.Р. Лурия), но этот дар все же чаще присущ литераторам и философам.

Текст состоит из высказываний, каждое из которых имеет определенную логическую форму. Причинная зависимость, например, выражается импликативной формой “если А, то В”, хотя, как показал Ж. Пиаже, в психологии импликативное и причинное объяснения отнюдь не тождест-венны. Существуют основные логические формы высказывания:

1) индуктивное – обобщающее – некоторый эмпирический материал;

2) дедуктивное – логический вывод от общего к частному или описание алгоритма;

3) аналогия – “трансдукция”;

4) толкование или комментарий – “перевод”, раскрытие содержания одного текста посредством создания другого.

При создании научного текста необходимо следовать нормам литературного языка, однако необходимо помнить, что это деловой документ, в котором особенно важны точность, ясность, убедительность и лаконичность.

Точность – определенность в толковании слов, выражений, фактов.

Ясность – доступность, преимущественное использование в тексте простых слов и выра-жений. Слова иноязычного происхождения должны употребляться лишь в случае необходимости. Пользоваться специальными терминами следует в значении, принятом в психологии. Термины из области других наук необходимо разъяснять. Допустимы только общепринятые сокращения; для других сокращений следует вводить обозначения в прилагаемом списке.

Убедительность – обоснованность положений за счет веских доказательств.

Лаконичность – краткость, избегание лишних слов, повторений, пространных рассуждений. Стараться не использовать сложные синтаксические конструкции.

Имеется несколько вариантов текстового представления научных результатов:

а) тезисы научного доклада;

б) отчет о научно-исследовательской работе;

в) письмо в редакцию (краткое сообщение о научных результатах);

г) статья в научном журнале либо в сборнике научных работ;

д) научная монография.

Переходной между текстовой и геометрической формами описания и представления результатов исследования является табличная форма приведения эмпирических данных. Таблица – отображение упорядоченных по вертикали и по горизонтали количественных и качественных сведений, заключенных в рамки или без них с поясняющим эти данные текстом (заголовком). Она строится и оформляется не произвольно, а в соответствии с определенными правилами.

По строкам занесены значения показателей каждого испытуемого: в одной строке значения показателей одного испытуемого. По столбцам расположены значения каждого заносимого в таблицу признака (измеренного вами параметра): в одном столбце находятся значения одного признака по всем испытуемым. Все строки и все столбцы должны быть пронумерованы. Последовательность признаков может быть упорядочена по разным основаниям.

В первых столбцах лучше разместить демографические, социально-демографические показа-тели: пол, возраст, уровень образования (если важен) и т.д. Затем по убывающей значимости (уровню информативности) измеренные параметры.

Данные, полученные с помощью одной методики, удобнее располагать компактно, в одной группе. Испытуемые могут быть расположены в алфавитном порядке их фамилий, но лучше использовать этот принцип на самом нижнем уровне деления. Удобнее поместить испытуемых в соответствии с их принадлежностью к какой-либо подгруппе, которая будет взята вами как единая для сравнения. Внутри таких подгрупп или группы в целом можно упорядочивать испытуемых по полу, возрасту или выраженности некоторого наиболее важного для вас параметра (рисунок 11).

№ п/п	Ф.И.О.	Пол	Тест А	Тест Б
	Александр И.	М
	Владимир Н.	М
	Евгения К.	Ж
	…
	Среднее		35,2	5,3	6,4	6,2	3,5	3,6	4,2		9,4	15,1	15,3
	Сигма		2,2	0,4	1,4	1,2	1,2	0,2	1,1	1,3	0,1	2,1	2,4

Рисунок 11. Вариант формы сводной таблицы данных

Таблицы, если их более одной в тексте, нумеруются. Слово “таблица” обычно пишется справа вверху над таблицей. Непосредственно под ним располагается название таблицы. Таблицам необходимо давать названия, достаточно полно отражающие их содержание и специфику. Иногда даются примечания, касающиеся некоторых особенностей содержащегося материала. Они помещаются, как правило, непосредственно под таблицей.

В таблицах рекомендуется использовать вертикальные линии для более четкого разделения столбцов или делать промежутки между ними не менее 4 мм. Горизонтальные линии следует использовать только для выделения главных разделов таблицы. Однако когда колонки содержат цифры, чтение при этом затрудняется, и тогда можно использовать разделяющие линии или отбивку (пустую строку) через каждые пять строчек.

Таблица имеет заголовки, которые указывают, что представлено в отдельных столбцах,
а также рубрикацию по строкам, где обозначены особенности представляемого материала.

Общие для всех показателей выражения выносятся во внутренние заголовки столбцов или строк. Повторяющиеся или громоздкие выражения заменяются условными обозначениями. Рекомендуется использовать общепринятые сокращения. Многозначные абсолютные показатели округляются, однотипные данные приводятся к одинаковой степени точности. Таблица должна быть замкнутой, т.е. иметь итоговые или средние показатели. Для промежуточных итогов или важных показателей выделяются соответствующие строки или столбцы (подчеркиванием, шрифтом, цветом и т.д.).

В исходную сводную таблицу чаще всего заносят сырые данные. Сейчас преимущественной формой математико-статистической обработки стала компьютерная технология. Если форма распределения эмпирических данных незначительно отличается от нормальной, то предваритель-ное центрирование, нормирование или перевод в шкальные (стандартизованные) оценки по имеющимся в данной методике таблицам не требуется.

В таблицу целесообразно внести все интересующие вас признаки в форме десятичного числа, т.е. предварительно пересчитать минуты в десятичную часть часа, секунды в десятичную часть минуты, количество месяцев в десятичную часть года и т.п. Это необходимо, поскольку формат данных для большинства используемых сейчас компьютерных программ накладывает свои ограничения. В виде чисел в таблицу можно вписать информацию и о тех параметрах выборки, которые предположительно могут оказаться значимыми факторами, но имеются у вас в качественных показателях. Наиболее простыми операциями может быть числовое кодирование (мужчины – “2”, женщины – “1”; прошедшие обучение – “2”, не прошедшие – “1” и т.д.) и перевод качественных показателей в ранги. Число “0” для кодирования лучше не использовать, поскольку некоторые статистические компьютерные программы не смогут обработать такие данные. Это не значит, что в таблицу вообще не могут быть записаны нулевые значения. Имеются в виду те случаи, когда в сформированной рабочей подвыборке какой-либо признак имеет только нулевые значения. Уровень образования можно ранжировать таким образом:

Ранг	Уровень образования:
		Закончено менее 5 классов школы
		Закончено 5–8 классов или училище с дипломом о неполном среднем образовании
		Закончено 9–11 классов или училище с дипломом о полном среднем образовании
		Закончен техникум, колледж или 1–2 курса вуза
		Закончено 3–6 курсов вуза без диплома о высшем образовании
		Закончен вуз с дипломом
		Закончена аспирантура, адъюнктура или ординатура, а также другие формы постдип-ломного образования со сроком обучения 2 года и более

Для перевода в число должностного уровня можно принять следующие градации:

Ранг	Должностной статус, категория
		Подсобные рабочие, технические исполнители
		Квалифицированные рабочие
		Инженерно-технические работники, специалисты со средним специальным и высшим образованием
		Работники нижнего руководящего звена (бригадиры, начальники участков и т.д.), руководители подразделений, имеющие в подчинении исполнителей, специалисты высокой квалификации
		Работники среднего руководящего звена (начальники цехов, отделов и т.д.), руково-дители основных структурных подразделений, имеющих в своем составе подразделения нижнего уровня, ведущие специалисты
		Руководители предприятий, учреждений и организаций, их первые заместители, глав-ные специалисты

Включая в обработку полученные таким образом числовые величины, не всегда обнаружи-ваются ясные, выраженные зависимости этих параметров с другими. Тем не менее опора на эти числовые величины предоставляет возможность хотя бы предварительной оценки взаимосвязей. Эту оценку можно сделать и другими способами. Например, при компьютерной обработке и использовании системы управления базой данных можно формировать подвыборки по разным основаниям деления, в том числе и по уровню образования или должностному статусу,
и проверять различия между отдельными категориями выборки. Во многих случаях эта работа носит характер разведочного анализа, у исследователя нет шансов выявить отчетливые закономер-ности, но проделать ее полезно. Включение, например, в корреляционный анализ таких числовых величин может обнаружить существование или отсутствие взаимосвязей с другими параметрами, позволит не тратить время на более сложные процедуры.

Следующая форма описания результатов исследования – геометрическая. Пространственно-образное (графическое) представление является традиционным способом кодирования научной информации. Оно наглядно и позволяет одновременно показать систему отношений между отдельными переменными, исследуемыми в эксперименте. Информационная емкость графичес-кого описания очень велика.

Графическая форма анализа данных применяется для сравнения двух и более числовых рядов, а также для отображения динамики изучаемых процессов. Графические изображения всегда строятся на основании числовых данных, содержащихся в таблице, поэтому они более наглядно отображают зависимость, представленную в табличной форме.

В психологии используются формы графического представления научной информации, опирающиеся на характеристики топологические и метрические. Один из традиционных способов представления информации, в котором применяются топологические характеристики, – графы. Графом является множество точек (вершин), соединенных ребрами (ориентированными или неориентированными отрезками). Различают графы пленарные и пространственные, ориентиро-ванные (отрезки-векторы) и неориентированные, связные и несвязные. В психологических исследованиях они используются очень часто при описании результатов. Примеры: иерархическая модель интеллекта Д. Векслера или модель интеллекта Ч. Спирмена; они представлены в форме дендритных несимметричных графов. Схема функциональной системы П.К. Анохина, схема психологической функциональной системы деятельности В.Д. Шадрикова, модель концептуаль-ной рефлекторной дуги Е.Н. Соколова – примеры ориентированных графов (рисунок 12).

Рисунок 12. Разновидности структурных моделей семантической памяти, создаваемых
на основе анализа матриц близости

Чаще всего ориентированными графами пользуются при описании системы причинных зависимостей между независимой, дополнительными и зависимой переменными.

Неориентированные графы (корреляционные плеяды) применяются для описания системы корреляционных связей между измеренными свойствами психики (рисунок 13). Корреляционные плеяды – форма графического отображения корреляционных связей между параметрами, включенными в корреляционный анализ.

Взаимосвязь различных условий деятельности в общей структуре удовлетворенности профессией психологов со стажем работы свыше двух лет
	0,71
		0,71	-0,73	0,72		-0,8		-0,56
		9
	0,67	0,56
			0,75	0,69	0,69
						-0,87		-0,55
			0,67
					0,67
					0,61
Примечание:
1 – Разнообразие деятельности		8 – Возможность профессионального совершенст-вования
2 – Возможность проявления инициативы		9 – Положение психолога в организацонно-штатной структуре
3 – Отношения с сослуживцами		10 – Возможность служебного продвижения
4 – Отношения с начальством		11 – Общая организация деятельности
5 – Важность и значимость деятельности		12 – Наличие необходимых средств деятельности
6 – Стиль руководства начальников		13 – Уровень психоэмоциональной нагрузки
7 – Заработная плата

Рисунок 13. Вариант описания системы корреляционных связей

Параметры (свойства) обозначаются “вершинами” (кружками), а корреляционные связи – линиями (ребрами). Внутри кружка записываются номера, которые должны быть расшифрованы в подписях к рисунку или должны соответствовать списку признаков, ранее помещенному в работе. Характеристика связи обычно кодируется разными вариантами изображения ребер графа (плеяды). Положительные связи изображаются сплошными линиями (или красным цветом), отрицательные – пунктиром (или синим цветом). Сила и значимость связи кодируются толщиной линии. Наиболее весомые признаки (с максимальным числом значимых связей) помещаются в центре, а признаки, имеющие меньший “вес”, располагаются ближе к периферии.

От системы корреляционных связей можно перейти к отображению “расстояний” между признаками на плоскости. Расстояние вычисляется по известной формуле

,

где d – расстояние; r – корреляция.

Расстояния отражают сходства – различия признаков. В этом случае от топологического описания мы переходим к метрическому, поскольку расстояния между вершинами графа (свойствами) становятся пропорциональными величинам корреляций с учетом знака: при r = –1 расстояние максимально (d = 1), при r = 1 – минимально (d = 0).

Ориентированные и неориентированные графы часто применяются при описании результатов личностных и социально-психологических исследований, в частности социометрических (социограмма – это ориентированный граф).

Любая граф-схема изоморфна матрице предположений, корреляций и т.д. Для удобства восприятия не рекомендуется использовать при описании результатов графы более чем с
10–11 вершинами.

Наряду с графами в психологии применяются и пространственно-графические описания,
в которых учитывается структура параметров и отношения между элементами (либо метрические, либо топологические). Примером является известное описание структуры интеллекта – “куб”
Д. Гилфорда. Другой вариант применения пространственного описания – пространство эмоцио-нальных состояний по В. Вундту или же описание типов личности по Г. Айзенку (“круг Айзенка”).

В случае, если в пространстве признаков определена метрика, то используется более строгое представление данных. Положение точки в пространстве соответствует реальным координатам ее в пространстве признаков. Таким способом представляются результаты многомерного шкалиро-вания, факторного, латентно-структурного анализа и некоторых вариантов кластерного анализа.

Каждый фактор отображается осью пространства, а параметр проведения, измеренный нами, – точкой в этом пространстве. В других случаях, в частности при описании результатов дифферен-циально-психологических исследований, точками обозначаются испытуемые, осями – главные факторы (или латентные свойства).

Первичным способом представления данных является изображение распределения. Для отображения распределения значений измеряемой переменной на выборке используют гистограммы и полигоны распределения. Часто для наглядности распределение показателя в экспериментальной и контрольной группах изображают на одном рисунке (рисунок 14).

Причем числа из строк таблицы обозначаются на рисунке в виде ординат вдоль некоторой координатной оси. Полученные ординаты либо соединяются между собой непрерывной ломаной линией, и такой график называется полигоном распределения, либо график строится из прямоугольников, высоты которых пропорциональны ординатам, тогда график называется гистограммой распределения.

Рисунок 14. Пример кривой полигона частот и гистограмма частот

Полигон распределения имеет широкое распространение при графическом отображении результатов психологических исследований, представленных в виде дискретных рядов. Его основная особенность – непрерывность линии, что должно ассоциироваться со стабильностью отображаемого им процесса. Этому требованию отвечают все измерительные шкалы, кроме номинальной, так как любые их значения упорядочены относительно друг друга.

При использовании номинальной измерительной шкалы (шкалы наименований), значения которой относительно автономны, непрерывная линия не совсем удачна для отображения дискретных явлений. В таком случае удобнее использовать гистограмму с ее возможностью резкого обособления отдельных значений измерительной шкалы. Применение гистограммы особенно наглядно, если есть необходимость подчеркнуть разницу между соседними ординатами.

Гистограмма – “столбчатая” диаграмма частотного распределения признака на выборке. При построении гистограмм на оси абсцисс откладывают значения измеряемой величины, а на оси ординат – частоты или относительные частоты встречаемости данного диапазона величины в выборке. Если на гистограмме отображены относительные частоты, то площадь всех столбиков равна 1 (или сумме всех частот – общему числу случаев).

В полигоне распределения количество испытуемых, имеющих данную величину признака (или попавших в определенный интервал величины), обозначают точкой с координатами:
X – градация признака, Y – частота (количество людей) конкретной градации или относительная частота (отнесение количества людей с этой градацией признака ко всей выборке). Точки соединяются отрезками прямой. Перед тем как строить полигон распределения, или гистограмму, исследо-ватель должен разбить диапазон измеряемой величины, если признак дан в шкале интервалов или отношений, на равные отрезки. Рекомендуют использовать не менее 5, но не более 10 градаций.
В случае использования номинальной или порядковой шкалы такой проблемы не возникает.

Если исследователь хочет нагляднее представить соотношение между различными величинами, например, доли испытуемых с разными качественными особенностями (количество мужчин и женщин), то ему выгоднее использовать диаграмму (рисунок 15). В секторной круговой диаграмме величина каждого сектора пропорциональна величине встречаемости каждого типа. Величина круговой диаграммы может отображать относительный объем выборки или значимость признака.

Рисунок 15. Вариант диаграммы

Одним из видов отображения информации, переходным от графического к аналитическому, является в первую очередь график – линия, показывающая на плоскости или в пространстве функциональную зависимость признаков (рисунок 16). Собственно говоря, полигон распределения – это и есть зависимость частоты встречаемости признака от его величины.

Рисунок 16. Конкретные варианты графиков аналитического описания
психологических зависимостей:
а – степенная зависимость субъективной яркости от интенсивности светового
раздражителя для волн разной длины; б – логарифмическая зависимость латентного
периода простой сенсомоторной реакции от интенсивности акустического раздражителя;
в – нелинейная зависимость (перевернутая U – образная); связь между эффективностью
решения задачи и силой мотивационной тенденции

Идеальным завершением экспериментального исследования является обнаружение функцио-нальной связи независимой и зависимой переменных, которую можно описать аналитически.

Условно выделим два различных по содержанию типа графиков: отображающие зависимость изменения параметров во времени и связь независимой и зависимой переменных (или любых двух других переменных).

Классическим вариантом изображения первой зависимости является обнаруженная Г. Эббин-гаузом связь между объемом воспроизведенного материала и временем, прошедшим после заучи-вания. Аналогичны многочисленные “кривые научения” или “кривые утомления”, показывающие изменение эффективности деятельности во времени.

Графики функциональной зависимости двух переменных также не редкость в психологии: законы Фехнера, Стивенса (в психофизике), Йеркса-Додсона (в психологии мотивации), законо-мерность, описывающая зависимость вероятности воспроизведения элемента от его места в ряду (в когнитивной психологии), и т.п.

Существует ряд простых рекомендаций по построению графиков. В частности, Л.В. Куликов дает следующие советы начинающим исследователям.

1. График и текст должны взаимно дополнять друг друга.

2. График должен быть понятен “сам по себе” и включать все необходимые обозначения.

3. На одном графике не разрешается изображать больше четырех кривых.

4. Линии на графике должны отражать значимость параметра, важнейшие необходимо обозначать цифрами.

5. Надписи на осях следует располагать внизу и слева.

6. Точки на разных линиях принято обозначать кружками, квадратами и треугольниками.

Если необходимо на том же графике представить величину разброса данных, то их следует изображать в виде вертикальных отрезков, чтобы точка, обозначающая среднее, находилась на отрезке (в соответствии с показателем асимметрии).

Разновидностью графика является диагностический профиль, который характеризует среднюю выраженность измеряемых показателей у группы или определенного индивида.

Диаграммы и профили целесообразны при представлении результатов диагностики с использованием многопараметрических (многокомпонентных) тестов или тестовых наборов. Они позволяют в наглядной форме увидеть индивидуальные и усредненные оценки по тестам или по факторам. Таким образом, облегчается процедура обобщения и классификации результатов тестирования – отнесения индивида или группы к тому или иному типу, стилю.