Экспериментальная психология: что изучает, методы и кризис воспроизводимости

Можно ли поставить опыт над мыслью? Иммануил Кант отвечал отрицательно: мысли не отделить друг от друга, а стоит начать наблюдать за собственной грустью, как она уже становится другой. Спустя несколько поколений психологи уже измеряли пороги ощущений, скорость забывания и давление группы — так, в споре со скепсисом, выросла экспериментальная психология. Разберём, как устроен эксперимент, чем он отличается от других методов и почему в 2010-х науке пришлось пересмотреть свои правила.

Что такое экспериментальная психология

В словаре Американской психологической ассоциации (APA) экспериментальная психология определена как научное изучение поведения, мотивов и познания в лаборатории или иной контролируемой обстановке — с тем чтобы предсказывать, объяснять или менять поведение. Её задача — выявить количественные зависимости и построить объясняющую теорию, опираясь на реакции людей в тщательно заданных условиях.

Её определяет не тема, а способ добывать знание. Экспериментом проверяют восприятие, внимание, научение, эмоции, выбор, влияние окружающих — всё, где исследователь способен что-то изменить и зафиксировать последствия. Сам экспериментальный метод APA описывает как проверку гипотезы, цель которой — установить причинную связь между переменными.

У названия есть и второй смысл, привычный украинским студентам. В бакалаврских программах по психологии «Экспериментальная психология» — это самостоятельная учебная дисциплина: в университетских силлабусах её цель формулируют как системное освоение методов психологического исследования и планирования эксперимента. Поэтому за таким запросом часто стоит поиск методологии: как выдвинуть гипотезу, удержать под контролем переменные и честно описать результат. А тем, кто после методологии хочет работать с людьми, пригодится практическое обучение Позитивной психотерапии для психологов.

Как появилась экспериментальная психология

Фундамент заложила психофизика. В сочинении «Элементы психофизики» (1860) Густав Фехнер обосновывал, что ощущение можно измерить, если сопоставлять прирост раздражителя с приростом ощущения. По APA, психофизика и сегодня изучает связь между физическими свойствами стимула и его субъективным восприятием.

Затем на сцену вышел Вильгельм Вундт. В 1879 году Лейпцигский университет официально признал его комнату с приборами лабораторией — первой в мире, отведённой именно психологии. Любопытная деталь: сам «отец экспериментальной психологии» не считал эксперимент всесильным. Язык, мифы и обычаи он выделил в отдельную «психологию народов», поскольку их происхождение лабораторному контролю не поддаётся.

В 1885 году Герман Эббингауз доказал, что эксперимент применим даже к памяти, и ради этого ввёл бессмысленные слоги — трёхбуквенные «неслова», лишённые готовых ассоциаций. Зато интроспекция, то есть метод тренированного самонаблюдения, так и не привела разные лаборатории к согласию. Громче всего прозвучал спор о «безобразном мышлении»: вюрцбургская школа Освальда Кюльпе утверждала, что мысль способна существовать без всякого образа, а структуралисты во главе с Эдвардом Титченером это оспаривали.

Бесконечные разногласия подорвали доверие к методу, и к 1910-м годам бихевиоризм объявил интроспективной психологии войну. В 1913 году Джон Уотсон назвал психологию «чисто объективной экспериментальной отраслью естественной науки», а в 1920–1930-х интроспективные исследования всё больше отодвигались на задний план.

Логика эксперимента на простом примере

Предположим, нас интересует, мешает ли фоновая музыка запоминать слова чужого языка. То, чем исследователь управляет сам, — звучит музыка или нет, — называется независимой переменной. То, что он измеряет, — сколько слов человек воспроизвёл спустя час, — зависимая переменная. Те, кто заучивает список в тишине, образуют контрольную группу для сравнения.

Главный инструмент здесь — случайное распределение. Кто окажется в «музыкальной» группе, решает жребий, а не желание участника или удобное расписание. По объяснению APA, благодаря этому группы в среднем оказываются похожими во всём, кроме самой музыки, и разницу в итогах можно отнести именно на её счёт.

Теперь представим промах в плане. «Музыкальная» группа приходит вечером после пар, а «тихая» — утром. Если первые вспомнят меньше, виновата музыка или усталость? Такое положение называют смешением (конфаундом): две возможные причины переплелись, и разделить их влияние уже нельзя.

Ещё одна ловушка — ожидания. Участник, догадавшийся о гипотезе, может невольно подыграть исследователю; APA называет такие подсказки требованиями экспериментальной ситуации. Не вполне нейтрален и экспериментатор: ожидания могут сказаться на том, как он общается с людьми и считает баллы. Отсюда слепые процедуры. При двойном слепом методе ни участник, ни работающий с ним исследователь не знают, в каком условии находится человек, а при тройном в неведении остаётся и аналитик данных.

Остаётся вопрос, насколько выводу можно доверять. Внутренняя валидность показывает, обоснованно ли исследование говорит о причине и следствии в собственных условиях. Внешняя — переносится ли результат на других людей, ситуации и время. Экологическая — насколько лаборатория похожа на жизнь: APA приводит пример, что выборка из одних студентов может плохо отражать население в целом. Подробнее эти виды разобраны на странице о валидности в психологии.

Высокая внутренняя валидность ещё не гарантирует внешнюю. Музыка может сбивать студентов в тихой аудитории и никак не мешать тому, кто привык работать в шумном опенспейсе.

Эксперимент, наблюдение и корреляционное исследование

Эти методы нередко смешивают, хотя вопросы у них разные. Открытый учебник Noba подчёркивает, что большинство психологических исследований либо корреляционные, либо экспериментальные, и причинные выводы позволяет делать только эксперимент.

Корреляционное исследование измеряет переменные в том виде, в каком они существуют, и оценивает, насколько они связаны. Допустим, школьники, которые дольше сидят в телефоне, учатся хуже. Отсюда ещё не следует, что телефон снижает успеваемость: возможно, низкие оценки подталкивают к телефону, или оба показателя зависят от третьего фактора — например, от недосыпа. APA описывает именно эти две ловушки: проблему направления и проблему третьей переменной. Как читать коэффициент связи и не переоценить его, объясняет страница о корреляции.

Наблюдение фиксирует поведение, ничего в нём не меняя. Натуралистическое наблюдение, по APA, — это сбор данных в естественной обстановке без лабораторного контроля и манипуляции переменными: так этолог следит за шимпанзе, а специалист по психологии развития — за детской игрой. Картина получается живой, но люди, заметившие наблюдателя, ведут себя иначе, а сам наблюдатель склонен видеть то, что ожидает.

Между этими полюсами лежат промежуточные планы. В квазиэксперименте группы сравнивают, однако распределить людей случайно нельзя по практическим или этическим причинам: никто не станет назначать участникам брак или долгое одиночество по жребию. Полевой эксперимент выносят из лаборатории в реальную среду, где участники часто и не подозревают об исследовании. Естественный эксперимент опирается на событие, которым исследователь не управляет, — скажем, на программу охраны порядка, запущенную лишь в части районов.

Знаменитые эксперименты и этика

Список самых известных экспериментов в психологии обычно открывают классические опыты. Соломон Аш предлагал участникам сравнивать длину линий в группе, где подставные помощники исследователя намеренно ошибались. Эксперимент Милгрэма о подчинении авторитету, опубликованный в 1963 году, и Стэнфордский тюремный эксперимент Зимбардо до сих пор переходят из учебника в учебник. Однако архивное расследование Тибо Ле Тексье (2019) показало, что стэнфордские «охранники» получали точные указания, как обращаться с «заключёнными», а большинство авторов учебников критику этой работы обходили стороной.

Сегодня подобные планы проходят строгую этическую экспертизу. В американских учреждениях, получающих федеральное финансирование на исследования, проекты с участием людей должен одобрить институциональный наблюдательный совет. Каждый участник даёт информированное согласие: понимает суть процедуры и возможные риски и знает, что вправе отказаться или прекратить участие в любой момент. Если без обмана не обойтись, чтобы люди не подстраивались под ожидания, после исследования проводят дебрифинг и честно раскрывают настоящую цель.

Кризис воспроизводимости в психологии

Отправной точкой нередко считают 2011 год, когда авторитетный журнал напечатал статью Дэрила Бема о том, будто будущее способно влиять на настоящее. Три независимые попытки повторить результат провалились, а четыре журнала, включая тот, где вышла статья Бема, отклонили их как «неоригинальные», отмечает Стэнфордская энциклопедия философии. Свет они увидели лишь в 2012 году в PLoS ONE.

В 2015 году Open Science Collaboration повторила 100 экспериментальных и корреляционных исследований из трёх ведущих психологических журналов; в проекте участвовали 270 учёных из 64 организаций в 11 странах. В оригинальных работах статистически значимыми были 97 % результатов, в повторениях — только 36 %, а величина эффектов в среднем сократилась вдвое. По данным Noba, в когнитивной психологии воспроизвелось 53 % исследований, в социальной — заметно меньше.

Впрочем, из 36 % не следует, что «две трети психологии выдуманы». Биостатистики Патил, Пенг и Лик показали: 77 % эффектов из повторений уложились в 95-процентный интервал прогноза, рассчитанный по исходной работе, — когда оригинал неточен, разброс ожидаемых результатов очень широк. А в проекте Many Labs 36 независимых повторений проверили 13 классических эффектов и подтвердили 11 из них.

Корни кризиса в основном статистические и культурные. Анализ 3801 статьи по психологии и когнитивной нейронауке показал, что медианная мощность для выявления среднего эффекта — всего 0,44, и за полвека она не выросла, потому что выборки остаются маленькими. Прямые повторения, по подсчёту Мейкела и коллег, составляли около 1 % публикаций в 100 самых влиятельных психологических журналах. Манифест воспроизводимой науки называет и другие угрозы: предвзятость публикаций в пользу «положительных» результатов, гибкость анализа, p-хакинг и формулировку гипотезы задним числом, когда данные уже известны.

Отдельный вопрос — на ком проверяют теории. Джозеф Хенрик с коллегами обратили внимание, что широкие выводы о человеке часто строятся на выборках исключительно из западных, образованных, индустриальных, богатых и демократических обществ (WEIRD). Согласно их обзору, такие участники нередко оказываются исключением, а не нормой для человечества.

Как наука отвечает на кризис

Со временем кризис перерос в реформу — её иногда называют «революцией доверия». Основной её инструмент — предварительная регистрация: план исследования, главный показатель и способ анализа фиксируют ещё до сбора данных. Авторы манифеста воспроизводимой науки считают это действенной формой «ослепления», ведь на этапе планирования результатов попросту нет.

Дальше всех продвинулись зарегистрированные отчёты (Registered Reports). Рецензенты оценивают гипотезу и методику до начала работы, и если замысел убедителен, журнал заранее обязуется опубликовать статью при любом исходе — при условии, что авторы не отступят от протокола. В психологии первым такой формат ввёл журнал Cortex, а сейчас, по данным Центра открытой науки, его предлагают более 300 журналов. Открытость тоже даёт плоды: после того как Psychological Science начал отмечать значком статьи с открытыми данными, доля таких публикаций выросла более чем в десять раз.

Обзор Брайана Носека с соавторами подытоживает: 2010-е стали для психологии десятилетием активной конфронтации с собственными результатами, и повторение стоит воспринимать как нормальную самопроверку науки, а не как личный выпад.

Что это даёт практикующему психологу

Экспериментальное мышление пригодится и вне лаборатории: оно отличает проверенный метод от просто убедительного. Сторонники нейролингвистического программирования утверждали, что направление взгляда выдаёт ложь. Группа Ричарда Уайзмана проверила это в трёх отдельных исследованиях и подтверждения не нашла. Что ещё показали проверки этого подхода, разобрано в обзоре научной проверки НЛП.

Практику этот навык помогает читать исследования, на которые опирается метод: была ли контрольная группа и случайное распределение, сколько участников, зарегистрирован ли план заранее, повторил ли кто-то результат. Одна впечатляющая статья — повод присмотреться, а не готовый ответ для работы с клиентом.

Мифы и факты

На самом деле	Распространённый миф
Эксперименты ставят в поле, в анкетах и в естественных условиях — важны контроль и сравнение	Эксперимент возможен только в лаборатории
Отдельный результат — лишь начало; доверие дают независимые повторения	Одно исследование доказывает эффект
Связь двух переменных может объясняться третьим фактором или обратным направлением	Корреляция указывает на причину
Большая выборка снижает роль случайности, но не устраняет смешение и однородный состав участников	Большая выборка исправит любой план
Предварительная регистрация и зарегистрированные отчёты — практика последних лет	Экспериментальная психология — это история XIX века

Источники

• APA Dictionary of Psychology: experimental psychology, а также статьи experimental method, independent variable, dependent variable, control group, random assignment, confound, blind, demand characteristics, internal validity, external validity, ecological validity, quasi-experimental design, field experiment, natural experiment, correlational research, third-variable problem, directionality problem, naturalistic observation, psychophysics, nonsense syllable, imageless thought, Würzburg school, behaviorism, informed consent, institutional review board, deception research, debriefing (Американская психологическая ассоциация).
• Diener E., Biswas-Diener R. The Replication Crisis in Psychology. Noba Textbook Series: Psychology. Champaign, IL: DEF Publishers — модуль Noba; Scollon C. N. Research Designs, там же.
• Fidler F., Wilcox J. Reproducibility of Scientific Results. Stanford Encyclopedia of Philosophy, 2018 — статья SEP. Kim A. Wilhelm Maximilian Wundt; Schwitzgebel E. Introspection — там же.
• Munafò M. R. и др. A manifesto for reproducible science. Nature Human Behaviour, 2017; 1:0021. DOI: 10.1038/s41562-016-0021 · PMID: 33954258 · Полный текст
• Воспроизводимость в психологии: Open Science Collaboration. Estimating the reproducibility of psychological science. Science, 2015; 349(6251):aac4716. DOI: 10.1126/science.aac4716 · PMID: 26315443. Patil P., Peng R. D., Leek J. T. What Should Researchers Expect When They Replicate Studies? Perspectives on Psychological Science, 2016; 11(4):539–544. DOI: 10.1177/1745691616646366 · PMID: 27474140 · PMC: PMC4968573. Nosek B. A. и др. Replicability, Robustness, and Reproducibility in Psychological Science. Annual Review of Psychology, 2022; 73:719–748. DOI: 10.1146/annurev-psych-020821-114157 · PMID: 34665669.
• Метанаука: Szucs D., Ioannidis J. P. A. Empirical assessment of published effect sizes and power in the recent cognitive neuroscience and psychology literature. PLoS Biology, 2017; 15(3):e2000797. DOI: 10.1371/journal.pbio.2000797 · PMID: 28253258 · PMC: PMC5333800. Makel M. C., Plucker J. A., Hegarty B. Replications in Psychology Research: How Often Do They Really Occur? Perspectives on Psychological Science, 2012; 7(6):537–542. DOI: 10.1177/1745691612460688 · PMID: 26168110.
• Henrich J., Heine S. J., Norenzayan A. The weirdest people in the world? Behavioral and Brain Sciences, 2010; 33(2–3):61–83. DOI: 10.1017/S0140525X0999152X · PMID: 20550733.
• Проверка известных утверждений: Wiseman R. и др. The eyes don't have it: lie detection and Neuro-Linguistic Programming. PLoS One, 2012; 7(7):e40259. DOI: 10.1371/journal.pone.0040259 · PMID: 22808128 · PMC: PMC3394779. Le Texier T. Debunking the Stanford Prison Experiment. American Psychologist, 2019; 74(7):823–839. DOI: 10.1037/amp0000401 · PMID: 31380664. Milgram S. Behavioral study of obedience. Journal of Abnormal and Social Psychology, 1963; 67(4):371–378. DOI: 10.1037/h0040525 · PMID: 14049516.
• Классические труды и учебные материалы: Fechner G. T. Elemente der Psychophysik, 1860 (Elements of Psychophysics, пер. H. S. Langfeld, 1912); Ebbinghaus H. Über das Gedächtnis, 1885; Watson J. B. Psychology as the behaviorist views it. Psychological Review, 1913; 20:158–177; Spielman R. M. и др. Psychology 2e, разделы 2.2 «Approaches to Research» и 2.4 «Ethics». OpenStax; Center for Open Science. Registered Reports.