Количественная психология: математическое моделирование и статистический анализ в психологии.

Введение

Количественная психология – это область научного исследования, которая сосредоточена на математическом моделировании, проектировании исследований и методологии, а также на статистическом анализе психологических процессов. Она включает в себя тесты и другие инструменты для измерения когнитивных способностей. Количественные психологи разрабатывают и анализируют широкий спектр исследовательских методов, в том числе методы психометрии – области, занимающейся теорией и техникой психологических измерений. Психологи на протяжении долгого времени вносили вклад в статистический и математический анализ, и количественная психология теперь признана как отдельная специализация Американской психологической ассоциацией. Докторские степени по этой специальности присуждаются во многих университетах Европы и Северной Америки, а количественные психологи пользуются высоким спросом в промышленности, государственных учреждениях и академической среде. Их подготовка как в области социальных наук, так и в области количественных методов предоставляет уникальный набор навыков для решения как практических, так и теоретических задач в различных областях.

История

Количественная психология берет свое начало в ранней экспериментальной психологии, когда в девятнадцатом веке научный метод впервые был систематически применен к психологическим явлениям. Значительный вклад внесли исследования Э. Х. Вебера о тактильной чувствительности (1830-е годы), разработка и применение Фехнером психофизических методов (1850–1860 годы), а также исследования Гельмгольца в области зрения и слуха, начатые после 1850 года. Вильгельма Вундта часто называют "основателем экспериментальной психологии", поскольку он сам себя именовал психологом и в 1879 году открыл психологическую лабораторию, ставшую центром для многих исследователей. Работы этих и многих других ученых помогли развеять утверждение теоретиков, таких как Иммануил Кант, о том, что психология не может стать наукой из-за невозможности проведения точных экспериментов с человеческим разумом.

Тестирование разведки

Тестирование интеллекта давно является важной отраслью количественной психологии. Английский статистик XIX века Фрэнсис Гальтон, пионер в области психометрии, первым создал стандартизированный тест интеллекта и одним из первых применил статистические методы к изучению индивидуальных различий и их наследования. Он пришел к убеждению, что интеллект в значительной степени определяется наследственностью, и также выдвинул гипотезу о том, что другие показатели, такие как скорость рефлексов, сила мышц и размер головы, связаны с интеллектом. В 1882 году он основал первый в мире центр психического тестирования; в следующем году он опубликовал свои наблюдения и теории в книге "Исследования человеческих способностей и их развития".

Статистические методы

Статистические методы – это количественные инструменты, наиболее часто используемые психологами. Пирсон ввел коэффициент корреляции и критерий хи-квадрат. В период с 1900 по 1920 год появились t-критерий (Student, 1908), дисперсионный анализ (ANOVA, Fisher, 1925) и непараметрический коэффициент корреляции (Spearman, 1904). Во второй половине XX века было разработано большое количество тестов (например, все многомерные тесты). Популярные методы (такие как иерархическая линейная модель, Arnold, 1992, структурное моделирование уравнений, Byrne, 1996 и независимый компонентный анализ, Hyvarinën, Karhunen и Oja, 2001) появились относительно недавно. В 1946 году психолог Стэнли Смит Стивенс систематизировал уровни измерения, выделив четыре шкалы: номинальную, порядковую, интервальную и отношений, в статье, которая до сих пор часто цитируется. Джейкоб Коэн, профессор психологии Нью-Йоркского университета, проанализировал количественные методы, связанные со статистической мощностью и размером эффекта, что способствовало формированию основ современного статистического метаанализа и методов оценочной статистики. В его честь названы коэффициент каппа Коэна и d Коэна.

В 1990 году в журнале American Psychologist была опубликована влиятельная статья под названием «Подготовка кадров в области статистики, методологии и измерений в психологии». В этой статье обсуждалась необходимость повышения и актуализации подготовки в области количественных методов для аспирантов по психологии в Соединенных Штатах.

Студент

Обучение количественной психологии может начаться неофициально на уровне бакалавриата. Многие аспирантуры рекомендуют студентам иметь некоторые курсы по психологии и завершить полный курс высшей математики (включая многомерное исчисление) и курс линейной алгебры. Также полезны количественные курсы в других областях, таких как экономика, а также курсы по методам исследования и статистике для студентов-психологов. Однако исторически студентов принимали и без полного набора этих курсов, если другие аспекты их заявки демонстрировали потенциал. Некоторые учебные заведения также предлагают формальные специализации (minor) в областях, связанных с количественной психологией. Например, Канзасский университет предлагает специализацию "Методология социальных и поведенческих наук", которая обеспечивает углубленную подготовку в области методологии исследований, прикладного анализа данных и практического исследовательского опыта, релевантного для количественной психологии. Курсы по информатике также будут полезны. Владение объектно-ориентированным языком программирования или умение писать код на R, SAS или SPSS пригодится для анализа данных, выполняемого в аспирантуре.

Выпускник

Количественные психологи могут иметь степень доктора или магистра. В силу своей междисциплинарной природы и в зависимости от исследовательского направления университета, эти программы могут располагаться в колледже образования или на факультете психологии. Программы, особенно ориентированные на образовательные исследования и психометрику, часто являются частью факультетов образования или образовательной психологии. Соответственно, эти программы могут носить различные названия, включающие "исследовательские методы" или "количественные методы", например, степень Ph.D. по "Методологии исследований и оценки" в Университете Флориды или степень "Количественные методы" в Университете Пенсильвании. Однако в некоторых университетах могут существовать отдельные программы в обоих колледжах. Например, Вашингтонский университет предлагает степень "Количественная психология" на факультете психологии и отдельную степень Ph.D. по "Измерениям и статистике" в колледже образования. Другие, такие как докторская программа по психологическим наукам в Университете Вандербильта, реализуются совместно на двух факультетах психологии. Университеты с математическим уклоном включают программу "Количественная психология и моделирование" в Университете Макгилла и степени "Математическая и вычислительная психология" в Университете Пердью. Студенты, интересующиеся моделированием биологических или функциональных данных, могут выбрать смежные области, такие как биостатистика или вычислительная нейронаука. Докторские программы обычно принимают студентов, имеющих только степень бакалавра, хотя некоторые учебные заведения могут требовать степень магистра перед подачей заявления. После первых двух лет обучения аспиранты обычно получают степень магистра искусств в области психологии, магистра наук в области статистики или прикладной статистики, или обе эти степени. Например, большинство студентов программы Ph.D. по "Количественным и психометрическим методам" в Университете Миннесоты также являются студентами магистратуры в Школе статистики. Кроме того, несколько университетов предлагают углубленные специализации по количественным методам, например, Нью-Йоркский университет. Компании, занимающиеся разработкой стандартизированных тестов, такие как College Board, Educational Testing Service и American College Testing, являются одними из крупнейших частных работодателей количественных психологов. Эти компании также часто предоставляют стажировки студентам, обучающимся в аспирантуре.

Quantitative psychologists may possess a doctoral degree or a master's degree. Due to its interdisciplinary nature and depending on the research focus of the university, these programs may be housed in a school's college of education or in their psychology department. Programs that focus especially in educational research and psychometrics are often part of education or educational psychology departments. These programs may therefore have different names mentioning "research methods" or "quantitative methods", such as the "Research and Evaluation Methodology" Ph. D. from the University of Florida or the "Quantitative Methods" degree at the University of Pennsylvania. However, some universities may have separate programs in their two colleges. For example, the University of Washington has a "Quantitative psychology" degree in their psychology department and a separate "Measurement & Statistics" Ph. D. in their college of education. Others, such as Vanderbilt University's Ph. D. in Psychological Sciences, are jointly housed across two psychology departments. Universities with a mathematical focus include McGill University's "Quantitative Psychology and Modeling" program and Purdue University's "Mathematical and Computational Psychology" degrees. Students with an interest in modeling biological or functional data may go into related fields such as biostatistics or computational neuroscience. Doctoral programs typically accept students with only bachelor's degrees, although some schools may require a master's degree before applying. After the first two years of studies, graduate students typically earn a Master of Arts in Psychology, Master of Science in Statistics or Applied statistics, or both. For example, most students in the University of Minnesota's "Quantitative and Psychometric Methods" Ph. D. program are also Master of Science students in the School of Statistics. Additionally, several universities offer minor concentrations in quantitative methods, such as New York University. Companies that produce standardized tests such as College Board, Educational Testing Service, and American College Testing are some of the largest private sector employers of quantitative psychologists. These companies also often provide internships to students in graduate school.

Нехватка квалифицированных кандидатов

В августе 2005 года Американская психологическая ассоциация заявила о потребности в большем количестве количественных психологов в отрасли – на каждую полученную докторскую степень по этой специальности приходилось около 2,5 вакансий для количественных психологов. В связи с недостатком кандидатов в этой области, АПА создала рабочую группу для изучения состояния количественной психологии и прогнозирования ее будущего развития. Особенно ощущается нехватка американских соискателей. Большинство иностранных заявителей происходят из стран Азии, в частности из Южной Кореи и Китая. В ответ на дефицит квалифицированных специалистов, Совет представителей АПА в 2006 году санкционировал создание специальной рабочей группы. Председателем рабочей группы была назначена Леона С. Айкен из Университета штата Аризона.

Области исследований

Количественные психологи обычно сосредотачиваются на определенной области исследований. Важными направлениями в психометрии являются теория отклика на задачу и компьютерное адаптивное тестирование, которые применяются в образовании и при тестировании интеллекта. Другие области исследований включают моделирование психологических процессов с помощью анализа временных рядов, например, при сборе данных фМРТ, а также структурное моделирование, анализ социальных сетей, науку о принятии решений и статистическую генетику. Два распространенных типа психометрических тестов – это тесты способностей, предназначенные для измерения врожденной интеллектуальной пригодности к определенной деятельности, и личностные тесты, направленные на оценку характера, темперамента и способов решения проблем испытуемым. Теория отклика на задачу базируется на применении соответствующих математических моделей к результатам тестирования. В силу того, что она общепризнанно превосходит классическую теорию тестов, она является предпочтительным методом разработки шкал в Соединенных Штатах, особенно когда необходимы оптимальные решения, как в так называемых тестах с высокими ставками, например, Graduate Record Examination (GRE) и Graduate Management Admission Test (GMAT).

Профессиональные организации

Количественная психология поддерживается рядом научных организаций. К ним относятся Психометрическое общество, 5-й отдел Американской психологической ассоциации (оценка, измерение и статистика), Общество многомерной экспериментальной психологии и Европейское общество методологии. Смежными дисциплинами являются статистика, математика, психометрия в образовании, образовательная статистика, социология и политология. Деятельность ученых в этих областях отражена в ряде научных журналов, в частности, в журналах "Психометрика", "Психологические методы", "Многомерные поведенческие исследования", "Журнал математической психологии" и "Моделирование структурных уравнений".