6. Межмодальная (кроссмодалыгая) валидность степенной функции
Для подтверждения валидности прямых количественных методов измерения одномерных стимулов и получаемых в результате применения этих методов степенных функций зависимости между величиной стимула и интенсивностью ощущения С. Стивенс разработал новый психофизический подход и соответствующий метод, названный matching method — метод подбора, сопоставления двух стимулов разных модальностей.
Сущность этого метода заключается в следующем. В зависимости от интенсивности предъявляемого стимула одной модальности (например, давления на ладонь левой руки или вибрации кончика пальца) подбирают стимул, равный ему по интенсивности, другой модальности (например, силу сжатия динамометра правой рукой или громкость звука). Таким образом, при этом методе отсутствуют вербальные ответы испытуемых в форме числовых оценок воспринимаемых стимулов.
Основу этого метода составляют некоторые теоретические соображения. Допустим, что имеются две степенные функции: R1 = Ф1m и R2 = Ф2п. Тогда если R1 = R2, то соответственно Ф1т = Ф2n. После логарифмического преобразования получаем: т log Ф1 = п log Ф2 или log Ф1 = п/т log Ф2, то есть процедура подбора пары (matching) должна давать функцию, наклон которой к оси абсцисс (стимулов) в графике с логарифмическими шкалами описывается отношением показателей степеней уравниваемых модальностей ощущений. Другими словами, по мнению С. Стивенса, если степенной закон соответствует психофизической функции зависимости между величиной стимула и интенсивностью ощущения, то кроссмодальные сравнения должны результироваться в функции равного ощущения (an equalsensation function), которая есть также степенная функция.
При экспериментальном подтверждении предсказанных отношений валидность количественных методов С. Стивенса можно считать доказанной.
Изложенная процедура получила название crossmodality validation, то есть межмодальной валидности количественных методов.
Наибольшее количество кроссмодальных сопоставлений в экспериментальных исследованиях сделано с динамометрическим усилием (S. Stevens, 1959; J. Stevens, J. Mack, 1959). Вместо прямой числовой оценки испытуемый выжимает рукой динамометр, чтобы показать оценку воспринимаемой силы звука, света, удара электрическим током и т. д. В этих работах методом подбора пар исследованы девять модальностей. Как видно из рис. 3, показатели степенных функций оказались близкими к показателям, полученным при использовании метода прямой оценки величины стимулов. Наибольшее расхождение между показателями степенных функций оказалось равным 0,07 (S. Stevens, 1962).
7. Значение и критика психофизики с. С. Стивенса
Теория и методы С. Стивенса, с чьим именем связывается создание новой (иногда называемой субъективной) современной психофизики, оказали большое влияние на дальнейшее развитие психофизики, имели большое значение и применение в науке и практике. Применение прямых методов измерения получило широкое распространение при изучении самых различных модальностей ощущений. За последние 40—50 лет С. Стивенсом и другими исследователями выполнено огромное количество экспериментальных и теоретических работ по психологическим измерениям. Степенной закон получил экспериментальные подтверждения на множестве модальностей, а также при использовании стимулов, не имеющих физических мер измерения, в исследованиях как самого С. Стивенса и его учеников, так и его последователей и продолжает получать подтверждения в психофизических, а также в физиологических исследованиях, в том числе и на животных (Г. Тамар, 1976).
Наряду с многочисленными исследованиями, проведенными как прямыми методами оценки ощущений, так и кроссмодальным методом, в которых нашла подтверждение степенная зависимость величины ощущения от интенсивности стимула, имеются исследования, авторы которых обнаружили неуниверсальность линейных свойств субъективных шкал, например Г. Пите для длины линий (G. Pitz, 1956), Р. Льюс — для модальностей тяжести и громкости (R. Luce, 1965). Нелинейность субъективных шкал авторы пытаются устранить за счет использования в уравнениях дополнительных констант, хотя и здесь у исследователей нет единства мнений по поводу правомерности таких действий (Е. Galanter, S. Messick, 1961; R. Harper, S. Stevens, 1964; R. Fagot, M. Stewart, 1968 и др.).
В большом количестве работ отмечается довольно большая вариативность степенных показателей при вариации экспериментальных условий и процедур, а также значительная интериндивидуальная вариабельность этих показателей внутри одной модальности. Поэтому некоторые авторы считают, что экспериментально не подтверждается валидность степенного закона даже в первом приближении (М. Mashour, J. Hosman, 1968).
С другой стороны, исследователи в ряде случаев экспериментально находят фехнеровскую логарифмическую зависимость между величиной стимула и интенсивностью ощущения. Например, X. Шутц и Ф. Пильгрим (H. Schutz, F. Pilgrim, 1957) получили логарифмическую зависимость для оценки 16 вкусовых веществ, Ф. Клике (1965) — для оценки положения вертикальной линии.
Ряд авторов отмечают значительные индивидуальные вариации результатов, получаемых методами субъективного шкалирования, доходящие иногда до 20-40% (R. Hellman, J. Zwislocki, 1961; А. Пъерон, 1966; Р. Льюс, Е. Галантер, 1967 и др.), что является важным моментом для критики теории шкалирования С. Стивенса. Многие авторы указывают, что небольшие изменений в методике эксперимента сильно сказываются на полученных эмпирических данных (Е. Poulton, 1968). Не получили также всеобщего признания результаты сопоставления разных модальностей кроссмодальным методом.
Несколько в другом плане С. Стивенса критикуют Р. М. Уоррен и Р. П. Уоррен (R. M. Warren, R. P. Warren, 1963). Они интерпретируют получаемые зависимости не как шкалы сенсорных величин, а, в соответствии с концепцией, называемой «теорией физического коррелята», как показатели предварительного научения к различению данного стимула.
Психофизика С. Стивенса, его теория и методы подробно рассмотрены Г. Экманом и Л. Сьёбергом (G. Ekman, L. Sjöberg, 1965), А. Пьероном (1956), Дж. Зиннесом (J. Zinnes, 1969). Однако авторы приходят к различным выводам. Так, например, А. Пьерон (1966) считает, что прямые методы С. Стивенса аппроксимируют отношение между величиной стимула и интенсивностью ощущения с несколькими константами только в среднем диапазоне интенсивностей стимулов, причем зависимость показателен от сенсорной модальности и индивидуальных особенностей испытуемых примерно одинакова.
Г. Экман и Л. Сьёберг (G. Ekman, L. Sjöberg, 1965) же считают, что степенной закон удостоверен снова и снова буквально сотнями экспериментов. Как экспериментальный факт, степенной закон установлен и, возможно, является наиболее прочно установленным фактом в психологии.