способ бланково-компьютерных психологических и психогигиенических исследований

Формула изобретения

Способ бланково-компьютерных психологических и психогигиенических исследований, состоящий в получении данных путем заполнения обследуемыми лицами бланков, в вводе оператором результатов опроса с бланков в электронную таблицу компьютера и автоматизированном вычислении показателей анализируемого опросника в соответствии с его ключами, отличающийся тем, что ввод результатов опроса с бланков в компьютер осуществляют в виде текстовой переменной в одну из ячеек электронной таблицы с помощью удобных для ввода символов, а при автоматизированном вычислении показателей последовательно выделяют в текстовой переменной каждый символ ответа на соответствующий пункт опросника с перекодировкой его, в соответствии с ключами, в числовой вес ответа, который поступает в формулы вычисления показателей, а также осуществляют выделение в текстовой переменной повторяющихся комбинаций последовательных ответов с оценкой индекса стереотипии заполнения бланка, в зависимости от которого в результатах обработки фиксируют или вычисленные показатели опросника, или информацию о допущенной стереотипии заполнения бланка.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гигиене, а именно к психогигиене, и может быть использовано при массовых обследованиях обучающихся.

Известен способ психологических и психогигиенических исследований с помощью бланков-опросников (анкет) с последующим «ручным» способом их обработки. Так, известны, например:

«Способ диагностики базовых смысловых установок человека», патент РФ RU 2303467 МКИ A61B 5/16, 10.01.2006;

«Способ оценки психологического профиля личности» (патент РФ на изобретение № 2106801 МКИ A61B 5/16 от 20.03.1998 г.;

«Способ выявления уровня самоорганизации человека» (патент РФ № 2282467, МКИ A61B 5/16, 27.12.2004 г.;

«Способ диагностики базовых смысловых установок человека» (патент РФ № 2303467, МКИ A61B 5/16, 10.01.2006 г.;

«Способ диагностики параметров деятельности человека» (патент РФ на изобретение № 2357666 МКИ A61B 5/16, 28.12.2007 г.

Указанные способы предполагают заполнение обследуемыми субъектами соответствующих анкет, после чего оператор приступает к математической обработке полученных результатов с вычислением показателей по каждой шкале опросника.

Этот способ появился до персональных компьютеров. Он прост и удобен при сборе данных, который не требует специального оборудования, что сделало его широко распространенным средством исследований и при индивидуальном, и при групповом обследовании. Однако этот способ связан с большой трудоемкостью и недостаточной надежностью «ручной» обработки.

Известны другие способы исследований с помощью опросников, связанные с современными компьютерными возможностями.

Так, в настоящее время разработано большое число программных средств компьютерных опросников, отличительной особенностью которых является ввод в компьютер ответов на каждый пункт опросника непосредственно обследуемым субъектом с их последующей автоматической обработкой. Такие способы реализованы, например, в следующих изделиях:

1. Компьютерная психодиагностика. Комплекс Effecton Studio. Сайт «www.effecton.ru».

2. Психодиагностическая лаборатория PSYCHOLOGY.RU. Сайт «http://testology.psychology.ru».

Недостатком такого способа является невозможность одновременного проведения массового опроса контингента лиц, т.к. требует большого числа компьютеров, равного числу одновременно обследуемых лиц, а также предварительную настройку этих компьютеров с загрузкой в каждый из них необходимого программного обеспечения.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является бланково-компьютерный способ психологических исследований с применением современных электронных таблиц, например Microsoft Office Excel:

1. Медведев Л.Н. Методика разработки тестов в электронной таблице Microsoft Excel. // Информатика, 2005, № 7, с.37-38; № 8, с.39-41;

2. Сайков Б.П. «Excel: создание тестов» // Информатика и образование, 2001, № 9, с.63-70.

Применение электронных таблиц для компьютерной обработки бланковых опросников существенно облегчает психологические и психогигиенические исследования.

Вместе с тем, применяемый ввод данных в компьютер требует выполнения оператором трудоемких операций по вводу всех ответов с бланков в электронную таблицу. Прежде всего, это связанно с необходимостью кроме ввода символов каждого ответа переводить курсор на необходимые поля электронной таблицы, что требует при вводе каждого ответа, как минимум, нажатия на 2 кнопки на клавиатуре или дополнительного движения курсора по экрану монитора.

Трудоемкость такой обработки связана также с тем, что для ввода обычно используются те же значения для каждого ответа, которые предусмотрены в самом ключе опросника. Так, при вводе ответов «Да» и «Нет» традиционно используются весовые значения ответов «1» и «0» (клавиши для их ввода расположены на противоположных концах клавиатуры). В других случаях для ввода ответов «Да» и «Нет» используются значения «1» и «-1» соответственно, что требует дополнительного ввода знака «минус». Это тоже существенно увеличивает время ввода данных с бланков в компьютер, повышает утомление оператора и может приводить к увеличению ошибок при обработке опросников, особенно при массовом опросе.

Другим недостатком этого способа является отсутствие контроля адекватности заполнения бланков обследованными лицами при групповом сборе данных. Опыт проведения бланковых опросов школьников показал, что при массовых обследованиях у ряда лиц может отсутствовать желание читать текст опросника, вникать в его смысл и думать над своими ответами. В этих случаях субъект расставляет ответы без их обдумывания, без связи с сутью вопроса-утверждения, что проявляется в тенденции к некоторой стереотипии последовательных ответов. Эта стереотипия состоит не в псевдослучайной расстановке ответов (наши исследования показали, что псевдослучайная расстановка ответов в принципе не возможна без специальных волевых усилий субъекта, а именно это в данном случае у него отсутствует), а в стереотипном повторе некоторых комбинаций расстановки ответов. В простейшем случае стереотипия проявляется в повторе одного и того же ответа - в этом случае субъект помечает ответы в клетках одного и того же столбца (например, «Да», «Да», «Да», «Да», «Да», «Да» ). Другие варианты стереотипии состоят в постоянном чередовании ответов (например, «Да», «Нет», «Да», «Нет», «Да», «Нет» ) или в предпочтении последовательно чередовать комбинации с повторами некоторое число раз одного и того же ответа. В этих случаях вычисленные показатели шкал опросника практически находятся в диапазоне возможных значений, но их нельзя использовать в качестве оцениваемых характеристик субъекта. Поэтому отсутствие контроля стереотипии ответов обследуемых лиц снижает достоверность обработки, засоряет получаемые результаты неадекватными данными.

Таким образом, известные способы компьютерной обработки бланковых опросников не учитывают необходимости упрощенного ввода данных с бланков в электронную таблицу, и не обеспечивают контроля стереотипии ответов, что необходимо при массовых обследованиях групп лиц.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является расширение возможностей бланково-компьютерной технологии психологических и психогигиенических исследований при массовом сборе данных.

Цель изобретения состоит в повышении скорости и достоверности бланково-компьютерного сбора данных при психологических и психогигиенических исследованиях групп лиц.

Техническим результатом является сокращение трудовых затрат оператора при вводе данных в компьютер и автоматизированное выявление случаев стереотипного заполнения бланков.

С этой целью ввод результатов опроса с бланков в компьютер осуществляют в виде текстовой переменной в одну из ячеек электронной таблицы с помощью удобных для ввода символов, а при автоматизированном вычислении показателей осуществляют последовательное выделение в текстовой переменной каждого символа ответа на соответствующий пункт опросника с перекодировкой его, в соответствии с ключами, в числовой вес ответа, который поступает в формулы вычисления показателей, а также осуществляют выделение в текстовой переменной повторяющихся комбинаций последовательных ответов с оценкой индекса стереотипии заполнения бланка, в зависимости от которого в результатах обработки фиксируют или вычисленные показатели опросника, или информацию о допущенной стереотипии заполнения бланка.

Рассмотрим пример реализации заявленного способа при проведении массового обследования школьников по тесту адаптированного к нашим условиям чешского личностного двухфакторного опросника М. Гавлиновой «Социум-вегетатика» (метод утвержден Европейским союзом школьной и университетской гигиены и медицины в 1988 г.). Пример представлен в наиболее общем виде для возможности реализации различных опросников.

При проведении опроса группа обследуемых лиц (ученики одного класса) заполняют бланки-опросники путем выделения (например, подчеркивания) одного из вариантов ответа по каждому пункту опросника (пример заполнененного бланка приведен в Приложении 1). После сбора данных осуществляется комплекс связанных друг с другом операций на этапах ввода их в электронную таблицу Excel и автоматизированном вычислении показателей.

1. Ввод помеченных на бланке ответов осуществляется в виде текстовой переменной в одну из ячеек электронной таблицы, что не требует перевода курсора в следующую ячейку. При этом для ввода данных используются удобные для ввода символы, например, рядом расположенные на клавиатуре цифры «1» и «2» в текстовом формате. Такой ввод каждого ответа в одну и ту же ячейку в виде текста осуществляется нажатием всего одной кнопки на клавиатуре компьютера и более чем в 2 раза сокращает трудозатраты на эту часть обработки данных. Пример ввода ответов приведен в Приложении 2, где представлен лист «ВВОД», на котором в ячейку «G5» с помощью символов «1» и «2» введены все ответы с бланка.

Ввод помеченных на бланке ответов в виде текстовой переменной в одну из ячеек электронной таблицы с помощью удобных для ввода символов существенно ускоряет ввод данных, снижает утомление оператора и снижает вероятность его ошибок, что существенно повышает скорость и надежность первого этапа обработки бланковых опросников.

2. После ввода ответов с бланка-опросника в одну из ячеек электронной таблицы трудозатраты оператора завершаются и происходит автоматизированная обработка введенных данных, состоящая из 3-х частей:

1) вычисление показателей,

2) оценка «Индекса стереотипии» заполнения бланка,

3) фиксация полученных результатов.

2.1. При автоматизированном вычислении показателей опросника осуществляется формирование таблицы ответов путем выделения и перекодировки каждого символа введенной текстовой переменной в числовой код ответа (1 - "Да", 2 - "Нет"). Пример такого преобразования приведен в Приложении 4, где представлен лист электронной таблицы «ОТВЕТЫ», в котором в столбцах A-AK формируется таблица ответов по всем пунктам опросника (пример формулы выделения символа ответа приведен в Приложении 4 для пункта опросника № 23).

На основе сформированной таблицы в столбцах A-AK таблицы ответов осуществляется присвоение числового веса каждому ответу в соответствии с ключом опросника. Для этого сформирован лист электронной таблицы «КЛЮЧ» (Приложение 3). В таблице представлен числовой вес каждого варианта ответа ("Да" и "Нет") по каждому пункту опросника «Социум-вегетатика» (36 пунктов) при формировании каждой его шкалы (показателя).

Пример присвоения числового веса каждому реальному ответу, в соответствии с ключом опросника, приведен в Приложении 4 (лист электронной таблицы «ОТВЕТЫ»). Присвоение числового веса каждому ответу, в соответствии с ключом опросника, осуществляется в столбцах BA-CK для шкалы 1 и в столбцах DA-EK для шкалы 2 (пример формул присвоения числового веса сделанному ответу приведен в приложении для пункта опросника № 23).

Суммы полученных весовых коэффициентов по каждой шкале определяют возможные значения показателей опросника.

2.2. Оценка индекса стереотипии ответов при заполнении бланка может быть осуществлена путем подсчета различных комбинаций последовательных ответов. Наиболее универсальный способ состоит в формировании распределения длин серий в полученной на бланке последовательности ответов и в оценке достоверности их отличия от эталонного распределения с присвоением переменной «Индекс стереотипии» значения «1» если отличие достоверно, или «0» (т.е. стереотип отсутствует), если отличие недостоверно.

В качестве эталонного распределения длин серий может быть использовано либо теоретически рассчитанное распределение длин серий, либо распределение длин серий в накопленной ранее базе данных по этому опроснику.

Следует отметить, что классическая грамотно построенная структура опросника предполагает псевдослучайное чередование пунктов разных шкал и пунктов, имеющих разную смысловую нагрузку. В этих случаях в качестве эталонного распределения длин серий достаточно использовать теоретическое распределение длин серий, рассчитанное как бернуллиевский, независимый от предыстории, равновероятный процесс. Так, при числе вариантов ответа 2 («Да» и «Нет») частота серий длиной L для каждого варианта ответа определяется формулой: Pт(L)=0,25^L.

Однако встречаются опросники, в которых этот принцип не использован, в которых все пункты сформулированы в одной (например, позитивной) форме, несущей одну и ту же смысловую нагрузку. В этих случаях в качестве эталонного распределения следует использовать эмпирически полученное распределение длин серий в ранее накопленной базе данных используемого для исследований опросника.

В данном случае, при проведении обследований 300 учащихся 6 и 8 классов по личностному двухфакторному опроснику М. Гавлиновой «Социум-вегетатика» эмпирически получено распределение длин серий Pэ(L), которое имеет вид, слабо отличающийся от теоретического распределения длин серий Pт(L) (Таблица).

Отличие теоретического и эмпирически полученного распределения длин серий статистически недостоверно (P>0,05), поэтому за эталонное распределение длин серий Pэ(L) можно принять бернуллиевский процесс, т.е. Pт(L). Этот вариант представлен в качестве примера при оценке индекса стереотипии в Приложении 5, где представлен лист электронной таблицы «СТЕРЕОТИП» с расчетом «Индекса стереотипии» для выявления стереотипии ответов. В ячейках W3-W14 представлены значения эталонного распределения длин серий Pт(L)=0,25^L.

Для сравнения эталонного распределения с реально полученным распределением длин серий осуществляется расчет реально полученного распределения в следующей последовательности.

Во-первых, в введенной текстовой переменной ответов (ячейка «G5» на листе «ВВОД», Приложение 2) осуществляется выделение комбинаций с разным числом последовательного повтора одного и того же ответа. Для этого в столбцах C-T на листе «СТЕРЕОТИП» (Приложение 5) фиксируются найденные комбинации с числом повторов, равным или большим L (для L=1, 2, 3, 4, 5, 6). Пример формулы нахождения в текстовой переменной ответов одной из комбинаций приведен в Приложении 5 для комбинации с числом повторов одного и того же ответа «Нет» равном или большем 3 (комбинации "1222" в ячейке D8).

Во-вторых, в ячейках U3-U14 осуществляется подсчет числа найденных комбинаций K(L) с числом повторов, равным или большим L. Так, число комбинаций с числом повторов, равным или большим 3 для ответов «Да» и «Нет» равно 5 и 6 соответственно (ячейки U7 и U8).

В-третьих, по значениям K(L) в ячейках V3-V14 рассчитываются частоты эмпирически полученного распределения длин серий Fэ(L):

Fэ(L)=K(L)-K(L+1).

Число найденных серий каждой длины Fэ(L) определяет плотность распределения длин серий в последовательных ответах субъекта.

В четвертых, в ячейке V15 формируется общее число длин серий S, равное сумме числа всех серий: S= Fэ(L). Для рассматриваемого примера S=13.

В-пятых, по полученному числу длин серий S осуществляется расчет теоретических частот Fт(L), представленные в ячейках X3-X14:

Fт(L)=S*Pт(L)

Таким образом, в ячейках V3-V14 и в ячейках X3-X14 получены соответственно эмпирические и теоретические частоты длин серий Fэ(L) и Fт(L).

В шестых, осуществляется оценка достоверности отличия полученного распределения длин серий от эталонного распределения. Для этого может использоваться, например, критерий Пирсона ² (Хи-квадрат), который вычисляется по формуле

²= ((Fт(L)-Fэ(L))²/Fт(L)).

Для этого в ячейках Y3-Y14 формируются отдельные компоненты этой суммы - величины отличия эмпирической частоты от теоретической частоты серий длиной L:

d²(L)=(Fт(L)-Fэ(L)) ²/Fт(L),

а в ячейке Y15 формируется искомое значение ²:

²= d²(L).

Для определения достоверности полученного значения ² осуществляется сравнение его с критическим значением, которое при числе степеней свободы, равном в рассматриваемом случае 11, равно 19,675, на основе чего определяется «Индекс стереотипии». Если полученное значение ² не превышает критического значения 19,675 (при числе свободы, равном v=11), то полученное отличие плотности распределения длин серий от эталонного распределения можно считать недостоверным, что означает отсутствие стереотипного заполнения бланка. И напротив, если полученное значение ²>19,675, то это различие статистически достоверно (P<0,05) и в этом случае имеет место стереотипия ответов. Заключение формируется в ячейке Y16 (формула в ячейке Y16 приведена в Приложении 5). Согласно формуле, переменной «Индекс стереотипии» присваивается значение «1», если отличие достоверно, или значение «0», если отличие недостоверно. Видно, что в ячейке Y16 сформировано заключение «Индекс стереотипии = 1», что означает неадекватность введенных в бланк ответов для учета показателей опросника.

2.3. На 3 этапе автоматизированной обработки, в зависимости от полученного «Индекса стереотипии», в результатах обработки фиксируют или вычисленные показатели опросника (если «Индекс стереотипии» = 0), или информацию о допущенной стереотипии заполнения бланка (если «Индекс стереотипии» = 1). Для рассматриваемого примера результат фиксируется в ячейках F5 и G5 на листе электронной таблицы «ПОКАЗАТЕЛИ» (Приложение 6) по приведенным формулам. Видно, что для рассматриваемого примера заполнения бланка в качестве результатов фиксируются не числовые значения показателей, рассчитанные на листе электронной таблицы «ОТВЕТЫ» (Приложение 4), а информация о допущенной стереотипии заполнения бланка «Индекс стереотипии = 1».

Такой подход не допускает фиксации в базе данных фальшивых показателей, полученных при стереотипном заполнении бланков, что обеспечивает повышение надежности бланково-компьютерной технологии психологических и психогигиенических обследований за счет повышения достоверности результатов группового опроса.

Текстовый ввод данных с бланка опросника в электронную таблицу и получение информации о стереотипности ответов позволит существенно облегчить обработку бланковых опросников, исключить из полученных результатов показатели, полученные по неадекватно заполненным бланкам, и тем самым повысить скорость и надежность обработки данных при проведении массовых психологических и психогигиенических бланковых обследований групп лиц.

Таблица
Варианты эталонного распределения длин серий: полученное теоретически (Pт(L)) и эмпирически (Pэ(L)) (%)
Длины серий	L=1		L=2		L=3		L=4		L=5		L>5
Для ответов	Да	Нет	Да	Нет	Да	Нет	Да	Нет	Да	Нет	Да	Нет
Pт(L)	25,0	25,0	12,5	12,5	6,25	6,25	3,13	3,13	1,56	1,56	1,56	1,56
Pэ(L)	27,5	24,4	11,1	12,3	6,6	5,8	2,2	3,4	1,1	1,2	1,1	3,2

Приложение 1
Текст опросника «Социум-вегетатика»
№	Прочти вопрос	Выбери ответ
1	Я умею наладить хорошие отношения даже с теми людьми, которые мне неприятны.	Да	Нет
2	В каждой новой для меня обстановке я стремлюсь сохранить свои привычки и вести себя как обычно.	Да	Нет
3	Я с удовольствием выполняю даже неприятную работу, если она приносит пользу людям.	Да	Нет
4	Мне кажутся странными ребята, долго и успешно занимающиеся в кружке или секции и бросающие их для того, чтобы попробовать что-то другое.	Да	Нет
5	Я предпочитаю оправдать причинившего мне неприятность, и не чувствовать себя долго обиженным.	Да	Нет
6	Если мне за мою работу хорошо заплатят, то я смирюсь с тем, что она мне не будет нравиться.	Да	Нет
7	Нельзя надеяться только на себя, необходимо считаться с мнением тех, с кем дружишь.	Да	Нет
8	Когда я попадаю в новый коллектив, мне необходимо длительное время для того, чтобы наладить дружеские отношения с новыми людьми.	Да	Нет
9	В классе я принадлежу к числу тех, кого чаще ругают, чем хвалят.	Да	Нет
10	Когда у меня с кем-либо разногласия или ссора, я первым иду на примирение.	Да	Нет
11	Для меня менять место жительства или школу - катастрофа.	Да	Нет
12	Когда я нахожусь дома с кем-нибудь, я не хочу уединяться, я должен общаться.	Да	Нет
13	Когда мне кто-то не нравится, я этого не скрываю.	Да	Нет
14	Я считаю, что человек, пытающийся пройти без очереди, просто ловкач.	Да	Нет
15	В каждой порученной мне работе, даже неинтересной, мне удается найти что-то привлекательное, чтобы выполнять ее с удовольствием.	Да	Нет
16	Хотя я понимаю, что должен подчиняться распоряжениям учителей и правилам поведения в школе, я подчиняюсь им без охоты, принуждая себя.	Да	Нет
17	Когда меня ожидают новые события, я их не боюсь, а ожидаю с любопытством.	Да	Нет
18	У меня часто бывает чувство, что я мог бы добиться большего, чем имею.	Да	Нет
19	Находиться в хороших отношениях с людьми для меня важнее, чем достичь успеха и остаться одному.	Да	Нет
20	Шумная компания или слишком разговорчивые люди меня быстро утомляют и я стремлюсь быстрее уйти от них.	Да	Нет
21	Утром мне трудно встать вовремя и чувствовать себя бодро.	Да	Нет
22	Когда я берусь за уроки, то могу быстро сосредоточиться.	Да	Нет
23	Когда меня что-то очень расстроит или когда я чего-то заранее боюсь, то бывает, что у меня в животе возникает неприятное чувство.	Да	Нет

24	Хотя у меня по утрам достаточно времени позавтракать, чаще всего я выпиваю лишь стакан чего-нибудь горячего.	Да	Нет
25	У меня часто при резком наклоне кружится голова, рябит или темнеет в глазах.	Да	Нет
26	Я должен признаться, что принадлежу скорее к числу зябких и теплолюбивых людей, чем к закаленным.	Да	Нет
27	Я могу много ходить, но при стоянии на одном месте мне хочется облокотиться, а когда это невозможно, мне кажется, что я могу упасть в обморок.	Да	Нет
28	У меня возникало чувство головокружения при взгляде с высоты вниз, чувство тревоги при нахождении в закрытом помещении в одиночестве.	Да	Нет
29	Я не представляю, что такое частые головные боли.	Да	Нет
30	Когда мне необходимо сосредоточиться, я иногда постукиваю и покачиваю ногой, грызу ногти или почесываю голову, играю карандашом, что-то рисую или просто вожу карандашом по бумаге.	Да	Нет
31	При подъеме в гору или по лестнице я должен идти медленнее, чем по ровному месту, иначе я задыхаюсь.	Да	Нет
32	Если я должен выступать перед группой людей, у меня стучит сердце, или сжимается горло до такой степени, что я не узнаю свой голос, он кажется мне чужим.	Да	Нет
33	Когда говорят, что тошнит от голода, мне это понятно, потому что со мной это уже случалось.	Да	Нет
34	Бывает, что днем, когда я должен некоторое время сидеть спокойно, на меня нападает сонливость.	Да	Нет
35	Я уже испытал на себе, что означает «покраснеть по уши» или до «корней волос».	Да	Нет
36	Некоторые события способны довести меня до такой степени, что у меня появляется тошнота или отсутствие аппетита.	Да	Нет

Приложение 3. Лист электронной таблицы «КЛЮЧ»:
Числовой вес ответов "Да" и "Нет" для каждого пункта опросника «Социум-вегетатика»
	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J	K	L	M	N	O	P	Q	R	S	T	U	V	W	X	Y	Z	AA	AB	AC	AD	AE	AF	AG	AH	AI	AJ	AK
1	№ пункта опросника	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36
2	Шкала 1 (для ответов "Да")	1	0	1	0	1	1	1	0	0	1	0	1	0	0	1	0	1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
3	Шкала 1 (для ответов "Нет")	0	1	0	1	0	0	0	1	1	0	1	0	1	1	0	1	0	1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
4	Шкала 2 (для ответов "Да")	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	1	1	1	1	1	1	0	1	1	1	1	1	1	1
5	Шкала 2 (для ответов "Нет")	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0
6
7