控制無關(guān)變量的方法

1、控制無關(guān)變量的方法定義：所謂無關(guān)變量是指在實(shí)驗(yàn)過程中除自變量之外任何能對因變量產(chǎn)生影響的變量，包括個(gè)體內(nèi)外環(huán)境所產(chǎn)生的種種刺激、機(jī)體反應(yīng)變量。由于這些變量與實(shí)驗(yàn)的主旨無關(guān)，所以統(tǒng)稱為無關(guān)變量(Extraneousvariables)因?yàn)橐蜃兞康淖兓?，不但受到自變量的影響，也受到無關(guān)變量的影響，所以如何有效地控制無關(guān)變量，是決定實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否確實(shí)可靠的一個(gè)極為重要的因素。因此，在一次實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)我們確定了自變量與因變量以后，就應(yīng)該使實(shí)驗(yàn)的其他條件保持恒定，只有這樣，實(shí)驗(yàn)中的因果關(guān)系才能得到明確的說明，所以，無關(guān)變量就是在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該加以控制的變量，因此又稱為控制變量。如果以數(shù)學(xué)方程式來表示因變量和自變

2、量以及無關(guān)變量之間的關(guān)系，就是：DV=f(IV,EV1,EV2,EVn)因變量=f(自變量，無關(guān)變量1,無關(guān)變量2,無關(guān)變量n)方法：(1)消除法控制無關(guān)變量最完美的辦法就是簡單地把它們從實(shí)驗(yàn)環(huán)境中消除。此法多適用于一些物理刺激因素的控制，例如，噪音，光線，等。有一些無關(guān)變量，如實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)的儀器，實(shí)驗(yàn)的主試，被試的年齡，性別,教育程度，不能簡單地加以消除，那么就要有另外的辦法來加以控制。(2)恒常法對于不能消除的變量，我們可以使它在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中保持恒定，即所有的被試都接受相同的無關(guān)變量，這種控制方法稱為恒常法。由于這些無關(guān)變量在實(shí)驗(yàn)中都保持恒常，它們對接受自變量不同水平的每個(gè)被試，所能產(chǎn)生

3、的影響都是一致的，所以不會影響通過自變量不同水平對因變量所造成的變化差異。對于一些被試變量，實(shí)驗(yàn)條件，可以采用此種方法。例一，實(shí)驗(yàn)的時(shí)間安排在上午，可能會比下午的實(shí)驗(yàn)有更好的結(jié)果，因此我們可以通過將實(shí)驗(yàn)都安排在上午來消除時(shí)間這一因素可能產(chǎn)生的影響(3)平衡法這種控制方法的目的，是讓無關(guān)變量產(chǎn)生的作用在所有的實(shí)驗(yàn)組及控制組的效果都保持平衡。也就是說，每一組都受到這些無關(guān)變量變化的作用，但它們作用的大小在各組都是一樣的。例二：平衡各組“性別”變量的作用。二十名被試，十二個(gè)男性，八個(gè)女性。分成兩組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。假設(shè)被試的性別可能會對因變量產(chǎn)生作用，所以，需要控制這個(gè)無關(guān)變量。先把12名男性被試隨機(jī)分為兩

4、組，再把8名女性被試隨機(jī)分到兩個(gè)組中，這樣，在每一組內(nèi)性別都有變化，這種變化有可能對因變量產(chǎn)生影響，但是由于性別因素對兩個(gè)組的影響效應(yīng)都是一樣的，因此這種作用就被平衡了。注意：平衡與恒?？刂剖侄尾煌?。采用恒常法，無關(guān)變量在組內(nèi)以及組間皆無變化；采用平衡控制手段時(shí)，無關(guān)變量在組內(nèi)是有變化的，但是變化所產(chǎn)生的作用在各組之間是相等的。如果研究者無法指認(rèn)有些可能起作用的無關(guān)變量，可以采用適當(dāng)?shù)目刂平M，以達(dá)到平衡控制的目的。實(shí)驗(yàn)者對實(shí)驗(yàn)組以及控制組，除了自變量的處理不同之外，對其他都一律同等地處理。如此，實(shí)驗(yàn)組和控制組在因變量上產(chǎn)生的差異都可以歸諸于自變量不同所產(chǎn)生的作用。例三：研究接受持槍穩(wěn)定性訓(xùn)練對

5、射擊準(zhǔn)確性的作用。實(shí)驗(yàn)組被試在接受訓(xùn)練之前先射擊50發(fā)，之后進(jìn)行訓(xùn)練，再測驗(yàn)50發(fā)。結(jié)果如下表：是否可以認(rèn)為訓(xùn)練導(dǎo)致了成績的提高？被試受訓(xùn)練前是否接受訓(xùn)練受訓(xùn)練后實(shí)驗(yàn)組14接受24該實(shí)驗(yàn)可能有其他因素：先射的50發(fā)；兩周的時(shí)間問隔；或者其他一些可能無法了解的因素。為了排除其他因素的影響，必須采用控制無關(guān)變量的平衡手段。設(shè)計(jì)種種控制組來達(dá)到消除無關(guān)變量的影響。例如，為了消除時(shí)間和練習(xí)這兩個(gè)主要無關(guān)變量的影響，我們可以設(shè)計(jì)兩個(gè)控制組。例四:被試受訓(xùn)練前是否接受訓(xùn)練受訓(xùn)練后實(shí)驗(yàn)組14接受24控制一組15無X控制二組無無Y實(shí)驗(yàn)組和控制一組：如果X明顯小于24,認(rèn)為訓(xùn)練有效。如果X不顯著小于24,則訓(xùn)練

6、無效。控制一和控制二組：如果X顯著大于Y,說明練習(xí)有效果，如果無差異，說明練習(xí)并不起作用。(4)抵消平衡法有些實(shí)驗(yàn)研究，被試需要在各種不同的實(shí)驗(yàn)條件下接受重復(fù)測驗(yàn)。在這種重復(fù)測量的設(shè)計(jì)(Repeatedmeasurementdesign中，被試會受到接受重復(fù)測量所產(chǎn)生的影響。這些混淆因素并非出現(xiàn)在測量之前，而是產(chǎn)生在重復(fù)測量的過程中。對此我們可以采用抵消平衡(counter-balancin?；蚪徊嫫胶獾氖侄蝸砜刂七@類混淆變量。這種控制手段主要用來平衡一組被試重復(fù)接受自變量各種水平的先后順序所產(chǎn)生的無關(guān)影響。例五：研究對紅綠兩種色光的反應(yīng)時(shí)是否長短不一的問題。未抵消的設(shè)計(jì)：讓一組被試先接受10

7、次紅光刺激，再接受10次綠光刺激。得到對紅光反應(yīng)快，能否得出結(jié)論認(rèn)為被試對紅光反應(yīng)快？設(shè)計(jì)問題：實(shí)驗(yàn)刺激的先后順序是一個(gè)潛在的無關(guān)變量。抵消的設(shè)計(jì)：一半被試先接受紅，再接受綠；而另一半被試相反，先接受綠，再接受紅。被試紅光彌兒黃光S1123S2132S3213S4231S5321S6312被試紅光彌兒黃光S1123S2132S3213S4231S5321S6312注意：抵消平衡與平衡的區(qū)別：抵消平衡用于重復(fù)測量的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，平衡用于被試只接受一次測量的設(shè)計(jì)。(5)隨機(jī)化法隨機(jī)化(Randomization)控制主要用于兩種情況：a、研究者已經(jīng)知道某種無關(guān)變量能在實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生作用，但不適合使用上

8、述的具體控制辦法；b、無法確定起作用的無關(guān)變量，所以也就不能確定采用其他的控制手段。在此情況下，我們就要預(yù)先采取措施，使無關(guān)變量的作用隨機(jī)化。無論無關(guān)變量產(chǎn)生什么樣的作用，它對所有實(shí)驗(yàn)以及控制組的影響都可以假設(shè)為是相等的。隨機(jī)化控制的假設(shè)：如果我們從總體中運(yùn)用隨機(jī)抽樣的手段抽取被試，然后又用隨機(jī)的辦法將被試分為實(shí)驗(yàn)以及控制兩組。按照隨機(jī)取樣的統(tǒng)計(jì)理論，我們可以假定：第一，每組樣本都具有代表性，它們具有代表總體的種種特性；第二，每組樣本的各種特性，包括無關(guān)變量在內(nèi)，都是相等的。實(shí)驗(yàn)、控制兩組在實(shí)驗(yàn)中，除接受的自變量處理不同之外，其他一切能夠影響因變量的已知或未知的無關(guān)因素都可以假定是相等的。(6

9、)系統(tǒng)變化法在實(shí)際生活中，有時(shí)自變量與一些研究中的無關(guān)變量關(guān)系相當(dāng)密切。當(dāng)這類無關(guān)變量的水平多于一個(gè)時(shí)，為了確定自變量和無關(guān)變量各自的效果，可以用無關(guān)變量的系統(tǒng)變化來控制此無關(guān)變量。例如：在一項(xiàng)關(guān)于“對考試焦慮的高三學(xué)生實(shí)施心理干預(yù)對學(xué)生學(xué)習(xí)成績的影響研究”中，但學(xué)習(xí)成績通常與學(xué)生的智力水平相關(guān)，因此學(xué)生的智力水平成為此項(xiàng)研究中的無關(guān)變量，為了使其不至于混淆自變量的效果，我們可以采取對其進(jìn)行系統(tǒng)變化的步驟：首先用特定的智力量表來測量被試的智力水平；其次，根據(jù)低、中、高智力水平把被試加以分類；第三，把每類被試中的一半分到實(shí)驗(yàn)組，另一半分到控制組。該項(xiàng)研究設(shè)計(jì)如下圖所示：智力水平分組高中低實(shí)驗(yàn)組A

10、BC控制組AB，C(7)控制被試在心理學(xué)實(shí)驗(yàn)中，研究者或主試本身也是無關(guān)變量，能夠?qū)?shí)驗(yàn)的結(jié)果產(chǎn)生影響。主試的種族、性別、年齡、身份、地位、焦慮、友善、態(tài)度等都可能對被試的反應(yīng)產(chǎn)生影響。并且，這種影響不僅僅局限于對人類被試。例如：R.Rosenthal曾指派研究助理進(jìn)行白鼠學(xué)習(xí)迷津的研究。他事先告訴研究助理，一組白鼠是聰明白鼠的后代(g1),另一組是愚笨白鼠的后代(g2),而第三組則沒有祖先是否聰明或愚笨的信息(g3)0實(shí)驗(yàn)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，g1要比g3成績好，g2最差。而實(shí)際上，這三組白鼠都是從同一總體中隨機(jī)抽取的樣本，因此這種差異是由于主試主觀期待的影響。1、盲目實(shí)驗(yàn)通常，實(shí)驗(yàn)者對接受自變量處理

11、的實(shí)驗(yàn)組是比較關(guān)切的，所以不免特別注意被試的行為反應(yīng)，從而影響了實(shí)驗(yàn)的真實(shí)結(jié)果。這種偏差在進(jìn)行藥物實(shí)驗(yàn)時(shí)，更為顯著。但我們可以采用隱蔽手段，控制實(shí)驗(yàn)者的偏差或期待，這種方法稱為盲目控制(Blind-control)。如果測驗(yàn)藥物效果的被試對象為人類，施加藥物的種類、水平，以及毫無藥物作用的安慰劑都以密碼替代，主試者以及被試雙方都不知道藥物處理的真相，也就無法產(chǎn)生預(yù)期作用。這種控制方法，稱之為雙盲控制(Doubleblind-control)。如果被試是動物，則只對主試者一方隱瞞，稱為單盲控制(Single-blind-control)。2、多主試控制采用數(shù)名主試，進(jìn)行同一實(shí)驗(yàn)研究，是又一種控制主試念頭或期待所產(chǎn)生影響的辦法。注意：研究者必須對實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)的程序有預(yù)先的妥善安排，不能簡單的采用一位主試收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，另一名主試接替輪換的方法。而是要采用平衡的控制手段，使每一位主試都從各實(shí)驗(yàn)、控制組收集相同數(shù)目被試的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。再則，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，必須先單獨(dú)分析每一位主試采集實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行比較，如果無差異，則可以將數(shù)據(jù)全部合并，如果存在差異，則說明這里存在主試效應(yīng)，應(yīng)進(jìn)一步加以仔細(xì)的分析。3、電腦主試由電腦呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)程序，說明刺激變量，記錄被試的反應(yīng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。這就徹底消除了任何與主試有關(guān)的種種無關(guān)變量。從實(shí)驗(yàn)的觀點(diǎn)看，最好能抽取最具代表性