lecture 5 實驗設(shè)計及數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析（教學課件）

Lecture5

ExperimentalDesignandDataAnalysis實驗設(shè)計的概念什么是實驗設(shè)計實驗范式實驗設(shè)計中的變量及其控制實驗設(shè)計類型實驗設(shè)計的信度和效度2021/8/231精品PPT模板實驗設(shè)計的概念什么是實驗設(shè)計

研究者針對需要驗證的實驗假設(shè)，為有計劃地收集觀察資料而預(yù)先建立和依據(jù)的設(shè)計模式（朱瀅教材）。

廣義：包括形成假設(shè)，制定計劃，收集和分析資料，對假設(shè)做出統(tǒng)計推斷。狹義：就是控制實驗條件和安排實驗程序的方式。

實驗設(shè)計的目的：最大限度地減少額外的或未控制的變異，因而增加實驗結(jié)果的可靠性。2021/8/232精品PPT模板實驗范式（experimentalparadigms）：范式是指按照某一比較公認的路線或觀點所采取的研究方向或研究步驟?！鞍醇榷ǖ挠梅?，范式就是一種公認的模型或模式?！保◣於鳎?962）科學家集團所共同接受的一組假說、理論、準則和方法的總和。范式還為科學研究提供了可模仿的成功的先例。2021/8/233精品PPT模板實驗方法在各種心理過程以及各個心理學分支的研究中，具體表現(xiàn)為各種不同的實驗范式。如：習慣化和去習慣化；STROOPeffect某種實驗范式實際上就是相對固定的實驗程序，它的設(shè)計一般有兩種用途或目的。1）為了使某種心理現(xiàn)象得到更清晰準確的描述和表達。2）為了檢驗?zāi)撤N假設(shè)、新提出來的概念242021/8/234精品PPT模板習慣化范式：習慣化是指嬰兒對多次呈現(xiàn)的同一刺激的反應(yīng)強度逐漸減弱，乃至最后形成習慣而不再反應(yīng)。去習慣化是指在習慣化形成之后，如果換一個新的不同刺激，反應(yīng)又會增強。用來探討新生兒和嬰幼兒的注意記憶和知覺。Stroopeffect：Stoop（1935）發(fā)現(xiàn)redgreenbluegrayyellow，這些單詞分別用這五種顏色寫出來，但單詞的意義和顏色相矛盾，比如，用紅色寫的“green”。讓被試逐個將這些單詞的顏色讀出來，這叫唱色；讓被試將單詞讀出來，這叫念字。發(fā)現(xiàn)唱色明顯較慢。80年代以后，傳統(tǒng)的Stroop效應(yīng)與啟動效應(yīng)等范式結(jié)合而形成了新的實驗范式：Stoop范式。2021/8/235精品PPT模板實驗設(shè)計中的變量及其控制實驗者和實驗對象主試（experimenter）：實驗者，即主持實驗的人。他發(fā)出刺激給被試，通過實驗收集資料。被試（subjects）：就是實驗對象，接受主試發(fā)出的刺激并做出反應(yīng)。（包括人類和動物）2021/8/236精品PPT模板變量（variables）自變量、因變量和額外變量變量（Variable）：指性質(zhì)或數(shù)量上可以變化的事物的特征或?qū)傩?。自變量（independentvariable）

即刺激變量，它是由主試選擇、操縱和控制的變量，它決定著行為或心理的變化。2021/8/237精品PPT模板操作定義：（operationaldefinition）:心理學研究中，對于一種現(xiàn)象根據(jù)測定的程序下定義，這叫操作定義。采用統(tǒng)一的明確的可以量化的術(shù)語對自變量進行定義。對于所要陳述的概念予以清楚的具體的界定，對概念的內(nèi)涵沒有爭議，可以重復(fù)。自變量的不同水平：自變量的不同強度引起的反應(yīng)有差異時，則自變量處于不同的水平。當自變量水平的變化導(dǎo)致了行為的改變時，就說自變量的操縱是有效的。2021/8/238精品PPT模板自變量的種類作業(yè)變量（刺激特點自變量）：刺激的不同特性引起被試的不同反應(yīng)。如音高，聲強等環(huán)境特點自變量：進行實驗時環(huán)境的各種特點：如溫度、噪音、觀眾多少等。被試特點自變量：一個人的各種特點，如年齡、性別、左右利手等。對于此種自變量被試只能選擇，不能改變。2021/8/239精品PPT模板自變量操作的無效所謂操作的無效，指自變量的操縱沒有引起因變量的變化實驗者錯誤地認為自變量很重要，但實際上它不重要，結(jié)果自變量不能造成行為的變化。自變量的水平設(shè)置不當實驗者沒有能夠真正操縱自變量，——”零結(jié)果”。2021/8/2310精品PPT模板因變量（dependentvariable）即被試的反應(yīng)變量，它是自變量造成的結(jié)果，是主試測量和觀察的行為變量。如反應(yīng)時間。直接記錄的因變量是一種對行為的測量，而實驗結(jié)論是根據(jù)對因變量的測量結(jié)果間接推論得到的，因此要得出可靠的結(jié)論，應(yīng)該更多進行問題的理論思考。2021/8/2311精品PPT模板因變量的特征：穩(wěn)定性：相同被試在相同實驗條件下表現(xiàn)結(jié)果的一致性。有效性：當確實是自變量而不是其他因素引起了因變量的變化時，我們認為因變量有效。敏感性：自變量變化時，因變量會產(chǎn)生相應(yīng)的變化。因變量范圍限制，如天花板效應(yīng)和地板效應(yīng)（即ceilingeffect和flooreffect）會阻礙因變量對自變量效果的準確反應(yīng)。2021/8/2312精品PPT模板因變量的量化：包括質(zhì)的量化（有無反應(yīng)）和量的量化（反應(yīng)的程度）

例如：解題時間作為因變量，但如果一個被試總是無法完成某個題目時怎么辦？我們測定大白鼠跑迷宮從起點到食物出口所需的時間，但如果大白鼠不往前走怎么辦？如果被試在回憶中把“不干凈”寫成了“骯臟”怎么辦？2021/8/2313精品PPT模板選擇因變量的標準：

a、在一項實驗中，如果兩種量值之間存在著高度相關(guān)，那么兩者都可以使用。

b、如果其中一個量值對自變量的變化并不敏感，則應(yīng)該選用另一個反應(yīng)敏感的量值。

c、如果兩個因變量對自變量都有高敏感性，但兩者間沒有相關(guān)，說明也許是自變量中有額外因素在起作用，或者自變量不是以同樣的方式影響兩種反應(yīng)測量。2021/8/2314精品PPT模板額外變量研究者不擬研究的，但可能與自變量發(fā)生混淆或?qū)σ蜃兞慨a(chǎn)生作用的變量。概念的辨析：有關(guān)變量，無關(guān)變量，額外變量，控制變量舉例：研究者通過觀察發(fā)現(xiàn)，晚飯前在圖書館里學習的學生專心程度沒有晚飯后學習的學生專心程度高。我們是否可以認為：饑餓是導(dǎo)致這種差異的原因？可能的混淆因素：下午是否學習；下午和晚上的注意力；學習內(nèi)容2021/8/2315精品PPT模板研究被試在自由回憶學習中，學習的英文單詞音節(jié)數(shù)越多，則越難學。研究中所用的音節(jié)數(shù)有1音節(jié)，2音節(jié)和3音節(jié)。我們是否可以確認音節(jié)數(shù)是導(dǎo)致難學的因素？可能的混淆因素：單詞的頻率是一個非常重要的易混淆變量，因為音節(jié)越短的單詞使用的頻率越高。2021/8/2316精品PPT模板變量命名：練習1：汽車制造者想知道剎車燈多亮可最大程度地減少后面司機意識到前方正在停車的時間。實驗就是回答這一問題。對變量命名。自變量：剎車燈的明度因變量：剎車燈亮到尾隨車司機踩剎車踏板間的時間額外變量：剎車燈顏色、剎車板的形狀、剎車所需力氣、額外照明度等。2021/8/2317精品PPT模板練習2：訓練鴿子綠燈亮時啄鍵、紅燈亮時停止。對作出正確反應(yīng)的鴿子給予玉米的獎勵。對變量命名。自變量燈的顏色(紅或綠)

因變量啄鍵次數(shù)額外變量食物剝奪時間、鍵的大小、紅燈綠燈的強度等2021/8/2318精品PPT模板自變量混淆來源被試偏差被試反應(yīng)性。霍桑效應(yīng)：被試由于知道自己正在被研究而引起的效應(yīng)。要求者特征：被試猜測實驗?zāi)康暮图僭O(shè)或?qū)嶒炚咂谕囊恍┚€索，從而改變行為方式。1924年美國心理學家梅奧在霍桑工廠的一個實驗。工人由于受到關(guān)注，其生產(chǎn)效率大幅度提高。不是改善照明條件和工資待遇的作用。2021/8/2319精品PPT模板觀察者效應(yīng)：觀察者的存在所引起的效應(yīng)?？赡苁钦砸部赡苁秦撔?。社會贊許性：人們希望表現(xiàn)出符合社會期望的公眾形象。安慰劑效應(yīng)：實驗組接受處理會容易產(chǎn)生這種效應(yīng)。取悅研究者與評價憂慮默許反應(yīng)傾向：對一個陌生人，默許要比不同意產(chǎn)生更小的心理壓力。2021/8/2320精品PPT模板實驗者偏差皮格馬利翁效應(yīng)：研究者的期待對被試的影響。對比效應(yīng)：觀察者可能傾向于把自己作為評價他人個性的參考框架，從而導(dǎo)致把與自己不同的人評價得更加不同，把與自己相似的人評價得比實際更為相似。2021/8/2321精品PPT模板控制額外變量的方法控制某些被試變量的方法嚴格的指導(dǎo)語指導(dǎo)語是實驗中主試給被試交代任務(wù)時說的話。控制被試的反應(yīng)。要求，內(nèi)容確定，完全，簡單明確。主試的態(tài)度一致單盲和雙盲實驗2021/8/2322精品PPT模板控制額外變量的具體方法消除法最好的辦法就是簡單地把它們從實驗環(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（隔音室），光線（遮蔽）等。但有些變量，如實驗時間、儀器，主試，被試的年齡，性別，教育程度等，不能簡單地加以消除，就要靠其他方法加以控制。2021/8/2323精品PPT模板恒定法

對于不能消除的變量，可以使它在整個實驗中保持恒定，即所有的被試受到的影響都是相同的，這種控制方法稱為恒常法。對于一些被試變量，實驗條件，可以采用此種方法。

如，實驗在上午和下午對結(jié)果會有影響，實驗的時間安排在上午，可能會比下午的實驗有更好的結(jié)果，那么都安排在上午做實驗。2021/8/2324精品PPT模板平衡法或匹配法這種控制方法是讓那些無關(guān)變量產(chǎn)生的作用在所有的實驗組及控制組的效果都保持平衡。例1：平衡各組“性別”變量的作用。

20被試，12個男性，8個女性。分成兩組進行實驗。假設(shè)被試的性別可能會對因變量產(chǎn)生作用，所以每組的男女人數(shù)相等。2021/8/2325精品PPT模板例，設(shè)計控制組：實驗者對實驗組以及控制組，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，實驗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。例如：研究接受持槍穩(wěn)定性訓練對射擊準確性的作用。實驗組被試在接受訓練之前先射擊50發(fā)，之后進行訓練，再測驗50發(fā)。結(jié)果如下表：是否可以認為訓練導(dǎo)致了成績的提高？2021/8/2326精品PPT模板被試受訓練前是否接受訓練受訓練后實驗組14接受24考慮時間和練習的作用被試

受訓練前是否接受訓練受訓練后實驗組

14接受24控制組

15無X2021/8/2327精品PPT模板抵消平衡法和隨機化：如果被試需要在各種不同的實驗條件下接受重復(fù)測驗，則會受到重復(fù)測量所產(chǎn)生的影響。這些混淆因素產(chǎn)生在重復(fù)測量的過程中。對此可以采用抵消平衡（counter-balancing）或交叉平衡的手段來控制。

2021/8/2328精品PPT模板

例如：研究對紅綠兩種色光的反應(yīng)時是否一致的問題。未抵消的設(shè)計：讓一組被試先接受10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)論認為被試對紅光反應(yīng)快？設(shè)計問題：實驗刺激的先后順序是一個潛在的無關(guān)變量。2021/8/2329精品PPT模板抵消的設(shè)計：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。

被試紅光綠光S112S221S321S4122021/8/2330精品PPT模板統(tǒng)計控制法實驗完成后，通過一定的統(tǒng)計技術(shù)來事后避免實驗中額外變量的影響。如協(xié)方差分析。不能代替實驗前嚴格的控制。

在心理學實驗中，研究者或主試本身也是額外變量，能夠?qū)嶒灥慕Y(jié)果產(chǎn)生影響。主試的種族、性別、年齡、身份、地位、態(tài)度和情緒等都可能對被試的反應(yīng)產(chǎn)生影響。這種影響不僅僅局限于對人類被試。

2021/8/2331精品PPT模板例如：羅森塔爾曾指派研究助理進行白鼠學習迷津的研究。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)。實驗的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，g1要比g3成績好，g2最差。而實際上，這三組白鼠都是從同一總體中隨機抽取的樣本，因此這種差異是由于主試主觀期待的影響。2021/8/2332精品PPT模板單盲和雙盲實驗被試不知道實驗?zāi)康?，為單盲實驗，主試和被試都不知道實驗?zāi)康?，則為雙盲實驗。多主試控制采用多名主試，進行同一實驗研究，是一種控制主試期待影響的辦法?！半娔X主試”：電腦自動化控制，可以避免人類被試帶來的很多問題。呈現(xiàn)實驗程序，說明刺激變量，記錄被試的反應(yīng)。2021/8/2333精品PPT模板控制被試的方法

無論是人還是動物，被試間差異都是客觀存在的。從面貌、體格、年齡、性別、教育水平、家庭情況、社會地位、文化背景，到心理特征、智力水平、興趣、動機、性格等都各不相同。這些個別差異是造成實驗組內(nèi)以及組間差異的重要因素。2021/8/2334精品PPT模板實驗設(shè)計類型不同分類：根據(jù)對實驗控制的嚴密程度分為：真實驗設(shè)計，準實驗設(shè)計和前實驗設(shè)計根據(jù)被試如何分配到各種實驗條件下分為：被試者間設(shè)計、被試者內(nèi)設(shè)計和混合設(shè)計根據(jù)實驗中要操縱變量的多少：分為單因素實驗設(shè)計和多因素實驗設(shè)計2021/8/2335精品PPT模板被試間設(shè)計又叫獨立組設(shè)計，或組間設(shè)計。把被試分配到自變量的不同水平上或者不同的自變量上。每個被試在實驗中只接受其中的一種處理。優(yōu)點：一種處理（或?qū)嶒灄l件）不會影響另一種處理或?qū)嶒灄l件，因為每個被試只對一種處理做反應(yīng)。缺點：個體間的差異可能會影響到結(jié)果的有效性。所以必須處理個體間的差異。兩種克服辦法：隨機組設(shè)計（randomgroupsdesign）匹配組設(shè)計（matchedgroupsdesign）2021/8/2336精品PPT模板隨機組設(shè)計：將被試隨機分配在不同的組內(nèi)接受不同的自變量處理。建立隨機組的要點在于分派被試到不同組時，不能有偏差存在。如果有某些被試特征或與被試變量相關(guān)的因素左右了被試的分派，就是存在“偏差”。

隨機化原則：隨機化方法：隨機點名，擲骰子或奇偶分，先來后到，隨機數(shù)字表。實驗設(shè)計中很重要的原則2021/8/2337精品PPT模板匹配組設(shè)計所有的被試都要先經(jīng)過一個和實驗作業(yè)同類、相似或表現(xiàn)出高相關(guān)的預(yù)試，然后根據(jù)預(yù)試的成績來將被試配對分組。把被試分組后，再隨機分配到不同的實驗處理條件下。但在匹配所有特征上有困難，而且增加實驗工作量。常用隨機化方法。2021/8/2338精品PPT模板獨立組設(shè)計混淆主要來自被試變量：隨機組設(shè)計中混淆發(fā)生的概率比較小，但是一旦發(fā)生我們就無從得知混淆來自哪里；配對組設(shè)計主要是為了減少被試變量混淆機率，但由于配對組設(shè)計本身的缺點，所以使用較少。2021/8/2339精品PPT模板被試內(nèi)設(shè)計（Within-subjectsdesign）每個或每組被試接受所有的實驗處理，然后比較在不同實驗處理條件下的行為變化。又叫組內(nèi)設(shè)計，有時候叫重復(fù)測量設(shè)計。優(yōu)點節(jié)省被試。方便有效。消除了被試的個別差異對實驗的影響。缺點一種實驗條件下的操作將會影響另一種實驗條件下的操作，即實驗順序造成了麻煩。實驗效率比較高，實驗效果比較好，由被試變異性而導(dǎo)致誤差的可能性比被試間設(shè)計小，容易達到統(tǒng)計顯著水平。練習效應(yīng)疲勞效應(yīng)：隨機化方式進行平衡處理2021/8/2340精品PPT模板此方法不能用來研究某些被試特點自變量之間的差異。如果實驗中每一種實驗條件需要較長時間的恢復(fù)期，則不宜使用組內(nèi)設(shè)計。當自變量的不同水平代表一種連續(xù)事件的延續(xù)結(jié)果時，不宜使用組內(nèi)設(shè)計。幾種刺激在本質(zhì)上應(yīng)該是相對獨立的。例如，在復(fù)述實驗中，被試重復(fù)一次和重復(fù)5次，兩個自變量水平。但被試可能自己私自重復(fù)。破壞了自變量兩個水平之間的差異。2021/8/2341精品PPT模板處理辦法：通過平衡技術(shù)可以減小，但不能完全消除。如果確實會產(chǎn)生，可以在兩種處理方式之間保持足夠長的時間間隔。或采用被試間設(shè)計。對某些實驗研究不適用。如用兩種不同學習方法學習同一個實驗材料。被試內(nèi)設(shè)計的幾種形式：完全的被試內(nèi)設(shè)計

a、隨機區(qū)組設(shè)計；b、ABBA平衡法不完全的被試內(nèi)設(shè)計

c、所有可能的順序；

d、選擇的順序拉丁方設(shè)計（LatinSquare）

不管采用什么方法，都是為了平衡實驗條件間的順序效應(yīng)，同時考慮控制其他額外變量的影響。只是適應(yīng)的情況不同而已。2021/8/2342精品PPT模板完全被試內(nèi)設(shè)計隨機區(qū)組設(shè)計（BlockRandomization）：把被試分出不同的區(qū)組（block），每個區(qū)組內(nèi)被試“同質(zhì)”。每個區(qū)組接受全部實驗處理，每種實驗處理重復(fù)的次數(shù)也要相同。最后統(tǒng)計中可以剔除區(qū)組效應(yīng)，獲得純粹的自變量效應(yīng)。一個區(qū)組內(nèi)可以是一個被試或者多個被試（實驗處理數(shù)目的正倍數(shù)）。當被試的某些特征可能影響到實驗效果時，可以采用這種方法。2021/8/2343精品PPT模板每一區(qū)組內(nèi)被試的人數(shù)分配有三種情況：一名被試作為一個區(qū)組。每名被試(區(qū)組)均接受全部處理，在接受處理的順序上要采用隨機化的方法。每個區(qū)組內(nèi)被試的人數(shù)是實驗處理數(shù)目的整倍數(shù)。區(qū)組內(nèi)的基本單元不是一名被試或幾名被試，而是以一個團體為單元。

2021/8/2344精品PPT模板例如：研究不同聲音刺激對學生解答數(shù)學問題的影響。自變量：聲音刺激（四個水平）；因變量：解答數(shù)學問題成績實驗設(shè)計：實驗處理幾種？：X1、X2、X3、X4。將學生按照平時成績分成3類：優(yōu)良，中等和較差。那么就獲得了三個區(qū)組。在每個分類中隨機抽取12名被試，三個區(qū)組共有36名被試。將每個區(qū)組內(nèi)的學生隨機分成4個小組，每組3人。實驗時一個區(qū)組內(nèi)的每個小組，隨機接受一種實驗處理。2021/8/2345精品PPT模板區(qū)組實驗處理區(qū)組平均X1、X2、X3、X4優(yōu)良O11、O12、O13

O14中等O21、O22、O23

O24較差O31、O32、O33

O34處理平均2021/8/2346精品PPT模板ABBA平衡法（ABBACounterbalancing

）：是指每一種實驗條件都以正反兩種順序呈現(xiàn)給被試。雖然ABBA表示的是兩種實驗條件，但它并不僅僅限于兩種實驗條件。可以應(yīng)用到多種實驗條件并可以被多次重復(fù)，但這種方法一般應(yīng)用于較少的實驗條件和重復(fù)次數(shù)較少的實驗中。2021/8/2347精品PPT模板

ABBA平衡法存在的問題：

如果練習效果不是呈線性增長的，這種平衡就是無效的。預(yù)期作用。是指被試對后面實驗條件的預(yù)期。如果這個循環(huán)被重復(fù)幾次，那么，被試肯定會了解并預(yù)期以上的時間間隔的呈現(xiàn)模式。

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所有可能的順序：采用所有可能的實驗條件順序組合（適用于三種以下實驗條件的實驗設(shè)計）。列出所有實驗條件組合，并隨機分派被試到各種實驗組合中。

當條件很少時，可以實現(xiàn)，但當條件很多時，沒有可行性。2021/8/2349精品PPT模板實驗順序?qū)嶒烅樞?st2d3d4th1st2d3d4th1234312412433142132432141342324114233412143234212134412321434132231442132341423124134312243143212021/8/2350精品PPT模板

拉丁方設(shè)計：對實驗處理的順序和實驗時間的順序采用輪換的方法安排。

采用拉丁方設(shè)計安排實驗條件的順序，然后將被試隨機平均分派到各種實驗順序中去。適用于六種以下實驗條件的實驗設(shè)計。

2021/8/2351精品PPT模板ABCDBCDACDABDABC

順序一二三四1234

被試數(shù)目傳統(tǒng)的4×4拉丁方設(shè)計2021/8/2352精品PPT模板平衡式拉丁方設(shè)計：安排拉丁方的方法：1，2，n，3，n-1,4,n-2,5,n-3……n=4,順序是1，2，4，32，3，1，4，3，4，2，14，1，3，22021/8/2353精品PPT模板在實驗條件為偶數(shù)時，平衡式拉丁方設(shè)計較容易，當實驗條件為奇數(shù)時，每個被試必須在每種條件下測兩次才能獲得平衡式拉丁方。所以有兩個方格。2021/8/2354精品PPT模板實驗條件為偶數(shù)（6）時：1263542314653425164536215641326152432021/8/2355精品PPT模板1253423145342514531251423

實驗條件為奇數(shù)時拉丁方設(shè)計，方格12021/8/2356精品PPT模板4352154132152432135432415方格22021/8/2357精品PPT模板第一行安排實驗順序的公式：對于偶數(shù)個子變量水平，建立平衡的拉丁方的第一行公式為1、2、n、3、n-1、4、n-2......，以六個自變量水平為例，第一行為1、2、6、3、5、4.

對于奇數(shù)個自變量水平，必須有兩個方陣，第二個方陣與第一個方陣正好相反，以5個自變量為例，第一行為1、2、5、3、4/4、3、5、2、1。

2021/8/2358精品PPT模板但是，如果不同實驗條件在順序上不是獨立的，而是有相互作用，應(yīng)該選擇別的設(shè)計方法，如隨機區(qū)組設(shè)計。實驗設(shè)計的例子及詳細的統(tǒng)計，請參閱：舒華：《心理與教育研究中的多因素實驗設(shè)計》。

2021/8/2359精品PPT模板被試者間設(shè)計和被試內(nèi)設(shè)計的比較：被試間設(shè)計被試內(nèi)設(shè)計概念每個被試只接受其中一種實驗處理每個被試接受所有實驗處理優(yōu)點實驗處理之間沒有互相影響克服個別差異對實驗處理的影響；節(jié)省被試，方便有效缺點被試間差異影響到實驗結(jié)果實驗順序影響到實驗結(jié)果克服缺點方法隨機化、匹配隨機區(qū)組、ABBA平衡、拉丁方設(shè)計等2021/8/2360精品PPT模板混合設(shè)計：在同一個研究中有些自變量按被試間設(shè)計處理，而另一些自變量則按被試內(nèi)設(shè)計處理。一般地，如果一種自變量很可能會影響另一種自變量，那么這些變量按組間設(shè)計安排，其余的自變量則按組內(nèi)設(shè)計安排。優(yōu)點：保留了被試間和被試內(nèi)設(shè)計的優(yōu)點，克服了各自的缺點。適用于多變量的實驗設(shè)計。雖然不如被試內(nèi)設(shè)計有效和經(jīng)濟，但很安全。2021/8/2361精品PPT模板實驗設(shè)計舉例：Johnson等人（1983）用混合設(shè)計的方法比較抑郁者和非抑郁者的記憶成績。他們假設(shè)，抑郁者比非抑郁者對于未完成的記憶任務(wù)的記憶效果更好。實驗中，要求抑郁組和非抑郁組完成20項記憶任務(wù)，其中，10項記憶任務(wù)在完成之前被打斷。在全部任務(wù)完成后，要求被試回憶記憶任務(wù)的名稱或盡可能多地描述記憶任務(wù)。被試變量是組間設(shè)計（抑郁：非抑郁），任務(wù)類型是組內(nèi)設(shè)計（完成：未完成）。2021/8/2362精品PPT模板多因素實驗設(shè)計什么是多因素實驗設(shè)計：在一個實驗中包括兩個或兩個以上因素或自變量，而且每個因素有兩個或兩個以上水平。這樣的實驗設(shè)計常常叫多因素實驗設(shè)計。與單因素實驗設(shè)計相對而言。心理學很多研究都是多因素實驗設(shè)計。優(yōu)點是實驗效率高；實驗控制很好；容易建立結(jié)果的普遍性；有利于觀察變量之間的交互作用和主效應(yīng)。能考察多個因素之間的關(guān)系。實用價值高。2021/8/2363精品PPT模板幾個概念：水平：指自變量的單個的處理方式或條件。如自變量是學習中的作業(yè)反饋，兩種處理方式分別是積極反饋和無反饋。那么就說自變量作業(yè)反饋有兩個處理水平。處理（treatment）與處理水平的結(jié)合：特定的實驗條件2021/8/2364精品PPT模板交互作用：指一個自變量對因變量的影響，因為另一個自變量水平的不同而不同時，就說這兩個自變量產(chǎn)生了交互作用。這時不能獨立討論各個自變量的主效應(yīng)。主效應(yīng)(maineffects）：一個自變量的各個水平對因變量的影響。簡單效應(yīng)（simpleeffects）：一個因素的水平在另一個因素的某個水平上的變異。2021/8/2365精品PPT模板誤差變異（errorvariance）：不能由自變量或明顯的額外變量解釋的那部分變異。形式舉例：一個實驗有兩個自變量，A和B，A有兩個水平A1和A2，B有2個水平B1和B2，那么這個實驗設(shè)計就叫2x2

的二因素實驗設(shè)計。如此類推，自變量數(shù)和水平數(shù)可以增加。則如2x3；2x2

x2；2x3

x4；但是，一般因素數(shù)超過4個就太復(fù)雜，對結(jié)果進行解釋也很困難。2021/8/2366精品PPT模板實驗舉例：

A2(diet)x2(exercise)designwillproduce4groups(experimentalconditions)。

ExerciseDietYesNoYesNo2021/8/2367精品PPT模板2021/8/2368精品PPT模板2021/8/2369精品PPT模板2021/8/2370精品PPT模板練習研究8歲和10歲兒童閱讀用10號字和12號字打印的段落材料的時間差異。請?zhí)岢觯鹤宰兞?，因變量，實驗處理。設(shè)計類型，推測結(jié)果：主效應(yīng)和交互作用。2021/8/2371精品PPT模板b1b2a1a212342021/8/2372精品PPT模板準實驗設(shè)計

(Quasi-experimentaldesigns)概念：與真實驗設(shè)計相對而言。在實驗中不能對變量進行嚴格的控制（這些變量常常是被試變量特征），或者使用自然發(fā)生的組，而不能把被試隨機分配到各種實驗條件下。但是仍然觀察到因變量作為自變量變化的函數(shù)。優(yōu)點：因問題和條件限制而無法使用嚴格的控制實驗時，可以采用準實驗設(shè)計。適用自然發(fā)生的自變量，解決實際問題，常用于一些應(yīng)用研究。2021/8/2373精品PPT模板

如典型的被試變量（年齡，性別，種族，種群），社會引起的被試屬性（社會階層，宗教等），疾病以及與疾病有關(guān)的被試因素（智力低下，腦損傷等），只能選擇而不能改變。研究很有實際的應(yīng)用價值。缺點：付出控制的代價。本質(zhì)來講，準實驗設(shè)計只能是一種相關(guān)設(shè)計，評價因果關(guān)系及其推廣到其他情境，必須非常謹慎。2021/8/2374精品PPT模板準實驗設(shè)計類型：時間序列設(shè)計（time-seriesdesign）對一組被試或個體進行周期性測量，并在這一時間序列的測量過程中引進實驗處理，然后觀察引進實驗處理后測量結(jié)果的變化趨勢，如果發(fā)現(xiàn)實施處理后測量結(jié)果出現(xiàn)不連續(xù)性，從而就可以推測實驗處理的效果。模式：O1、O2、O3、O4 X

O5、O6、O7、O8（O代表測量，X代表實驗處理）2021/8/2375精品PPT模板

優(yōu)缺點：可以較好的控制成熟以及測驗因素的影響。但是沒有控制組，不能排除與自變量同時發(fā)生的偶發(fā)事件的影響，測驗敏感性容易受到影響。也不能排除測驗與實驗處理之間的交叉作用。收集數(shù)據(jù)不容易，實施統(tǒng)計復(fù)雜。變式：另外增加一個不接受實驗處理的控制組，可以增加時間序列設(shè)計的效能。2021/8/2376精品PPT模板非相等控制組實驗組前測后測設(shè)計（Nonequivalentcontrolgroupdesignwithpretestandposttest)

設(shè)計模式：一個不相等的控制組，不接受實驗處理。對實驗組和控制組都進行前測和后測。然后比較實驗組和控制組的差異。

O1XO2O1O22021/8/2377精品PPT模板優(yōu)缺點：基本上控制了成熟、歷史和測驗等因素對實驗處理的干擾。有前測，可以了解實驗處理前的狀態(tài)，有了比較的基線水平。但沒有隨機分配被試接受實驗處理，實驗組和控制組不對等，降低了實驗的效度。2021/8/2378精品PPT模板交叉－滯后－組相關(guān)設(shè)計要求在時間點1對兩個變量（A、B）的關(guān)系作出測定和相關(guān)分析，然后在時間點2作相似測定和分析。通過交叉滯后相關(guān)系數(shù)的比較，找出交叉滯后相關(guān)差異的方向，然后根據(jù)差異的方向，確定變量之間的關(guān)系。即當交叉滯后相關(guān)之間有顯著差異時，具有一定因果意義。在同步相關(guān)穩(wěn)定情況下，如果Ra1b2>b1a2，那么A引起B(yǎng)，否則，B引起A。如圖所示。2021/8/2379精品PPT模板2021/8/2380精品PPT模板

三個基本假設(shè)：所表示的因果關(guān)系不隨時間推移而變化。同步相關(guān)與穩(wěn)定性盡可能一致。交叉滯后組相關(guān)中包含了主要的變量，并已作出相應(yīng)的測量。由于上述假設(shè)不易滿足。對于這種設(shè)計中的因果關(guān)系，要作謹慎的解釋。不能完全證明因果關(guān)系，需要其他研究補充和驗證。2021/8/2381精品PPT模板單被試實驗設(shè)計（single-subjectexperiments）針對一個被試，看實驗處理是否對因變量有作用。幾種設(shè)計形式：反轉(zhuǎn)或撤消設(shè)計（reversaldesigns)多基線設(shè)計(multiplebaselinedesigns)。在引入干涉變量前，有多個基線，可以是多個被試的多個基線，也可以是一個被試的多個行為的不同基線。有專門的實驗統(tǒng)計方法。2021/8/2382精品PPT模板2021/8/2383精品PPT模板反轉(zhuǎn)/撤消設(shè)計2021/8/2384精品PPT模板2021/8/2385精品PPT模板前實驗設(shè)計單組后測設(shè)計單組前測后測設(shè)計固定組比較設(shè)計事后回溯設(shè)計2021/8/2386精品PPT模板單組后測設(shè)計在單組后測設(shè)計中，只有一個實驗組，對實驗組只給予一次實驗處理，然后通過測量得到一個后測成績。設(shè)計的基本模式：

XOX是研究者操縱或某種未知因素（研究者經(jīng)過分析而推斷的自變量）的處理，O是研究者操縱自變量引出的結(jié)果（后測成績）或研究者觀察到的結(jié)果。2021/8/2387精品PPT模板單組前測后測設(shè)計單組前測后測設(shè)計是對單組后測設(shè)計的一種改進，它增加了在實驗處理前的測驗，但還是只有一個實驗組。設(shè)計的基本模式：

O1XO2O1表示在接受處理X以前對被試進行前測，取得一項作為基線的觀測值，X表示引入的實驗處理，O2表示處理X后的測驗。2021/8/2388精品PPT模板固定組比較設(shè)計固定組比較設(shè)計又稱靜態(tài)組或整組比較設(shè)計。采用實驗組和控制組兩組被試，但因這兩組被試在實驗處理前就已經(jīng)形成，故它不能使用隨機化原則選擇被試?；驹O(shè)計模式：

XO1O2O1為實驗組接受實驗處理后的反應(yīng)效果；O2為不接受實驗處理的控制組的反應(yīng)效果。2021/8/2389精品PPT模板事后回溯設(shè)計事后回溯設(shè)計是指所研究的對象是已發(fā)生過的事件。在研究過程中，研究者不需要設(shè)計實驗處理或操縱自變量，只需通過觀察存在的條件或事實，將這種已自然發(fā)生的處理或自變量與某種結(jié)果或因變量聯(lián)系起來加以分析，以便從中發(fā)現(xiàn)某種可能的簡單關(guān)系。基本設(shè)計模式：

XOX是自變量或?qū)嶒炋幚?，是研究者不能操縱或改變的；O是研究者觀察到的結(jié)果。2021/8/2390精品PPT模板SUMMARY不同的實驗設(shè)計類型：單因素和多因素真實驗設(shè)計、準實驗設(shè)計前實驗設(shè)計不同的實驗設(shè)計種類有不同的效率，有不同的數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法。選取恰當?shù)膶嶒炘O(shè)計，必須考慮到其他許多因素。2021/8/2391精品PPT模板實驗設(shè)計的信度和效度什么是信度如何測量信度影響信度的因素什么是效度如何測量效度影響效度的因素有哪些2021/8/2392精品PPT模板評價一個實驗設(shè)計：是否達到了實驗的目的是否很好的控制了額外變量信度和效度的衡量2021/8/2393精品PPT模板什么是信度(reliability)：在測定人的心理和行為特點時，一個研究設(shè)計或測試工具在測定結(jié)果上所能達到的精確性和可靠性程度，也就是說在相同的實驗條件下，被試的測定結(jié)果都應(yīng)該是一致的。常用測量主要有：重測信度分半信度2021/8/2394精品PPT模板重測信度即使用同樣的研究方法，對同一樣本被試，相隔一段時間重復(fù)進行相同的兩次測驗，求得兩次測驗結(jié)果的相關(guān)系數(shù)，作為重測信度的指標。這樣求得的相關(guān)系數(shù)又叫穩(wěn)定性系數(shù)。容易實現(xiàn)，但工作量大，兩次實驗的被試很環(huán)境因素不易控制。還容易受到練習效應(yīng)的影響。2021/8/2395精品PPT模板分半信度研究者將同一份測試內(nèi)容，按照題號的奇數(shù)和偶數(shù)，分成各半的兩個測試，分別在同一批被試中施測，再分別計算出每個被試在兩個測試中的總分，并進行相關(guān)計算。這樣求的信度稱分半信度。評分者信度在心理學研究中，如果由評分者對某些測試中被試的特定反應(yīng)，作出一種評價性的主觀判斷，可能會因為評分者不同而產(chǎn)生誤差，這時需要檢驗評分者的一致性和可靠性。這種計算信度的方法，叫評分者信度。這種效度檢驗也叫評分者一致性檢驗。2021/8/2396精品PPT模板如果有兩名評分者，可用他們各自評定的分數(shù)計算兩者的相關(guān)系數(shù)來作為評分者信度。如果評分時連續(xù)變量，可以用積距相關(guān)系數(shù)表示，如果屬于非連續(xù)變量，即等級類別時，需要等級相關(guān)系數(shù)。如果超過多人，考慮使用肯德爾和諧系數(shù)作為對多個評分者間信度的估計值。但評分者的一致性是否顯著，需要進行統(tǒng)計檢驗。2021/8/2397精品PPT模板研究信度的實驗檢驗方法直接驗證，就是在盡可能使用原實驗方法和相同情境下，通過直接重復(fù)實驗過程，通過對有關(guān)實驗結(jié)果的比較，從而驗證某個實驗研究可靠性的方法。系統(tǒng)驗證，即如果原有結(jié)果可靠，那么在系統(tǒng)變化那些與實驗結(jié)果不相關(guān)的因素時，實驗研究仍然會出現(xiàn)同樣的結(jié)果。2021/8/2398精品PPT模板實驗的效度概念：實驗的效度指一項測驗測到所要測量的東西或者達到某種目的的程度?？藏悹枺–ampbell，D.T）（1957）第一次明確提出研究效度的問題。CampbellandCook（1979），《準實驗研究：現(xiàn)場背景的設(shè)計和分析》，全面系統(tǒng)討論和分析了研究效度及其在實驗設(shè)計中的意義。2021/8/2399精品PPT模板有關(guān)研究效度的理論和方法，已為心理學家普遍接受，成為研究與實驗的關(guān)鍵。涉及到效度的實驗研究中的問題所研究的兩個或者多個變量之間是否有一定關(guān)系？如果存在一定關(guān)系，是否是因果關(guān)系？如果可能存在因果關(guān)系，所包含的具體的因果關(guān)系構(gòu)思是什么？假定變量之間因果關(guān)系構(gòu)思明確，其普遍意義如何。內(nèi)部效度統(tǒng)計結(jié)論效度構(gòu)思效度外部效度2021/8/23100精品PPT模板

實驗的內(nèi)部效度定義：指實驗變量能被精確估計的程度，也指實驗中的自變量與因變量之間因果關(guān)系的明確程度。排除對實驗結(jié)果產(chǎn)生干擾的無關(guān)因素，使研究者相信實驗結(jié)果確實是由操縱的變量引起的，則實驗具有較好的內(nèi)部效度；反之如果對于實驗無關(guān)的因素控制不好，造成了與實驗變量的混淆，影響了實驗結(jié)果，則實驗缺乏內(nèi)部效度。2021/8/23101精品PPT模板影響實驗內(nèi)部效度的因素歷史：指在實驗過程中與實驗變量同時發(fā)生并對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響的特定事件。成熟與自然發(fā)展：指在實驗過程中隨著時間的延續(xù)，被試身心發(fā)生變化而對實驗結(jié)果產(chǎn)生了影響。選擇：指對被試選擇不均衡而造成對結(jié)果的影響。測驗：實驗前的前測可能對實驗結(jié)果的影響。被試的遺失。統(tǒng)計回歸：指在實驗處理前選擇了在某一特征方面具有極端分數(shù)的被試，實驗處理后的測驗分數(shù)有回歸到平均數(shù)的趨向。造成原因可能是設(shè)計上的問題，也可能是偶然因素引起的。儀器的使用。選擇與成熟的交互作用。2021/8/23102精品PPT模板實驗的外部效度定義：指實驗研究的結(jié)果能被概括到實驗情境條件以外的程度，也就是研究結(jié)果具有多大程度上的代表性。如果實驗結(jié)果僅在實驗情境下成立，那么實驗的外部效度就很低。例如：某些教學改革實驗的結(jié)果僅僅適用于城市條件的教學，而不適用于農(nóng)村條件的教學，這樣的研究外部效度就很低。影響實驗外部效度的因素選樣偏差實驗情境測試手段對外部效度的估計，需要利用統(tǒng)計推斷，邏輯推理，同時結(jié)合內(nèi)部效度和結(jié)構(gòu)效度水平統(tǒng)籌考慮。2021/8/23103精品PPT模板實驗的內(nèi)部效度和外部效度是相互聯(lián)系、相互影響的。內(nèi)部效度是外部效度的必要條件，但不是充分條件。提高實驗內(nèi)部效度的措施可能會