實(shí)驗(yàn)心理學(xué)心理實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)類型

第二章實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析第二節(jié)心理實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)類型一、真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（一）組間設(shè)計(jì)（between-groupdesign）又稱被試間設(shè)計(jì)、獨(dú)立組設(shè)計(jì)、完全隨機(jī)設(shè)計(jì)1.、組間設(shè)計(jì)的界定要求每個(gè)被試者（組）只接受一個(gè)自變量處理，對(duì)另外一個(gè)被試者（組）進(jìn)行另外一種處理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

【實(shí)驗(yàn)中每個(gè)被試只接受一種自變量水平或自變量水平的結(jié)合。】若有兩種以上的處理，有多少種處理就采用多少個(gè)被試者（組）。教材（A

、B

）對(duì)學(xué)生成績(jī)的影響。組間設(shè)計(jì)：一組用教材A，另一組用教材B，或者相反。2、實(shí)驗(yàn)處理實(shí)驗(yàn)中由主試操縱的自變量構(gòu)成的實(shí)驗(yàn)條件。實(shí)驗(yàn)處理的數(shù)目由每個(gè)自變量各自水平的乘積所得。（一）組間設(shè)計(jì)例：呈現(xiàn)速度對(duì)命名漢字的影響（組間實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)）2×2=42（呈現(xiàn)速度：50毫秒、100毫秒）；2（漢字頻率：高頻字、低頻字）3、評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn)：由于每一個(gè)人只接受一種處理方式，因此一種處理方式不可能影響或污染另一種處理方式，即實(shí)驗(yàn)處理之間不會(huì)污染。

缺點(diǎn)（1）被試差異與實(shí)驗(yàn)條件的混合由于接受自變量不同水平處理的被試各不相同，我們就很難分辨出因變量的變化是由于被試間的差異所致，還是由于自變量的變化所致。（2）研究效率比較低組間設(shè)計(jì)需要更多的被試，需要花費(fèi)更多的時(shí)間和人力。（3）對(duì)實(shí)驗(yàn)處理的效應(yīng)不敏感由于實(shí)驗(yàn)誤差增大，會(huì)引起t、F值縮小，影響顯著性水平。（一）組間設(shè)計(jì)4、克服缺點(diǎn)的方法（一）組間設(shè)計(jì)（1）隨機(jī)分配被試，使組間設(shè)計(jì)被試同質(zhì)。①隨機(jī)化設(shè)計(jì)，就是把被試隨機(jī)地分配到不同組內(nèi)接受不同的自變量處理。②隨機(jī)法的基本假設(shè)是：各隨機(jī)被試組在未經(jīng)受不同處理前是相等的，即使有差異也是統(tǒng)計(jì)允許的限度以內(nèi)的隨機(jī)誤差。（一）組間設(shè)計(jì)（2）匹配被試①匹配（matching）設(shè)計(jì)是指將被試按某一個(gè)或幾個(gè)特征上水平的相同或相似加以配對(duì)，然后再把每一對(duì)中的每個(gè)被試隨機(jī)分配到各個(gè)組別。②匹配設(shè)計(jì)的步驟首先對(duì)被試進(jìn)行前測(cè)，讓所有被試做“共同作業(yè)”，即接收預(yù)備測(cè)驗(yàn)，獲得作業(yè)分?jǐn)?shù)；

其次，根據(jù)作業(yè)分?jǐn)?shù)形成配對(duì)組。③優(yōu)點(diǎn)：在實(shí)驗(yàn)處理之前，就把組間變異縮到最小和要求兩組組內(nèi)變異比單獨(dú)的隨機(jī)分配更接近相等。

④缺點(diǎn)：

（3）使用組內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)我們要研究句子類型對(duì)理解速度的影響，

自變量是什么？因變量是什么？額外變量是什么？復(fù)習(xí)思考若用組間設(shè)計(jì)（句子類型為肯定句和否定句），請(qǐng)問該如何操作？組間設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)是？如何克服？研究者在實(shí)驗(yàn)前采用隨機(jī)分配的方法將被試分為兩組，并隨機(jī)選擇一組為實(shí)驗(yàn)組，另一組為控制組。實(shí)驗(yàn)組接受實(shí)驗(yàn)處理，而控制組則不給予實(shí)驗(yàn)處理。兩組都進(jìn)行前測(cè)。①設(shè)計(jì)模式

前測(cè)后測(cè)

R

O1XO2

R

O3O4O1、O3表示在實(shí)驗(yàn)前對(duì)兩組被試進(jìn)行前測(cè)驗(yàn)，得到初始狀態(tài)的成績(jī)，O2、O4是后測(cè)成績(jī)。（1）隨機(jī)實(shí)驗(yàn)組控制組前測(cè)后測(cè)設(shè)計(jì)5、組間實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)類型②數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)：A：增值分?jǐn)?shù)比較：△a＝O2－O1△b＝O4－O3?△a＝△b

？O2＝O1？O4＝O3

If（O2≠O1

and

O4＝O3）Then自變量對(duì)因變量有效應(yīng)。？O1＝O3？O2＝O4If（O1＝O3

and

O2≠O4）Then自變量對(duì)因變量有效應(yīng)。

兩組增值分?jǐn)?shù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)的方法：t-檢驗(yàn)（參數(shù)統(tǒng)計(jì)）（常用）；曼-惠特尼U-檢驗(yàn)或中位數(shù)檢驗(yàn)（非參數(shù)檢驗(yàn)）。

兩種錯(cuò)誤的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法

：（1）隨機(jī)實(shí)驗(yàn)組控制組前測(cè)后測(cè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了兩次統(tǒng)計(jì)決策，導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)誤差增大【1-（0.95×0.95）＝0.10】

前測(cè)后測(cè)

R

O1XO2

R

O3O4③評(píng)價(jià)：

優(yōu)點(diǎn)：基本控制了絕大多數(shù)影響內(nèi)部效度的因素；

缺點(diǎn)：使用了前測(cè)，雖然為檢查隨機(jī)分組是否存在偏差提供了充分的依據(jù)，但可能對(duì)后測(cè)產(chǎn)生敏感性，出現(xiàn)測(cè)驗(yàn)的反作用效應(yīng)。B:協(xié)方差分析

②數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)：（1）隨機(jī)實(shí)驗(yàn)組控制組前測(cè)后測(cè)設(shè)計(jì)以前測(cè)分?jǐn)?shù)為協(xié)變量，對(duì)實(shí)驗(yàn)實(shí)施前的被試的組間差異進(jìn)行統(tǒng)計(jì)控制和調(diào)整，以使得兩組的后測(cè)成績(jī)具有可比性，排除前測(cè)成績(jī)的影響。（優(yōu)先選擇的統(tǒng)計(jì)方案）④設(shè)計(jì)的實(shí)例分析被試：46名8年級(jí)學(xué)生自變量：實(shí)驗(yàn)處理：因變量：統(tǒng)計(jì)分析方法：協(xié)方差分析,前測(cè)分?jǐn)?shù)為協(xié)變量教學(xué)方法（標(biāo)題閱讀教學(xué)vs常規(guī)）

實(shí)驗(yàn)組接受標(biāo)題閱讀教學(xué)；控制組接受常規(guī)閱讀教學(xué)閱讀成績(jī)（閱讀新聞標(biāo)題，預(yù)測(cè)新聞內(nèi)容）

①設(shè)計(jì)模式

后測(cè)RXO1R

O2（2）隨機(jī)實(shí)驗(yàn)組控制組后測(cè)設(shè)計(jì)②數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)：

t-檢驗(yàn)：？O1＝O2

；曼-惠特尼U-檢驗(yàn)或中位數(shù)檢驗(yàn)（非參數(shù)檢驗(yàn)）。③評(píng)價(jià)：優(yōu)點(diǎn)：幾乎具有隨機(jī)實(shí)驗(yàn)組前測(cè)后測(cè)設(shè)計(jì)所有的優(yōu)點(diǎn)。

缺點(diǎn)：有些實(shí)驗(yàn)需要在對(duì)被試施加實(shí)驗(yàn)處理之前實(shí)行前測(cè)，以了解被試在實(shí)驗(yàn)階段的初始狀態(tài)。是更為理想的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。

（2）隨機(jī)實(shí)驗(yàn)組控制組后測(cè)設(shè)計(jì)被試：自變量：實(shí)驗(yàn)處理：因變量：④研究實(shí)例分析（P23）盧仲衡初中一年級(jí)數(shù)學(xué)自學(xué)輔導(dǎo)教學(xué)協(xié)作實(shí)驗(yàn)研究

實(shí)驗(yàn)單元第一章有理數(shù)測(cè)驗(yàn)第二章整式的加減測(cè)驗(yàn)第三章一元一次方程測(cè)驗(yàn)期末全區(qū)統(tǒng)一考試組別實(shí)驗(yàn)組控制組實(shí)驗(yàn)組控制組實(shí)驗(yàn)組控制組實(shí)驗(yàn)組控制組平均成績(jī)64.4857.3569.5763.6169.3846.2178.7458.47P值p<0.01p>0.05p<0.01p<0.01小學(xué)剛升入初中的學(xué)生

教學(xué)方法自學(xué)輔導(dǎo)教學(xué)；傳統(tǒng)教學(xué)三次單元測(cè)驗(yàn)及一次期末考試成績(jī)（分別作為因變量的4個(gè)指標(biāo)）①設(shè)計(jì)模式RX1O1RX2O2RX3O3②數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)單因素方差分析，而不能采用t檢驗(yàn)，且實(shí)驗(yàn)處理效果有顯著差異，需要繼續(xù)了解究竟是哪些處理之間有顯著差異，需進(jìn)行N-K事后檢驗(yàn)。（3）隨機(jī)多組后測(cè)設(shè)計(jì)隨機(jī)實(shí)驗(yàn)組控制組后測(cè)設(shè)計(jì)

后測(cè)RXO1R

O2知識(shí)回顧：方差分析原理

教材（處理）樣本???Шk=312345707472687175807768757072667270717570變異的可加性（或變異的可分解性）83、某研究機(jī)構(gòu)研制出一種能提高5歲幼兒閱讀能力的游戲產(chǎn)品，該產(chǎn)品能在使用三個(gè)月之后提高幼兒的閱讀能力，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這種游戲產(chǎn)品的作用。（2007心理學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)綜合考研試題）考研試題

（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簷z驗(yàn)游戲產(chǎn)品是否真能提高幼兒閱讀能力。（2）被試：5歲兒童60名，各方面條件均衡。（3）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)隨機(jī)實(shí)驗(yàn)組控制組前測(cè)后測(cè)設(shè)計(jì)（組間設(shè)計(jì)）（4）實(shí)驗(yàn)程序：將60名兒童隨機(jī)分成A、B兩組。測(cè)量?jī)山M兒童的閱讀起始水平。A組使用該游戲產(chǎn)品，B組不使用。三個(gè)月后，再次測(cè)量?jī)山M兒童的閱讀水平。

（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：假如三個(gè)月后進(jìn)行閱讀水平的測(cè)量，A組兒童的閱讀提高程度顯著高于B組，則證明游戲產(chǎn)品有效，反之，若沒有明顯的差異，則說明這種產(chǎn)品無效。

（6）注意：實(shí)驗(yàn)過程必須確保測(cè)量A、B兩組閱讀能力的材料的一致性，排除可能的干擾因子?！址Q“被試內(nèi)設(shè)計(jì)”、“重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)”每個(gè)被試需要接受自變量所有情況的處理。（二）組內(nèi)設(shè)計(jì)（within-groupsdesign）例：呈現(xiàn)速度對(duì)命名漢字的影響（組內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)）可為：2×2=42（呈現(xiàn)速度：50毫秒、100毫秒）；2（漢字頻率：高頻字、低頻字）1、組內(nèi)設(shè)計(jì)的定義基本原理是：每個(gè)被試者參與所有的實(shí)驗(yàn)處理，然后比較相同被試者在不同處理下的行為變化。優(yōu)點(diǎn)：（1）消除了被試個(gè)別差異對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。避免由于不同實(shí)驗(yàn)處理組被試不等組對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的影響。組內(nèi)設(shè)計(jì)比組間設(shè)計(jì)更敏感。

（2）心理學(xué)的某些領(lǐng)域需要使用組內(nèi)設(shè)計(jì)，即組內(nèi)設(shè)計(jì)用于研究練習(xí)的階段性。

（3）可節(jié)省被試。組內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需被試：n個(gè)組間實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需被試:n×實(shí)驗(yàn)處理數(shù)2、評(píng)價(jià)缺點(diǎn)：（3）被試接受不同的自變量水平的處理之間總會(huì)存在時(shí)間間隔，因此實(shí)驗(yàn)者需要努力防止在此間隔內(nèi)偶然發(fā)生的事件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

（2）由于被試先后接受不同處理，一些和時(shí)間順序有關(guān)的誤差就可能混淆進(jìn)來。（1）不同實(shí)驗(yàn)處理之間出現(xiàn)相互“污染”。

平衡：對(duì)實(shí)驗(yàn)處理順序的平衡，即讓被試在所有順序下接受處理，各種順序誤差相互抵消。平衡設(shè)計(jì)技術(shù)：ABBA設(shè)計(jì)和拉丁方設(shè)計(jì)。

有可能產(chǎn)生相互干擾或具有記憶效應(yīng)、練習(xí)效應(yīng)、疲勞效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)變量不宜使用組內(nèi)設(shè)計(jì)。被試特點(diǎn)自變量間差異不能用。不宜使用：3、克服缺點(diǎn)的方法：平衡技術(shù)①定義

指每一種實(shí)驗(yàn)條件都以正反兩種順序呈現(xiàn)給被試。

（1）ABBA設(shè)計(jì)

（完全平衡法，抵消實(shí)驗(yàn)條件的設(shè)計(jì)）4、設(shè)計(jì)類型被試

自變量（實(shí)驗(yàn)處理）水平1水平2水平2水平1被試1被試2

…ABBAABBAABBA②使用的條件

A、如果練習(xí)效果不是呈線性增長(zhǎng)的，則這種平衡就是無效的。

③數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)：XA中的兩個(gè)值，XB中的兩個(gè)值，分別求平均數(shù)和,然后運(yùn)用t檢驗(yàn)。

ABBA平衡法存在的問題：

正式實(shí)驗(yàn)前做些練習(xí)、ABBA和BAAB

B、預(yù)期作用。即被試對(duì)后面實(shí)驗(yàn)條件的預(yù)期。

（2）拉丁方設(shè)計(jì)（Latin－squaredesign）

平衡設(shè)計(jì)、輪換設(shè)計(jì)每個(gè)自變量或?qū)嶒?yàn)處理能同等的出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)順序的每個(gè)位置的一種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。能保證實(shí)驗(yàn)處理所受的實(shí)驗(yàn)順序完全平衡。

①排列方式標(biāo)準(zhǔn)：首行：1，2，n,3,（n-1）,4,（n-2）…非標(biāo)準(zhǔn)：隨機(jī)化行或隨機(jī)化列（只能變一個(gè)）被試

測(cè)試條件順序第1第2第3第4A1243B2314C3421D4132第二：要構(gòu)成一個(gè)拉丁方，必須使行數(shù)等于列數(shù)，并且兩者都要等于處理種數(shù).特點(diǎn)：第一：每種處理在每一行和每一列都出現(xiàn)而且只出現(xiàn)一次；測(cè)試“天”時(shí)刻（鐘點(diǎn)）8101416第一天處理1處理2處理4處理3第二天處理2處理3處理1處理4第三天處理3處理4處理2處理1第四天處理4處理1處理3處理2②前提條件A、自變量和額外變量不能存在交互作用。交互作用（interaction）：是指一個(gè)實(shí)驗(yàn)中有兩個(gè)或兩個(gè)以上的自變量，當(dāng)一個(gè)自變量的效果在另一個(gè)自變量的每一個(gè)水平上不一樣時(shí)，我們就說存在著自變量的交互作用。B、每個(gè)額外變量的水平數(shù)與自變量水平數(shù)相等。③評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn)：在許多研究情境中，這種設(shè)計(jì)比完全隨機(jī)和隨機(jī)區(qū)組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更加有效，它可以使研究者分離2個(gè)無關(guān)變量的影響，因而減少實(shí)驗(yàn)誤差，可獲得對(duì)處理效應(yīng)的更準(zhǔn)確的評(píng)估。缺點(diǎn)：

A:它關(guān)于自變量與額外變量之間不存在交互作用的假設(shè)其實(shí)很難滿足，當(dāng)實(shí)驗(yàn)中研究多個(gè)自變量時(shí)，尤其如此。

B:拉丁方設(shè)計(jì)要求額外變量的水平與自變量的水平數(shù)量必須相等，這限制了該設(shè)計(jì)的使用。④數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用不考慮交互作用的多因素方差分析。⑤示例（p46）被試：16名學(xué)生自變量：因變量：額外變量：測(cè)驗(yàn)（4）問題解決的成績(jī)班級(jí)、實(shí)驗(yàn)時(shí)間拉丁方設(shè)計(jì)的統(tǒng)計(jì)模型拉丁方設(shè)計(jì)的方差分析其中，i=1,2…,n；j=1,2…,p；k=1,2,…,p；l=1,2,…,p—被試i在處理水平j(luò)上的分?jǐn)?shù)；—總體平均數(shù)或真值；—水平j(luò)的處理效應(yīng)；—水平k的無關(guān)變量B的變異；—水平l的無關(guān)變量C的變異；—誤差變異SSTdf=npp-1SS處理間df=p-1SS處理內(nèi)df=p（np-1）SSAdf=p-1SSB(無關(guān)變異)df=p-1SSC(無關(guān)變異)df=p-1SS誤

(誤差)df=(p-1)(p-2)平方和與自由度分析虛無假設(shè)：A因素（測(cè)驗(yàn)）效應(yīng)等于0，即無關(guān)變量B因素（班級(jí)）的效應(yīng)等于0，即無關(guān)變量C因素（實(shí)驗(yàn)時(shí)間）的效應(yīng)等于0，即備擇假設(shè)①平方和②自由度③均方④F檢驗(yàn)變異來源dfSSMSF組別4－1=31.950.650.06時(shí)間4－1=36.802.270.21處理4－1=317.45.800.54剩余（4－1）（4－2）=664.2510.71總和90.4⑤方差分析表一個(gè)研究者在做4種生字密度對(duì)學(xué)生閱讀理解影響的研究時(shí)，從4個(gè)班隨機(jī)選取32名學(xué)生，每個(gè)班8人，實(shí)驗(yàn)在星期三、四、五、六下午分四次進(jìn)行。請(qǐng)根據(jù)上述問題作出一個(gè)恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。思考2010考研真題采用這種設(shè)計(jì)可控的主要額外變量是被試實(shí)驗(yàn)處理A1243B2314C3421D4132A.

順序誤差B.期望誤差

C.實(shí)驗(yàn)者效應(yīng)D.動(dòng)作誤差（A）

指在一個(gè)研究中有些自變量按組內(nèi)設(shè)計(jì)安排，有些自變量按組間設(shè)計(jì)安排。

（三）混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（mixeddesign）（最常用）1、混合設(shè)計(jì)的界定a.有可能產(chǎn)生相互干擾或者具有記憶效應(yīng)、練習(xí)效應(yīng)、疲勞效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)變量作為組間變量。

b.a中情況以外的都可用作組內(nèi)變量。

例1：約翰遜等人（1983）使用混合設(shè)計(jì)的方法比較抑郁者和非抑郁者的記憶成績(jī)。假設(shè)：抑郁者比非抑郁者對(duì)于未完成的記憶任務(wù)的記憶效果更好。程序：實(shí)驗(yàn)中，要求抑郁組和非抑郁組完成20項(xiàng)記憶任務(wù)，其中，10項(xiàng)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)。

被試變量任務(wù)類型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：被試類型任務(wù)類型完成未完成抑郁非抑郁—組間設(shè)計(jì)（抑郁者和非抑郁者），—組內(nèi)設(shè)計(jì)（完成任務(wù)和未完成任務(wù)）。的設(shè)計(jì)類型？2（被試類型：抑郁，非抑郁）×2（任務(wù)類型：間斷，連續(xù)）例2：年齡對(duì)再認(rèn)能力的影響自變量：年齡（初中生年齡組和大學(xué)生年齡組）、實(shí)驗(yàn)材料（具體實(shí)物圖形組和詞組）因變量：再認(rèn)能力作指標(biāo)。被試類型是組間設(shè)計(jì)（初中生年齡組和高中生年齡組），材料類型是組內(nèi)設(shè)計(jì)（具體實(shí)物圖形組和詞組）。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：2（被試類型：初中組，高中組）×2（材料類型：具體實(shí)物圖形，詞）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：圖2-3兩個(gè)自變量對(duì)再認(rèn)能力的影響多變量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)中包括兩個(gè)或兩個(gè)以上自變量或因變量的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。與混合設(shè)計(jì)有區(qū)別。

多自變量實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)：（中科院2002考研試題）（1）效率高有兩個(gè)自變量的實(shí)驗(yàn)要比分別做兩個(gè)只有單一自變量的實(shí)驗(yàn)效率要高。（3）得出的結(jié)論與實(shí)際情況更為接近，結(jié)果的推論性也相應(yīng)提高。（2）能夠研究多個(gè)自變量之間的交互作用。

補(bǔ)充區(qū)組的概念

肥沃田

中等田

貧瘠田隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)的目的使區(qū)組內(nèi)的被試差異（或環(huán)境因素）盡量減小，區(qū)組間差異盡量擴(kuò)大。普通水稻雜交水稻普通水稻雜交水稻普通水稻雜交水稻①隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)定義指將實(shí)驗(yàn)處理隨機(jī)地分配到一個(gè)區(qū)組或重復(fù)的實(shí)驗(yàn)單位的設(shè)計(jì)類型。2、類型（1）隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)(randomizedblockdesign)它能夠彌補(bǔ)完全隨機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的缺陷。例：我們要研究文章的生字密度對(duì)閱讀理解影響的研究：

自變量是什么？因變量是什么？無關(guān)變量是什么？可以把哪個(gè)無關(guān)變量作為區(qū)組進(jìn)行設(shè)計(jì)？②隨機(jī)區(qū)組單因素設(shè)計(jì)的基本模式區(qū)組

實(shí)驗(yàn)處理區(qū)組平均X1X2X3X41X11X12X13X142X21X22X23X243X31X32X33X344X41X42X43X44處理平均4321342（1）隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)(randomizedblockdesign)1一個(gè)自變量，一個(gè)無關(guān)變量區(qū)組實(shí)驗(yàn)處理的組合Xa1b1Xa1b2Xa1b3Xa2b1Xa2b2Xa2b31O11O12O13O14O15O162O21O22O23O24O25O26…………………nOn1On2On3On4On5On6隨機(jī)化區(qū)組設(shè)計(jì)的原則是同一區(qū)組內(nèi)的被試盡量“同質(zhì)”，每一區(qū)組都接受全部實(shí)驗(yàn)處理，每一種實(shí)驗(yàn)處理在不同的區(qū)組中重復(fù)的次數(shù)也相同。3種分配區(qū)組被試的方式：

一名被試作為一個(gè)區(qū)組每個(gè)區(qū)組內(nèi)被試的人數(shù)是實(shí)驗(yàn)處理數(shù)目的整倍數(shù)區(qū)組內(nèi)的基本單元是一個(gè)團(tuán)體（自然班問題的解決方案）③數(shù)據(jù)分析多因素方差分析實(shí)驗(yàn)處理和區(qū)組分別作為因素來考慮實(shí)驗(yàn)處理效應(yīng)——研究者關(guān)注的重點(diǎn)區(qū)組因素——無關(guān)變量，應(yīng)加以控制

優(yōu)點(diǎn)：考慮到個(gè)別差異對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響（區(qū)組效應(yīng)），而把實(shí)驗(yàn)單元（被試）劃分為幾個(gè)區(qū)組，并在統(tǒng)計(jì)計(jì)算上將這種影響從組內(nèi)誤差中分離出來，進(jìn)一步反映出實(shí)驗(yàn)處理的作用。

缺點(diǎn)：劃分區(qū)組有一定困難；自變量與無關(guān)變量間沒有交互作用。④評(píng)價(jià)（2）所羅門四組設(shè)計(jì)

(Solomon4-groupdesign)①定義指通過隨機(jī)化程序選擇同質(zhì)被試，并且設(shè)置了四種不同實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的設(shè)計(jì)類型。即將被試隨機(jī)取樣，并隨機(jī)分為四組，兩組為實(shí)驗(yàn)組，兩組為控制組，兩組中有一組有前測(cè)，一組無前測(cè)。②設(shè)計(jì)模式RO1O2RO3XO4RO5RXO6

垂直方向上相對(duì)的字母表示同時(shí)發(fā)生，即時(shí)間要吻合。

③數(shù)據(jù)分析多因素方差分析，即：獨(dú)立樣本2（實(shí)驗(yàn)處理：有，無）×2（測(cè)驗(yàn)：有前測(cè)，無前測(cè)）的方差分析。

優(yōu)點(diǎn)：研究者可檢查前測(cè)的可能效果，將事前測(cè)定的反作用效果分離出來，對(duì)實(shí)驗(yàn)處理的效果更加清楚，對(duì)無關(guān)變量的控制比較完善。缺點(diǎn)：所選被試較多，實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)較大。一般在需要對(duì)研究假設(shè)作出決定性檢驗(yàn)的時(shí)候加以使用。④評(píng)價(jià)有人要了解手動(dòng)作的穩(wěn)定性是否受情緒的影響，他讓青年組在興奮狀態(tài)測(cè)定，平均得10分，讓老年組在安靜中測(cè)定，平均得9分。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，兩組手穩(wěn)定性得分差異不顯著。因此，他下結(jié)論說：手動(dòng)作穩(wěn)定性不受情緒得影響。你認(rèn)為他的結(jié)論是否正確？為什么？思考是介于非實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之間的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，不易對(duì)被試進(jìn)行隨機(jī)抽樣，可以設(shè)立控制組。它對(duì)額外變量的控制比非實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要嚴(yán)格一些，但不如真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)控制得充分和廣泛。

二、準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（quasi-experiment）1、定義（1）、單組準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)①時(shí)間系列設(shè)計(jì)指一組被試或個(gè)體進(jìn)行一系列周期性測(cè)量，并在測(cè)量的時(shí)間序列中引進(jìn)實(shí)驗(yàn)處理，然后觀測(cè)實(shí)驗(yàn)處理后的一系列測(cè)量結(jié)果，并與引入實(shí)驗(yàn)處理前的一系列測(cè)量結(jié)果相比較，研究插入實(shí)驗(yàn)處理前后測(cè)量結(jié)果的變化趨勢(shì)，從而推斷實(shí)驗(yàn)處理是否產(chǎn)生效果。A、設(shè)計(jì)模式O1

O2

O3

O4

X

O5

O6

O7

O82、設(shè)計(jì)類型〇1～〇8的測(cè)量中，引入實(shí)驗(yàn)變量X后，時(shí)間系列設(shè)計(jì)的某些可能的結(jié)果模型XABCDEFHGB、評(píng)價(jià)：優(yōu)點(diǎn)：

a.能較好控制“成熟”因素對(duì)內(nèi)部效度的影響；

b.可控制測(cè)驗(yàn)因素的干擾；

c.有時(shí)能控制統(tǒng)計(jì)回歸的因素；

缺點(diǎn)：

a.不能控制與實(shí)驗(yàn)處理同時(shí)發(fā)生的偶發(fā)事件的影響，不能排除與自變量同時(shí)出現(xiàn)的附加變量的影響；

b.不易控制測(cè)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)處理的交互作用；

c.多次施測(cè)可能降低或增加被試對(duì)實(shí)驗(yàn)處理的敏感性。

從測(cè)量數(shù)據(jù)的總體上來對(duì)處理進(jìn)行檢驗(yàn)。t檢驗(yàn)。檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)處理前的回歸直線與實(shí)驗(yàn)處理后的回歸直線是否存在顯著差異，包括對(duì)殘差（剩余標(biāo)準(zhǔn)差）、截距和斜率的差異顯著性檢驗(yàn)。

C、

數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)②、相等時(shí)間樣本設(shè)計(jì)A、設(shè)計(jì)模式(只有一組被試時(shí))X1O1X0O2X1O3X0O4X0：不出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)變量。該設(shè)計(jì)廣泛應(yīng)用研究學(xué)生學(xué)習(xí)中。B、評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn)：能較好控制“歷史”因素對(duì)內(nèi)部效度的影響。缺點(diǎn)：在控制影響外部效度的因素方面不夠理想，測(cè)驗(yàn)的反作用、實(shí)驗(yàn)安排的反作用、選擇偏差與實(shí)驗(yàn)變量的交互作用、重復(fù)實(shí)驗(yàn)處理的干擾均可能影響相等時(shí)間樣本設(shè)計(jì)下的研究的外部效度。

C、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)：兩因素方差分析：2（實(shí)驗(yàn)處理：有，無）×2（實(shí)施順序：前，后）

X1O1X0O2X1O3X0O4（2）多組準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)①不相等實(shí)驗(yàn)組控制組前測(cè)后測(cè)設(shè)計(jì)研究者不能按隨機(jī)化原則和等組法來選擇對(duì)等組，有時(shí)也不能隨機(jī)安排哪個(gè)為實(shí)驗(yàn)組、哪個(gè)為控制組。A、設(shè)計(jì)模式O1XO2

（處理組）…O3O4

（對(duì)照組）

虛線表示不能隨機(jī)選擇和部署兩組，并且兩組可能不對(duì)等。為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果少受無關(guān)因素的干擾，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有較高可靠性。某公司管理者預(yù)制定一套新的工作時(shí)間表。每周要求工人工作40小時(shí)，工人可以選擇周末休息3天，并且每天上班和下班的時(shí)間由工人自己決定。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：前測(cè)實(shí)驗(yàn)處理后測(cè)A廠作息制度改變之前一個(gè)月的平均產(chǎn)量改變作息制度（6個(gè)月）作息制度改變后第6個(gè)月的平均產(chǎn)量B廠與A廠相同月份的平均產(chǎn)量未改變作息制度與海淀區(qū)工廠相同月份的平均產(chǎn)量B、評(píng)價(jià)

優(yōu)點(diǎn)：增添了控制組（嚴(yán)格意義上應(yīng)稱為對(duì)照組，因?yàn)槿狈﹄S機(jī)分配），基本控制歷史、成熟、測(cè)驗(yàn)等因素的干擾；有前測(cè)可以了解初始狀態(tài)。缺點(diǎn)：選擇與其他因素的交互作用可能會(huì)降低該設(shè)計(jì)的效度。

C、設(shè)計(jì)顯著性檢驗(yàn)t-檢驗(yàn)：△a＝O2－O1△b＝O4－O3?△a＝△b曼-惠特尼U-檢驗(yàn)或中位數(shù)檢驗(yàn)（非參數(shù)檢驗(yàn)）。②、不相等實(shí)驗(yàn)組控制組前測(cè)后測(cè)時(shí)間系列設(shè)計(jì)A、設(shè)計(jì)模式O1O2O3O4XO5O6O7O8……………O9O10O11O12O13O14O15O16

虛線表示兩組非隨機(jī)組。

B、評(píng)價(jià)影響內(nèi)部效度的因素基本上得到控制；測(cè)驗(yàn)的反作用、選擇偏差等因素和實(shí)驗(yàn)處理的交互作用可能會(huì)影響該設(shè)計(jì)的外部效度。

C、設(shè)計(jì)顯著性檢驗(yàn)③平衡設(shè)計(jì)（輪換設(shè)計(jì)、拉丁方設(shè)計(jì)）僅有后測(cè)驗(yàn)的模式

A、定義指為了達(dá)到對(duì)實(shí)驗(yàn)控制的目的，使各組被試都接受不同的實(shí)驗(yàn)處理，而對(duì)實(shí)驗(yàn)處理的順序和實(shí)驗(yàn)時(shí)間的順序采用了輪換的方法。C、設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)和顯著性檢驗(yàn)見拉丁方實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。B、不同名稱的內(nèi)涵

平衡對(duì)抗設(shè)計(jì)：在實(shí)驗(yàn)中，往往由于前一個(gè)實(shí)驗(yàn)處理影響后一個(gè)實(shí)驗(yàn)處理的效果，因而該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的作用就在于提供對(duì)實(shí)驗(yàn)處理順序的控制，使實(shí)驗(yàn)條件均衡，抵消由于實(shí)驗(yàn)處理先后順序的影響而產(chǎn)生的順序誤差。

輪換設(shè)計(jì)：在實(shí)驗(yàn)中，由于學(xué)習(xí)的首因效應(yīng)和近因效應(yīng)的存在，因而在實(shí)驗(yàn)方法上，使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的先后次序輪換，使情景條件和先后順序?qū)Ω鱾€(gè)實(shí)驗(yàn)組機(jī)會(huì)均等，從而排除這兩種效應(yīng)的影響。

并沒有真正操作自變量，但具有實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的某些特點(diǎn)，也可對(duì)因果關(guān)系進(jìn)行嘗試性探討的研究設(shè)計(jì)。

（1）設(shè)計(jì)模式

XO例：數(shù)學(xué)輔導(dǎo)講座對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)成績(jī)影響三、非實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1、單組后測(cè)設(shè)計(jì)（1）設(shè)計(jì)模式O1XO2例：元認(rèn)知訓(xùn)練對(duì)學(xué)生閱讀理解的影響（1）設(shè)計(jì)模式

X

O1…

O22、單組前測(cè)后測(cè)設(shè)計(jì)3.固定組比較設(shè)計(jì)（靜態(tài)組或整組比較設(shè)計(jì)）（1）設(shè)計(jì)模式x4.事后回溯設(shè)計(jì)O

X表示該設(shè)計(jì)的自變量或?qū)嶒?yàn)處理無法被操作或改變，O則代表研究者觀察到的結(jié)果。事后回溯設(shè)計(jì)的原則是從已經(jīng)發(fā)生并在某方面有差異的組別開始，追溯研究產(chǎn)生這種差異的原因。（2）設(shè)計(jì)類型①相關(guān)研究設(shè)計(jì)A、設(shè)計(jì)模式O1

O2例：吸煙與