三章心理學(xué)實驗設(shè)計

第三章心理學(xué)的實驗設(shè)計

實驗設(shè)計之前一、實驗設(shè)計概念指研究者針對需要驗證的實驗假設(shè)，為有計劃的搜集觀察資料而預(yù)先建立和依據(jù)的設(shè)計模式。目的:找出實驗條件和實驗結(jié)果之間的關(guān)系，做出正確的結(jié)論，來檢驗解決問題的假設(shè)。二、內(nèi)容①刺激變量(或刺激變項)的確定及其呈現(xiàn)的方式；②反應(yīng)變量(或反應(yīng)變項)的指標(biāo)及其測量方法；③對一切有關(guān)變量(或變項)的控制措施；④確定被試總體及被試樣本人數(shù)和選擇被試的方法；⑤擬定主試在實驗開始前對被試者要說的指導(dǎo)語；⑥規(guī)定實驗次數(shù)；⑦安排實驗程序；⑧規(guī)定使用儀器的型號；⑨規(guī)定處理實驗數(shù)據(jù)的方法。三、實驗設(shè)計的基本類型從對實驗控制條件的嚴密程度的不同：①真實驗設(shè)計②準(zhǔn)實驗設(shè)計③非實驗設(shè)計根據(jù)實驗中要操縱變量的多少：①單因素實驗設(shè)計②多因素實驗設(shè)計根據(jù)在各種自變量及各種處理水平中是否用相同被試：①被試內(nèi)設(shè)計②被試間設(shè)計③混合設(shè)計四、實驗設(shè)計中使用的符號X：表示一種處理，即研究者操作或變化的實驗變量（自變量）；在比較不同的處理時，以X0，X1，X2…表示O：表示處理前或后的一種觀測或度量。自左至右：表示時間次序或先后。同一橫行的X或O：表示這些X或O作用于同一組被試。R：表示被試已被隨機化選擇、分配。M：表示把被試加以配對?！商摼€所隔開的各組是非同質(zhì)的，虛線表示不能隨機選擇和分配兩組。表示事后回溯設(shè)計中的自變量，是研究者不能操縱或改變的。X五、實驗設(shè)計的基本術(shù)語1、因素與水平因素：自變量水平：因素的特定值稱為“水平”或稱為“處理”。2、水平結(jié)合一個因素的某一水平與另一因素的某一水平的結(jié)合，成為一個水平結(jié)合，或者一個處理結(jié)合。例如：噪聲強度兩個水平：40分貝（A1）、60分貝（A2）;任務(wù)難度兩個水平：高（B1）、低（B2）；包含的實驗處理有2×2=4。3、主效應(yīng)與交互效應(yīng)主效應(yīng)：指的是一個因素的獨立效應(yīng)，即它的不同水平所引起的變異如2（噪音強度）×2（任務(wù)難度）×2（有無競爭）。交互效應(yīng)：反映兩個或者多個因素的聯(lián)合效應(yīng)。當(dāng)一個因素如何起作用受到另一個因素影響時，稱為兩個因素之間存在交互效應(yīng)；當(dāng)一個因素如何起作用受到另外兩個因素影響時，稱為三個因素之間存在交互效應(yīng)。4、簡單效應(yīng)與簡單簡單效應(yīng)A、簡單效應(yīng)：一個因素的水平在另一個因素的某個水平上的變異。例如：噪聲強度兩個水平：40分貝（A1）、60分貝（A2）;

任務(wù)難度兩個水平：高（B1）、低（B2）如果兩個因素之間存在交互效應(yīng)，就需要做簡單效應(yīng)分析。在B1（任務(wù)難度高）水平上，40分貝（A1）與60分貝（A2）時，測驗成績有沒有差異，如果有，稱為A在B1水平上有簡單效應(yīng)；同樣A在B2水平上是否簡單效應(yīng)；

B在A1水平上是否簡單效應(yīng)；

B在A2水平上是否簡單效應(yīng)；B、簡單簡單效應(yīng)一個因素的水平在另外兩個因素的水平結(jié)合上的效應(yīng)例如：噪聲強度（A）、有無競爭（B）、任務(wù)難度（C）之間存在交互作用。可以檢驗簡單簡單效應(yīng)：在C1B1水平的結(jié)合上，A1與A2之間的任務(wù)成績有無差異，如果有差異，說明存在簡單簡單效應(yīng)。同樣：5、處理效應(yīng)指總變異中由自變量所引起的那部分變異。主效應(yīng)、交互效應(yīng)、簡單效應(yīng)、簡單簡單效應(yīng)，都屬于處理效應(yīng)。

不要盲目追求交互作用！!17

實驗設(shè)計一、獨立組設(shè)計二、組內(nèi)設(shè)計三、混合設(shè)計四、單組后測設(shè)計五、單組前測后測設(shè)計六、固定組比較設(shè)計七、事后回溯設(shè)計八、中斷時間序列設(shè)計九、質(zhì)的評鑒與研究真實驗設(shè)計前實驗設(shè)計準(zhǔn)實驗設(shè)計

每個被試只接受一種自變量水平或者多個自變量水平結(jié)合中的一種實驗處理，不同被試接受不同的自變量水平或者多個自變量水平結(jié)合中的不同實驗處理，所以稱為被試間設(shè)計。被試隨機取樣，隨機安排到不同的實驗處理，稱為完全隨機化設(shè)計。各個實驗處理組的被試之間沒有關(guān)系，稱為獨立樣本設(shè)計。二、真實驗設(shè)計——完全隨機化設(shè)計1.隨機實驗組控制組前測后測設(shè)計(1)設(shè)計模式：RO1XO2RO3XO4二、真實驗設(shè)計——完全隨機化設(shè)計1.隨機實驗組控制組前測后測設(shè)計(2)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計檢驗：①增值分數(shù)比較：△a＝O2-O1

△b＝O4-O3

?△a＝△b兩種錯誤的統(tǒng)計檢驗方法錯誤的檢驗方法一：？O2＝

O1

？O4＝

O3

If（O2≠O1andO4＝

O3

）

Then自變量對因變量有效應(yīng)兩種錯誤的統(tǒng)計檢驗方法錯誤的檢驗方法二：？O1＝

O3

？O2＝

O4

If（O1＝

O3andO2≠O4）

Then自變量對因變量有效應(yīng)為什么不對?

進行了兩次統(tǒng)計決策，導(dǎo)致統(tǒng)計誤差增大（0.95×0.95＝0.90）；無法很好地排除歷史、成熟、自然發(fā)展及測驗等影響內(nèi)部效度因素的影響。

二、真實驗設(shè)計——完全隨機化設(shè)計1.隨機實驗組控制組前測后測設(shè)計(2)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計檢驗：②協(xié)方差分析：以前測分數(shù)為協(xié)變量，對實驗實施前的被試的組間差異進行統(tǒng)計控制和調(diào)整，以使得兩組的后測成績具有可比性，排除前測成績的影響。（優(yōu)先選擇的統(tǒng)計方案）③曼-惠特尼（Mann-Whitney）U-檢驗或中位數(shù)檢驗（非參數(shù)檢驗）二、真實驗設(shè)計——完全隨機化設(shè)計1.隨機實驗組控制組前測后測設(shè)計(3)評價：

優(yōu)點：基本控制了絕大多數(shù)影響內(nèi)部效度的因素，隨機選取被試和隨機分組形成等組，減少對實驗結(jié)果的污染；使用實驗組和控制組可以控制歷史成熟等因素對實驗結(jié)果的影響。缺點：使用了前測，雖然為檢查隨機分組是否存在偏差提供了充分的依據(jù)，但可能對后測產(chǎn)生敏感性，出現(xiàn)測驗的反作用效應(yīng)。實驗只有一個自變量，無法分析多變量和交互作用對因變量的影響。二、真實驗設(shè)計——完全隨機化設(shè)計（4）研究實例實驗被試：60名大學(xué)生實驗材料：標(biāo)準(zhǔn)化的積極詞語和消極詞語各30個。自變量：積極詞和消極詞呈現(xiàn)順序（EGvs.CG）實驗處理：EG先積極后消極，CG先消極后積極。然后對靶目標(biāo)進行評價。控制兩組的情緒狀態(tài)等。

因變量：對個人的印象評分（均分）

實驗結(jié)果：CG更容易形成對靶目標(biāo)的消極印象，而EG更容易形成對靶目標(biāo)的積極印象。

實驗結(jié)論：最先呈現(xiàn)的信息對第一印象的形成有重要影響。二、真實驗設(shè)計——完全隨機化設(shè)計2.隨機實驗組控制組后測設(shè)計(1)設(shè)計模式：RXO1R

XO2二、真實驗設(shè)計——完全隨機化設(shè)計2.隨機實驗組控制組后測設(shè)計(2)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計檢驗：①t-檢驗：？O1＝O2

②曼-惠特尼（Mann-Whitney）U-檢驗或中位數(shù)檢驗（非參數(shù)檢驗）二、真實驗設(shè)計——完全隨機化設(shè)計2.隨機實驗組控制組后測設(shè)計(3)評價優(yōu)點：幾乎具有隨機實驗組前測后測設(shè)計所有的優(yōu)點。是更為理想的實驗設(shè)計方案。

缺點：有些實驗需要在對被試施加實驗處理之前，實行前測，以了解被試在實驗階段的初始狀態(tài)。二、真實驗設(shè)計——完全隨機化設(shè)計2.隨機實驗組控制組后測設(shè)計（4）研究實例

被試：小學(xué)剛升入初中的學(xué)生自變量：教學(xué)方法（實驗班vs.控制班）

實驗處理：自學(xué)輔導(dǎo)教學(xué)；傳統(tǒng)教學(xué)因變量：三次單元測驗及一次期末考試成績（分別作為因變量的4個指標(biāo)）二、真實驗設(shè)計——完全隨機化設(shè)計3.隨機多組后測設(shè)計(1)設(shè)計模式：RXO1R

XO2RXO3………………二、真實驗設(shè)計——完全隨機化設(shè)計2.隨機多組后測設(shè)計(2)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計檢驗：①多因素方差分析

②方差分析顯著前提下的進一步成對比較（多重比較）：q檢驗、N－K檢驗等等。二、真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計多因素實驗設(shè)計包含兩個及兩個以上的因素（自變量）多因素實驗設(shè)計的優(yōu)點：可考察各個自變量對同一因變量的主要影響效應(yīng)（主效應(yīng)）可考察各個自變量交互作用對因變量的主要影響效應(yīng)（交互作用）可考察一個因變量的各個水平在另一個因素的某個水平上的效應(yīng)（簡單效應(yīng)）二、真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計完全隨機析因設(shè)計模式的表達方式

用英文大寫字母表示因素，用對應(yīng)的小寫字母來表示該因素的水平，用×表示因素之間的相互結(jié)合關(guān)系。二、真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計2×2完全隨機析因設(shè)計的模式RXa1Xb1O1RXa1Xb2O2RXa2Xb1O3RXa2Xb2O4XbXaXa1Xa2Xb1O11O12O1:….

O1kO31O32O2:….

O3kOb1Xb2O21O22O3:….

O2kO41O42O4:….

O4kOb2Oa1Oa2二、真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計3×2完全隨機析因設(shè)計的模式RXa1Xb1O1RXa1Xb2O2RXa2Xb1O3RXa2Xb2O4RXa3Xb1O5RXa3Xb2O6XbXaXa1Xa2Xa3Xb1O11O12O1:….

O1kO31O32O3:….

O3kO51O52O5:….

O5kOb1Xb2O21O22O2:….

O2kO41O42O4:….

O4kO61O62O6:….

O6kOb2Oa1Oa2Oa3二、真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計2×2完全隨機析因設(shè)計的實例被試：小學(xué)剛升入初中的新生班學(xué)生自變量：教學(xué)方法（自學(xué)輔導(dǎo)教學(xué)vs.傳統(tǒng)教學(xué)）；教師教齡（2年以下vs.5年以上）因變量：測驗成績二、真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計2×2完全隨機析因設(shè)計的實例可能的結(jié)果一：二、真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計2×2完全隨機析因設(shè)計的實例可能的結(jié)果二：二、真實驗設(shè)計——隨機化區(qū)組設(shè)計區(qū)組的概念區(qū)組在實驗設(shè)計中的概念起源于農(nóng)業(yè)田間研究中按土地的特點把實驗區(qū)域劃分為不同的“區(qū)域”或“區(qū)塊”心理學(xué)實驗中的區(qū)組是指把被試按照個體差異分配到不同的被試組，并且把這種“區(qū)組”的差異作為一個額外變量來進行控制。二、真實驗設(shè)計——隨機化區(qū)組設(shè)計隨機化區(qū)組設(shè)計的原則是同一區(qū)組內(nèi)的被試盡量“同質(zhì)”，每一區(qū)組都接受全部實驗處理，每一種實驗處理在不同的區(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：一名被試作為一個區(qū)組每個區(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)的基本單元是一個團體（自然班問題的解決方案）二、真實驗設(shè)計——隨機化區(qū)組設(shè)計優(yōu)點：考慮了個別差異對實驗結(jié)果的影響（即區(qū)組效應(yīng)），并可通過統(tǒng)計處理排除這種影響。缺點：區(qū)組的劃分不一定容易進行；劃分得到的區(qū)組內(nèi)部的被試差異也可能很大。二、真實驗設(shè)計——隨機化區(qū)組設(shè)計隨機化區(qū)組單因素設(shè)計的基本模式區(qū)組實驗處理區(qū)組平均X1X2X3X4優(yōu)良O11O12O13O14O1中等O21O22O23O24O2較差O31O32O33O34O3處理平均O.1O.2O.3O.4O..二、真實驗設(shè)計——隨機化區(qū)組設(shè)計3×2隨機化區(qū)組單因素設(shè)計的基本模式區(qū)組實驗處理組合Xa1b1Xa1b2Xa2b1Xa2b2Xa3b1Xa3b21O111O112O121O122O131O1322O211O212O221O222O231O232…………………nOn11On12On21On22On31On32二、真實驗設(shè)計——隨機化區(qū)組設(shè)計統(tǒng)計分析方法：隨機化區(qū)組設(shè)計的方差分析三、準(zhǔn)實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——準(zhǔn)實驗設(shè)計1.單組準(zhǔn)實驗設(shè)計（1）時間系列設(shè)計定義：時間序列實驗設(shè)計是指對某個被試組或被試個體進行周期性的一系列測量，并在這一時間序列中的某一點上呈現(xiàn)實驗處理變量，然后觀察施加實驗處理之后的一系列測量是否發(fā)生了非連續(xù)性變化，從而推斷實驗處理是否產(chǎn)生效果。流程：先進行一系列的觀測，接著引入一種處理或者加入其他事件，然后再進行第二個系列的觀測。通過比較處理前和處理后的觀測值來評估干預(yù)處理或事件的影響。設(shè)計模式：O1O2O3O4XO5O6O7O8從這個模式可以看出，時間序列設(shè)計是只有一個實驗組的單組設(shè)計。但是重復(fù)測量的一種前測后測設(shè)計。沒有對照組，但不是僅有一次前測和一次后測，而是只對一個實驗組進行周期性的一系列前測和后測。根據(jù)研究的內(nèi)容和目的不同來確定實驗處理前、后的觀測次數(shù)，并且前、后的觀測次數(shù)也可以不同。但總的來說，觀測的次數(shù)越多越好。實例《法制報》的發(fā)行對犯罪率的影響在報紙發(fā)行前對犯罪行為進行一系列觀察，在報紙發(fā)行后再進行一系列觀察，比較前后的觀察結(jié)果。（O為觀察，X為實驗處理）對學(xué)生實施惡劣情緒管理計劃的效果在實施這一計劃之前對學(xué)校打架次數(shù)進行記錄，在實施這一計劃之后再進行記錄，比較前后的結(jié)果。時間系列設(shè)計兩種可能的結(jié)果

時間系列設(shè)計中，在引入作為自變量的實驗處理之后，處理效果如何，通常以處理后在時間系列中測驗數(shù)據(jù)發(fā)生的不同形式的變化，與引入實驗處理之前在時間系列中作為基準(zhǔn)線測量的前測數(shù)據(jù)相比較而加以分析。一般情況下，這種時間系列設(shè)計有兩種可能的結(jié)果，即引入處理前后的數(shù)據(jù)可能有兩種變化。一種是連續(xù)性的，另一種是非連續(xù)性的。連續(xù)性的變化表現(xiàn)為基線斜率的變化；非連續(xù)性的變化表現(xiàn)為在靠近引入實驗處理的前測與后測成績水平截距高低的變化。如下圖所示，除了展示了時間系列設(shè)計研究的兩種可能結(jié)果外，還表明了兩種可能的結(jié)果可能發(fā)生的各種變化情況。O1O2O3O4XO5O6O7O8GF圖時間系列設(shè)計研究的可能結(jié)果EDCBAA線處理后沒有出現(xiàn)不連續(xù)性B線處理前后的成績水平基本相同C線處理前后的變化趨勢一致D線處理后的水平發(fā)生了高的變化E線也發(fā)生了高的變化，但不久又恢復(fù)到處理前的水平F線處理后的水平變化過一段時間才發(fā)生了G線處理后的水平發(fā)生了低的變化總的來說，有兩種可能的結(jié)果，一是連續(xù)性，一是非連續(xù)性。A、B、C三線都沒有在處理后出現(xiàn)非連續(xù)性，所以它們的連續(xù)性或水平變化，都不是由于引進處理變量而引起的，或者說處理對成績沒有影響。

D、E、F和G四線，都表明在引入實驗處理之后，因變量開始的水平與處理前的成績水平相對照，不是連續(xù)性的，即處理后的成績水平不是處理前成績水平的繼續(xù)，而是比處理前的水平發(fā)生了或高（如D、E、F線）或低（如G線）的變化。基本上可以說這四條線的變化表明了由于處理引起了成績水平的變化。在對處理所發(fā)生的非連續(xù)性變化進行解釋時，除了要看到在引入處理后所出現(xiàn)的成績水平高或低的變化程度，以及非連續(xù)性斜率的變化程度之外，還應(yīng)當(dāng)注意到這種變化的延續(xù)性和潛伏性如何。所謂延續(xù)性，是指如果引入實驗處理后的成績水平或斜率的變化不是持續(xù)的，則這種暫時性的變化不久又會恢復(fù)到處理前的水平，如E線所示。反之，處理后的水平變化將程度不同地持續(xù)下去，如D、F、G線表示出變化的延續(xù)性。所謂潛伏性，是指引入實驗處理后的變化是即時發(fā)生還是潛伏一段時間后才發(fā)生。如果處理效果是即時的，則引入實驗處理后，成績水平或斜度就會很快發(fā)生變化。即在引入處理之后，首次后測的成績水平就會發(fā)生非連續(xù)性的變化，如D、E、G線的O5所示；如果處理效果具有潛伏性，那么，在引入實驗處理之后，測驗成績水平的變化要過一段時間才會發(fā)生，如F線的O5所示。對時間序列設(shè)計研究結(jié)果的統(tǒng)計分析：例：一位小學(xué)語文教師想研究某種新的識字教學(xué)法能否提高教學(xué)效果，于是他連續(xù)地運用舊的教學(xué)法進行了四周的識字教學(xué)，并對每一周的教學(xué)效果進行檢測。其操作程序：第一周教給學(xué)生50個生字；第二周教給學(xué)生50個生字，同時檢測上一周的學(xué)習(xí)效果；第三周教給學(xué)生50個生字，同時檢測第二周的學(xué)習(xí)效果；第四周繼續(xù)教給學(xué)生50個生字，同時檢測第三周的學(xué)習(xí)效果；第五周則改用新的教學(xué)方法教給學(xué)生50個生字，同時檢測第四周的學(xué)習(xí)效果……依此類推，第五到第八周都采用新的識字教學(xué)法。如果以百分制記錄檢測的結(jié)果，則八周識字教學(xué)的效果記錄如下表。周次12345678檢測分數(shù)3028354567708586表識字教學(xué)法試驗結(jié)果將上表所示的數(shù)據(jù)表示成曲線的形式，這樣就能非常直觀地看出引入新教學(xué)方法后的教學(xué)效果，如下圖。12345678X圖單組時間序列設(shè)計研究結(jié)果圖示圖中垂直虛線是引入新教學(xué)法的時間，即此前的四周使用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，此后的四周使用新的教學(xué)方法；兩條斜著的虛線分別代表引入處理前后兩個觀測序列的回歸線。從曲線在引入新的教學(xué)法前后的變化可以直觀地看到新教學(xué)方法的作用。

對時間序列設(shè)計研究結(jié)果進行統(tǒng)計分析時，首先，要根據(jù)處理的效果是暫時性的還是持續(xù)性的。其次，要注意到除處理效果外，還有哪些其它因素可能對因變量的變化產(chǎn)生影響，從而做出合理的分析和推論。如果假定實驗處理X的效果是暫時性的，就可以根據(jù)實施處理前時間序列中的各次觀測分數(shù)，求出直線回歸方程或曲線回歸方程，并利用回歸方程，推測出實施處理后時間序列中的預(yù)測值，然后用t檢驗法，檢驗處理后的實際觀測值與預(yù)測值之間是否有顯著差異，以推斷處理X的暫時性效果如何。如果假定實驗處理X的效果是持續(xù)性的或持久的，那么，對于處理之后所測量的結(jié)果是否由于實施處理X引起，應(yīng)考慮實施處理X之前的回歸直線與實驗處理之后的回歸直線是否存在顯著差異。關(guān)于對兩條回歸直線差異顯著性的檢驗，可以對截距進行差異檢驗。截距，指處理前的幾個O值的回歸線與縱坐標(biāo)軸交點的縱坐標(biāo)點，及處理后的幾個O值的回歸線與縱坐標(biāo)軸交點的縱坐標(biāo)點，將二者加以比較，用t檢驗法以檢驗處理X前后截距的差異。例：美國康涅狄格(Connecticut)州在1955年發(fā)生了324次交通死亡事故，創(chuàng)歷史最高記錄。迫使州政府立即采取了限制車速的嚴厲措施。此后，1956年的交通死亡事故比1955年下降了40次。于是，州政府便據(jù)此作出結(jié)論，說這種變化是由于采取了嚴格限制車速措施引起的結(jié)果。年份195119521953195419551956195719581959325300275250225200坎貝爾認為，不應(yīng)僅就最接近實施限制車速措施（處理）前后各一年的記錄數(shù)據(jù)作比較。而應(yīng)當(dāng)把這兩年的交通死亡事故次數(shù)的變化，都置于實施嚴格限制車速措施前后的時間序列之中去考察分析。為此，坎貝爾在1969年發(fā)表論文，按時間序列，搜集了自1951年至1959年康涅狄格州每年所發(fā)生的交通死亡事故的記載數(shù)據(jù)；并用圖解說明了他對實施限制車速措施所產(chǎn)生的效果的研究分析。如果把上述1955~1956年交通死亡事故的數(shù)字變化，置于這兩年之前與之后的時間系列中去考察和分析，則會發(fā)現(xiàn)除了處理效果之外，還有其他因素可能會對處理后的變化產(chǎn)生影響。首先，在1955年采取限速措施之前的時間序列中，交通死亡事故曾出現(xiàn)過大幅度的起落現(xiàn)象，時間序列的基線是不穩(wěn)定的，1952和1954年交通死亡事故的次數(shù)，甚而比實施限制車速措施后的1956~1959年時間序列中的任何一年都少。其次，1955年所發(fā)生的交通死亡事故的次數(shù)是該時間序列中的頂峰，按隨機漲落的原理，頂峰之后便有可能由于回歸的原因而發(fā)生逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象，而限制車速的措施又正是在事故發(fā)生的高峰之后實施的，這就不能排除有回歸效應(yīng)的可能性。因此，對于這項時間序列設(shè)計的研究結(jié)果，應(yīng)該將處理效果置于時間序列之中進行分析推斷。一方面，從1951年、1953年和1955年來看，發(fā)生交通死亡事故的次數(shù)是呈上升的趨勢；而處理后則出現(xiàn)了事故持續(xù)下降的傾斜度，這可以說明采取嚴厲限制車速的措施，確實產(chǎn)生了使交通事故降低的積極效果。另一方面，還應(yīng)充分估計到在時間序列中引進處理后所發(fā)生的變化，還可能會受到諸如上述其他因素的影響。Campbell(1969)investigatedtheeffectofasocialpolicychangeinConnecticutinthemid-1950s.Thegovernorhadorderedacrackdownonspeeding,andCampbellmadeuseofatime-seriesdesigntodeterminetheeffectofthisorderontrafficfatalities.Campbellwasabletoobtainawealthofarchivaldatatouseaspre-treatmentandpost-treatmentmeasuresbecausestatisticsrelatedtotrafficaccidentsareregularlykeptbystateagencies.對時間序列研究設(shè)計的評價：優(yōu)點：1、可以較好的控制“成熟”因素對實驗處理效果的影響。在O1~O8的系列測量過程中，相鄰兩次測量的時間間隔基本相同，可以認為在每個時間間隔內(nèi)“成熟”的發(fā)展基本相同，“成熟”僅發(fā)生在O4~O5之間而不發(fā)生在其他時間間隔內(nèi)應(yīng)是一個小概率事件。2、可以有效的控制測驗因素的干擾。由于每個被試的成績都是經(jīng)過反復(fù)測驗而得到的一系列結(jié)果，這樣就能夠降低由于只做一次測驗而出現(xiàn)的有偏樣本成績的概率，可以有效地減少測量偏差。缺點：1、由于無對照組，因而不能有效地識別和控制伴隨實驗處理發(fā)生的偶發(fā)事件的影響，不能排除那些與實驗處理同時出現(xiàn)的附加變量的影響。2、多次實施前測往往會降低或增加被試對實驗處理的敏感性，從而在被試身上產(chǎn)生作用而影響其實驗處理后的測量成績。時間序列設(shè)計具有相對的有效性，研究者可以使用這種設(shè)計積累研究資料，為進一步嚴格的實驗研究和科學(xué)概括提供證據(jù)。有三點需要注意：1、研究中要保持實驗情境的相對穩(wěn)定，減少不必要的條件變化對實驗結(jié)果的干擾。2、通過單組時間序列設(shè)計實驗不能得到最后的、確定性的結(jié)論，如果想得到肯定的因果關(guān)系結(jié)論，應(yīng)選用有控制組參加的實驗設(shè)計。3、由于研究中對實驗條件控制不是很嚴格，因此研究者應(yīng)充分考慮那些突發(fā)的或隨意事件，詳細記錄研究中伴隨的各種事件，這有利于對結(jié)果作出更符合實際的科學(xué)評估和解釋。五、相等時間樣本設(shè)計定義：是指對一組被試連續(xù)抽取多個相等的時間樣本，即選擇完全相等的多個時間段，在其中的一個時間樣本中實施實驗處理，而在后續(xù)的另一個時間樣本中并不實施實驗處理，并通過對兩種時間樣本的觀測分數(shù)之間的差異分析來比較實驗處理的準(zhǔn)實驗設(shè)計。也就是對單一被試組進行無實驗處理條件下的觀測和有實驗處理條件下的觀測，而兩種觀測條件安排的時間取樣具有一致性。在相等時間樣本設(shè)計中，研究者是把一組被試作為兩個相等的時間樣本，以替代兩個等組被試，即只用一組被試，既作實驗組又作為對照組，分別先后循環(huán)接受相等時間情境中的不同處理，以便對照比較不同處理的效果?；灸Ｊ?/p>

XO1

O2

XO3

O4

XO5

O6或者

O1

XO2

O3

XO4

O5

XO6在上圖的模式中，一個被試組接受時間間距相等的六次測量，其中第一、三、五次是在接受實驗處理后進行的測量；第二、四、六次是在未接受實驗處理的常規(guī)條件下進行的測量，兩種條件下進行測量的時間取樣一致?；蛘?，安排的順序相反。范例：一位教師想研究學(xué)習(xí)反饋在學(xué)生寫作學(xué)習(xí)中有無明顯的作用。研究模式是：每周要求學(xué)生完成一篇作文，實驗周期共四個月，其中第一個月有學(xué)習(xí)反饋、第二個月沒有學(xué)習(xí)反饋、第三個月有學(xué)習(xí)反饋、第四個月沒有學(xué)習(xí)反饋。有學(xué)習(xí)反饋用XO表示，就是每周學(xué)生完成作文后，老師都要對其作文做詳細的批閱和給出恰當(dāng)?shù)脑u語；沒有學(xué)習(xí)反饋用O表示，就是學(xué)生每周完成的作文交來后，老師只是批上“閱”字和日期，不作任何修改和評價。在實驗中老師悄悄地對學(xué)生的作文成績進行成績評定但不公布，這樣就形成了如下表的實驗?zāi)Ｊ健１韺懽鲗W(xué)習(xí)中反饋效應(yīng)的準(zhǔn)實驗研究模式第一次循環(huán)第二次循環(huán)（有反饋的學(xué)習(xí)成績）XO1（無反饋的學(xué)習(xí)成績）O2（有反饋的學(xué)習(xí)成績）XO3（無反饋的學(xué)習(xí)成績）O4相等時間樣本設(shè)計的數(shù)據(jù)分析：可對結(jié)果做三方面的檢驗：1、處理條件與無處理條件間的比較，以考察存在處理效應(yīng)的可能性；2、分別在有處理條件下和無處理條件下考察時間因素的簡單效應(yīng)，這主要是分析研究中的時間效應(yīng)或順序效應(yīng)；3、分析實驗處理與處理順序的交互效應(yīng)，以考察在時間序列中不同處理的不同效應(yīng)。相等時間樣本設(shè)計的評價：1、采用單組設(shè)計，實驗處理后再重復(fù)進行做過的測驗可能會增加或降低實驗處理的敏感性。2、實驗安排中，實驗處理的間斷出現(xiàn)會使被試產(chǎn)生新異感，并暴露實驗?zāi)康?，由此產(chǎn)生實驗的霍桑效應(yīng)。3、實驗的重復(fù)進行也會產(chǎn)生一系列的順序效應(yīng)。三、準(zhǔn)實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——準(zhǔn)實驗設(shè)計1.單組準(zhǔn)實驗設(shè)計（1）時間系列設(shè)計對設(shè)計的評價：能較好控制“成熟”因素對內(nèi)部效度的影響，可控制測驗因素的干擾，有時能控制統(tǒng)計回歸的因素；不能控制與實驗處理同時發(fā)生的偶發(fā)事件的影響，不能排除與自變量同時出現(xiàn)的附加變量的影響，不易控制測驗與實驗處理的交互作用，多次施測可能降低或增加被試對實驗處理的敏感性。三、準(zhǔn)實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——準(zhǔn)實驗設(shè)計1.單組準(zhǔn)實驗設(shè)計（1）時間系列設(shè)計數(shù)據(jù)的統(tǒng)計檢驗：檢驗實驗處理X前的回歸直線與實驗處理X后的回歸直線是否存在顯著差異，包括對殘差（剩余標(biāo)準(zhǔn)差）、截距和斜率的差異顯著性檢驗。三、準(zhǔn)實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——準(zhǔn)實驗設(shè)計1.單組準(zhǔn)實驗設(shè)計（2）相等時間樣本設(shè)計設(shè)計模式：X1O1X0O2X1O3X0O4三、準(zhǔn)實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——準(zhǔn)實驗設(shè)計1.單組準(zhǔn)實驗設(shè)計（2）相等時間樣本設(shè)計設(shè)計的評價：能較好控制“歷史”因素對內(nèi)部效度的影響。所以該設(shè)計被廣泛應(yīng)用于研究不同條件下學(xué)生學(xué)習(xí)的效應(yīng)。在控制影響外部效度的因素方面不夠理想：測驗的反作用、實驗安排的反作用、選擇偏差與實驗變量的交互作用重復(fù)實驗處理的干擾均可能影響相等時間樣本設(shè)計下的研究的外部效度。三、準(zhǔn)實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——準(zhǔn)實驗設(shè)計1.單組準(zhǔn)實驗設(shè)計（2）相等時間樣本設(shè)計數(shù)據(jù)的統(tǒng)計檢驗：兩因素方差分析：2（實驗處理）×2（實施順序）

第一次施行第二次施行

X1O1O3X0O2O4三、準(zhǔn)實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——準(zhǔn)實驗設(shè)計2.多組準(zhǔn)實驗設(shè)計（1）不相等實驗組控制組前測后測設(shè)計O1XO2……………O3XO4虛線表示不能隨機選擇和部署兩組主要缺點：選擇與其他因素的交互作用可能會降低該設(shè)計的效度三、準(zhǔn)實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——準(zhǔn)實驗設(shè)計2.多組準(zhǔn)實驗設(shè)計（2）不相等實驗組控制組前測后測時間系列設(shè)計O1O2O3O4XO5O6O7O8…………………O9O10O11O12O13O14O15O16虛線表示兩組非隨機組。影響內(nèi)部效度的因素基本上得到控制；測驗的反作用、選擇偏差等因素是實驗處理X的交互作用可能會影響該設(shè)計的外部效度。三、準(zhǔn)實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——準(zhǔn)實驗設(shè)計2.多組準(zhǔn)實驗設(shè)計（3）平衡設(shè)計（輪換設(shè)計、拉丁方設(shè)計）設(shè)計模式：各組被試都接受不同的實驗處理，而對實驗處理的順序和實驗時間采用了輪換的方法本設(shè)計的其他幾種名稱平衡對抗設(shè)計實驗中由于前一個實驗處理影響后一個實驗處理的效果，采用此設(shè)計可對實驗處理順序進行控制，使實驗條件均衡，抵消由于實驗處理先后順序的影響而產(chǎn)生的系統(tǒng)性誤差。輪組設(shè)計在實驗中，由于學(xué)習(xí)的首因效應(yīng)和近因效應(yīng)的存在，因而在實驗方法上，使實驗內(nèi)容的先后次序輪換，使情景條件和先后順序?qū)Ω鱾€實驗組機會均等，從而排除這兩種效應(yīng)的影響。本設(shè)計的其他幾種名稱拉丁方設(shè)計數(shù)學(xué)家歐拉發(fā)明的一種“數(shù)字拼圖”，即每一數(shù)字（或字母）在每一橫行和縱列只出現(xiàn)一次，不許重復(fù)。4×4拉丁方的4個標(biāo)準(zhǔn)方

ABCD

ABCD

ABCD

ABCD

BADC

BCDA

BDAC

BADC

CDBA

CDAB

CADB

CDAB

DCAB

DABC

DCBA