第二章 心理学实验设计

1、第一节第一节 实验研究的设计实验研究的设计 一、实验设计一、实验设计 进行科学实验前做的具体计划，主进行科学实验前做的具体计划，主要用来控制实验条件和安排实验程序，要用来控制实验条件和安排实验程序，实验设计的目的在于尽可能减少额外变实验设计的目的在于尽可能减少额外变量，从而增加实验产生有效而一致的结量，从而增加实验产生有效而一致的结果的可能性。果的可能性。二、实验设计的基本问题二、实验设计的基本问题 采用多少自变量和因变量？采用多少自变量和因变量？ 各自变量采用多少处理水平？各自变量采用多少处理水平？ 如何将被试分配到各自变量的水平中？如何将被试分配到各自变量的水平中？三、心理实验中的各种变量

2、三、心理实验中的各种变量 变量（变量（variablevariable）：）：以某种方式变化或以某种方式变化或改变的对象（改变的对象（objectobject）、特性（）、特性（qualityquality）或事件（或事件（eventevent）。这些因素有些是外显的，）。这些因素有些是外显的，有些则是隐含的，需要借助一定的理论及统有些则是隐含的，需要借助一定的理论及统计分析方法。计分析方法。 种类：种类： 相关变量相关变量 指变量之间存在相关关系的变量，但无法确定指变量之间存在相关关系的变量，但无法确定谁是因，谁是果谁是因，谁是果。 因果变量因果变量 指相互存在因果关系的变量，前是因，后是果

3、指相互存在因果关系的变量，前是因，后是果。 主体变量主体变量 指研究对象主体身上的变量指研究对象主体身上的变量性别、性格、情绪、态度等性别、性格、情绪、态度等 客观变量客观变量 指研究对象主体以外的各种变量指研究对象主体以外的各种变量文化特征、他人行为等文化特征、他人行为等直接测量变量直接测量变量 可直接测量的变量可直接测量的变量年龄、身高、体重、学业成绩等年龄、身高、体重、学业成绩等间接测量变量间接测量变量 无法直接测量的变量无法直接测量的变量态度、成就动机态度、成就动机、价值观、价值观等等操作性变量操作性变量 实验者可以主动操作的变量实验者可以主动操作的变量刺激呈现时间、奖赏次数等刺激呈现

4、时间、奖赏次数等非操作性变量非操作性变量 实验者无法主动操作的变量实验者无法主动操作的变量性别、民族、父母职业等性别、民族、父母职业等 自变量、因变量和控制变量。自变量、因变量和控制变量。 1. 1. 自变量（自变量（independent variable I.V.independent variable I.V.）定义）定义即刺激变量，它是由主试选择、控制的变即刺激变量，它是由主试选择、控制的变量，它决定着行为或心理的变化。量，它决定着行为或心理的变化。 在性质、数量上可以变化、操作或测量的条件、现象或特在性质、数量上可以变化、操作或测量的条件、现象或特征。征。 两种或两种以上取值的两种或

5、两种以上取值的事件事件或行为或行为，即含有两个或两个以即含有两个或两个以上水平上水平 性别为变量时，有男和女两个水平性别为变量时，有男和女两个水平 智商作变量时，可分为高、中、低三个水平智商作变量时，可分为高、中、低三个水平 2 2）自变量的种类）自变量的种类 A. A. 刺激特点自变量刺激特点自变量( (作业变量作业变量) ) 作业指实验中被试的任务，如果把实验任作业指实验中被试的任务，如果把实验任务的任何特性作为自变量来操纵，则这种自变务的任何特性作为自变量来操纵，则这种自变量就是一种作业变量。例如量就是一种作业变量。例如: :学习学习5050个单词个单词, ,词词频对再认的影响。频对再认

6、的影响。 B. B. 环境特点自变量环境特点自变量 例：背景音乐对保持的影响。例：背景音乐对保持的影响。 C. C. 被试特点自变量被试特点自变量 可能影响对某种刺激的反应的被试特性因可能影响对某种刺激的反应的被试特性因素。如年龄、性别、血型、不同文化程度、职素。如年龄、性别、血型、不同文化程度、职业特点、健康状况、疲劳、焦虑、恐惧、奖励、业特点、健康状况、疲劳、焦虑、恐惧、奖励、惩罚、饥饿等。惩罚、饥饿等。D. D. 暂时造成的被试差别暂时造成的被试差别 实验分组。实验分组。3 3）自变量的数量自变量的数量 实验中一般同时选择个自变量进行操纵。实验中一般同时选择个自变量进行操纵。 优点：优点

7、： A A、比做多个单变量独立实验，效率更高；、比做多个单变量独立实验，效率更高； B B、从几个自变量概括出来的资料更有价值；、从几个自变量概括出来的资料更有价值； C C、实验更好控制；、实验更好控制； D D、可以研究交互作用。、可以研究交互作用。4 4）自变量的控制）自变量的控制 A A、给自变量规定操作定义；、给自变量规定操作定义； 疲劳可以定义为从事某种体力劳动的时间量。疲劳可以定义为从事某种体力劳动的时间量。 B B、规定自变量的不同水平；、规定自变量的不同水平； 自变量的水平指自变量的一个取值。自变量的水平指自变量的一个取值。 疲劳的水平可以是疲劳的水平可以是1h1h、2h2h

8、、3h3h等。等。 2 2、因变量（、因变量（dependent variable D.V.dependent variable D.V.）定义：定义：被试的反应变量，它是自变量造成被试的反应变量，它是自变量造成的结果，是主试观察或测量的行为变量。的结果，是主试观察或测量的行为变量。 1.1.反应的正确性；反应的正确性； 2.2.反应的难度；反应的难度； 3.3.反应的次数或几率；反应的次数或几率； 4.4.反应的强度；反应的强度； 5.5.口语报告内容；口语报告内容； 6.6.反应速度。反应速度。 一个好的因变量的标准是：稳定性。一个好的因变量的标准是：稳定性。（1 1）可靠性即信度）可靠性

9、即信度 被试在相同的实验条件下，应得到相近的结果。被试在相同的实验条件下，应得到相近的结果。 影响实验信度的因素影响实验信度的因素: : 观察量。观察量越大就越有理由相信样本统计观察量。观察量越大就越有理由相信样本统计值接近总体参数值，也就是样本更能代表其所在的值接近总体参数值，也就是样本更能代表其所在的总体。总体。 对结果的统计检验。对结果的统计检验。实验信度的验证实验信度的验证: : 直接验证：在尽可能保持原实验方法直接验证：在尽可能保持原实验方法的情况下在实际中重复实验。的情况下在实际中重复实验。 系统验证：实验者试图变化那些先前系统验证：实验者试图变化那些先前与实验结果不相关的因素，即

10、在实验中引与实验结果不相关的因素，即在实验中引入原来未加控制的变量。入原来未加控制的变量。 概念验证：进行概念验证时，研究者概念验证：进行概念验证时，研究者试图验正一个现象，但在某种程度上又与试图验正一个现象，但在某种程度上又与原先的实验有很大的不同。原先的实验有很大的不同。（2 2）有效性即效度）有效性即效度 因变量的变化确实是由自变量造成的，则认为因变量的变化确实是由自变量造成的，则认为因变量是有效的。因变量是有效的。 内部效度指实验中自变量和因变量之间因果关内部效度指实验中自变量和因变量之间因果关系的明确程度。系的明确程度。 外部效度指实验结果能够普遍推论到样本的总外部效度指实验结果能够

11、普遍推论到样本的总体和其他同类现象中去的程度，即实验结果的普遍体和其他同类现象中去的程度，即实验结果的普遍代表性和适用性。代表性和适用性。 JenkinsJenkins评价外部效度的维度：评价外部效度的维度：（1 1）用其他的被试人群也能得到同样的结果吗？）用其他的被试人群也能得到同样的结果吗？（2 2）用其他的实验材料也能得到同样的结果吗？）用其他的实验材料也能得到同样的结果吗？ （3 3）用其他不同类型的测验会出现同样的结果吗？）用其他不同类型的测验会出现同样的结果吗？（4 4）用不同实验处理和不同的自变量操作方式也能）用不同实验处理和不同的自变量操作方式也能得到同样的结果吗？得到同样的结

12、果吗？影响外部效度的因素：影响外部效度的因素：（1 1）实验环境的人为性。）实验环境的人为性。（2 2）被试样本缺乏代表性。）被试样本缺乏代表性。（3 3）测量工具的局限性。）测量工具的局限性。（3 3）敏感性）敏感性 自变量的变化可以引起因变量的变化，自变量的变化可以引起因变量的变化，因变量就是敏感，相反因变量则是不敏感的。因变量就是敏感，相反因变量则是不敏感的。 因变量不敏感有两种类型：高限效应因变量不敏感有两种类型：高限效应（ceiling effectceiling effect）和低限效应（）和低限效应（floor floor effecteffect）。）。高限效应（高限效应（天花

13、板效应）天花板效应） 被试反应超过了所能测量的最大值。实验被试反应超过了所能测量的最大值。实验任务太简单，被试在各种不同水平的自变量下任务太简单，被试在各种不同水平的自变量下都获得了很好的结果，且无差异。都获得了很好的结果，且无差异。低限效应（地板效应）低限效应（地板效应） 被试反应低于所能测量的最小值。被试反应低于所能测量的最小值。 实验任实验任务过于困难，不同水平自变量下被试的结果都务过于困难，不同水平自变量下被试的结果都很差，且无差异。很差，且无差异。3 3、 额外变量及其控制额外变量及其控制 有关变量（有关变量（relevant variablerelevant variable）：对

14、因）：对因变量足以产生影响的实验条件；变量足以产生影响的实验条件； 无关变量（无关变量（irrelevant variableirrelevant variable）：对）：对因变量不产生影响的实验条件；因变量不产生影响的实验条件； 额外的有关变量（额外的有关变量（extraneous relevant extraneous relevant variablevariable）：简称为额外变量（）：简称为额外变量（extraneous extraneous variablevariable），在有关变量中，主试拟研究的变），在有关变量中，主试拟研究的变量叫做自变量，主试不拟研究的那些变量叫做量

15、叫做自变量，主试不拟研究的那些变量叫做额外变量。额外变量。 ）定义：定义： 额外变量额外变量: : 自变量以外的对因变量造成潜在自变量以外的对因变量造成潜在影响的变量。影响的变量。 例如：以某种方法记忆英语单词，操纵的是例如：以某种方法记忆英语单词，操纵的是方法和时间。但是在一天中的不同时间、气温、方法和时间。但是在一天中的不同时间、气温、饥饿、疲劳等因素对记忆也存在影响，因此就需饥饿、疲劳等因素对记忆也存在影响，因此就需要进行控制。要进行控制。 A.A.顺序效应：顺序效应：由于实验按照某种固定顺序进由于实验按照某种固定顺序进行，而对实验结果产生了影响。行，而对实验结果产生了影响。 产生前提：

16、被试接受两次以上实验处理。产生前提：被试接受两次以上实验处理。 表明：活的有机体受经验的影响，对外界表明：活的有机体受经验的影响，对外界施加的作用的反应会产生或轻或重或短或长施加的作用的反应会产生或轻或重或短或长效应。效应。 B.安慰剂效应：被试效应安慰剂效应：被试效应,被试的认知作用对被试的认知作用对实验结果的影响。实验结果的影响。 被试效应说明，以人为对象的实验研被试效应说明，以人为对象的实验研究中，实验反应并不一定就是操纵因子产究中，实验反应并不一定就是操纵因子产生的结果。生的结果。C.实验者效应：期望效应，指主试情感的某种实验者效应：期望效应，指主试情感的某种偏向而对实验结果产生了干扰

17、。偏向而对实验结果产生了干扰。 实际是主试情感自觉与不自觉地投射到实际是主试情感自觉与不自觉地投射到被试，被试知觉后产生行为定向反应。被试，被试知觉后产生行为定向反应。 皮格马利翁效应皮格马利翁效应 皮格马利翁是希腊神话中皮格马利翁是希腊神话中的塞浦路斯国王，善雕刻。的塞浦路斯国王，善雕刻。他用神奇的技艺雕刻了一他用神奇的技艺雕刻了一座美丽的石雕少女像。他座美丽的石雕少女像。他把全部的精力、热情和爱把全部的精力、热情和爱恋都赋予了这座雕像，并恋都赋予了这座雕像，并向神乞求让她成为自己的向神乞求让她成为自己的妻子。爱神被他打动，赐妻子。爱神被他打动，赐予雕像生命，并让他们结予雕像生命，并让他们结

18、为夫妻。为夫妻。 罗森塔尔效应罗森塔尔效应 实验过程实验过程：事先给学生进行一次事先给学生进行一次IQIQ测验测验。随机选择一部分学生随机选择一部分学生，贴上贴上“高智力高智力”标签，并把名单标签，并把名单给了任课老师给了任课老师。八个月后，贴上八个月后，贴上“高智力高智力”标签的学生成绩比其标签的学生成绩比其他学生更优秀他学生更优秀。 结果解释结果解释：老师对老师对“特殊特殊”同学，同学，给予了更多关注和反馈，给他们给予了更多关注和反馈，给他们创造更好的学习条件创造更好的学习条件。D. D. 要求特征要求特征 在实验中被试自发地对主试的目的产生某种假在实验中被试自发地对主试的目的产生某种假设

19、，然后以满足该假设的方式做出反应。设，然后以满足该假设的方式做出反应。 “好被试好被试”现象现象 指被试在实验中根据自己对实验目的的假设努力使指被试在实验中根据自己对实验目的的假设努力使自己的行为符合实验者的要求，成为一个好被试自己的行为符合实验者的要求，成为一个好被试。 霍桑效应霍桑效应 由于受到额外的关注而引起绩效或努力上升的现象由于受到额外的关注而引起绩效或努力上升的现象。 Q MCoca-colaPepsi-cola1. Pepsi-colaQMCoca-colaCoca-cola2. Coca-cola）对）对额外变量的控制额外变量的控制A.A.匹配法匹配法 使实验组和控制组中被试的

20、属性相等。使实验组和控制组中被试的属性相等。 缺点：难以同时控制多个因素。缺点：难以同时控制多个因素。B.B.消除法消除法 指将影响实验结果的无关环境变量消除掉。指将影响实验结果的无关环境变量消除掉。 弱点弱点: :有些额外变量难以消除有些额外变量难以消除。 C. C.恒定法恒定法 尽可能将各种实验处理保持在相同水平上尽可能将各种实验处理保持在相同水平上, ,同样的光线、同样的光线、温度温度, ,同样的测试时间、地点和指导语等。同样的测试时间、地点和指导语等。 弱点弱点 难以推广难以推广 恒定额外变量与自变量可能有交互作用。恒定额外变量与自变量可能有交互作用。D.D.平衡法平衡法 指将额外变量

21、的影响平均分配给所有组以达到组指将额外变量的影响平均分配给所有组以达到组间平衡间平衡。 实施办法实施办法 设立实验组和控制组设立实验组和控制组实实验验组组实验处理实验处理额外变量额外变量1 1额外变量额外变量2 2.额外变量额外变量n n反反应应控控制制组组额外变量额外变量1额外变量额外变量2额外变量额外变量n反反应应E.E.随机化法随机化法 指通过抽取样本和分组的随机化来平衡被试指通过抽取样本和分组的随机化来平衡被试间个体差异因素。间个体差异因素。 抽取原则抽取原则总体中每个成员被抽中的概率相等。总体中每个成员被抽中的概率相等。 实施方法实施方法 随机取样随机取样 随机分组随机分组 优点优点

22、 控制机体变量控制机体变量F. F. 统计控制法统计控制法 指采用统计技术控制额外变量指采用统计技术控制额外变量采用协方差分析或偏相关等技术采用协方差分析或偏相关等技术 实施办法实施办法 删除极端数据法删除极端数据法 协方差统计法协方差统计法4、多变量实验设计、多变量实验设计（1）多自变量实验设计多自变量实验设计 在一个实验中包含两个或两个以上自变量在一个实验中包含两个或两个以上自变量的实验设计。的实验设计。优点：优点：做一项多自变量的实验比分别做多个实验效率高；做一项多自变量的实验比分别做多个实验效率高；做一项实验研究比分别做多项实验研究易于保持控制做一项实验研究比分别做多项实验研究易于保持

23、控制变量恒定；变量恒定；也是最重要的，在几个变量同时并存的情况下所概括也是最重要的，在几个变量同时并存的情况下所概括的实验结果比从几个单独实验所概括的结果更有价值，的实验结果比从几个单独实验所概括的结果更有价值，更接近实际生活。更接近实际生活。 交互作用交互作用 指自变量之间的相互指自变量之间的相互关系，当一个自变量产生关系，当一个自变量产生的效果在第二个自变量的的效果在第二个自变量的每一个水平上不一样时，每一个水平上不一样时，交互作用就发生了。交互作用就发生了。A1A2B1B2A1A2B1B2 沃林顿和韦斯克兰茨（沃林顿和韦斯克兰茨（1970） 自变量自变量 记忆缺陷与否：遗忘症患者和控制组

24、被试（患有记忆缺陷与否：遗忘症患者和控制组被试（患有神经系统疾病的患者）神经系统疾病的患者） 记忆测验类型：外显记忆测验（自由回忆）和内记忆测验类型：外显记忆测验（自由回忆）和内隐记忆测验（模糊字辨认）隐记忆测验（模糊字辨认） 结果：控制组被试在外显的自由回忆测验中，其结果：控制组被试在外显的自由回忆测验中，其作业成绩优于遗忘症患者的；而在词汇辨认测试作业成绩优于遗忘症患者的；而在词汇辨认测试时则两者是一样的。时则两者是一样的。 （2）多因变量设计）多因变量设计 在一个实验中包含两个或两个以上因变量。在一个实验中包含两个或两个以上因变量。一、被试间设计一、被试间设计二、被试内设计二、被试内设计

25、三、混合设计三、混合设计四、单被试实验设计四、单被试实验设计五、单组后测设计五、单组后测设计六、六、单组前测后测设计单组前测后测设计七、七、不等两组前测不等两组前测- -后测设计后测设计八、时间序列设计八、时间序列设计真实验设计准实验设计真实验设计真实验设计（一）（一）被试间设计被试间设计( between-subjects design ) 1. 1.定义：定义： 也称独立组设计、无关样本设计、也称独立组设计、无关样本设计、独立测量设计独立测量设计。每每个被试只接受实验处理的一种水平个被试只接受实验处理的一种水平。 将实验设计分为实验组和控制组比较设计将实验设计分为实验组和控制组比较设计,

26、,是心理实是心理实验最基本的实验设计类型。也就是把数目相同的被试分验最基本的实验设计类型。也就是把数目相同的被试分配到自变量的不同水平或不同的自变量上。配到自变量的不同水平或不同的自变量上。2.2.被试间设计类型被试间设计类型 根据自变量的数目不同分为根据自变量的数目不同分为 单自变量被试间设计单自变量被试间设计 只有一个自变量，可以有两个或多个水平只有一个自变量，可以有两个或多个水平； 被试随机分配被试随机分配； 每个被试只接受一种水平的实验处理每个被试只接受一种水平的实验处理。 多自变量被试间设计多自变量被试间设计 也称多因素被试间设计，简称因素设计也称多因素被试间设计，简称因素设计； 有

27、两个或两个以上的自变量，且每个自变量有两个或两个以有两个或两个以上的自变量，且每个自变量有两个或两个以上的水平上的水平； 被试随机分配，每个被试接受一个实验处理的结合被试随机分配，每个被试接受一个实验处理的结合。 根据对无关变量的控制程度分为根据对无关变量的控制程度分为 随机组设计随机组设计用随机分配的方法将被试分组，使各组无关变量保用随机分配的方法将被试分组，使各组无关变量保持相等持相等。 配对组设计配对组设计先将影响实验结果的某些因素水平的被试配对先将影响实验结果的某些因素水平的被试配对，然然后再随机分配被试接受不同的实验处理后再随机分配被试接受不同的实验处理。例如：例如： 组组 1515

28、人人 测对光的反应时；测对光的反应时； 组组 1515人人 测对声的反应时。测对声的反应时。比较两组平均比较两组平均RTRT进行进行t t检验，有无显著检验，有无显著性差异。性差异。Loftus and Burns (1982)Loftus and Burns (1982)实验目的：考察暴力场面对人的记忆的影响。实验目的：考察暴力场面对人的记忆的影响。被试：被试：226226名名University of WashingtonUniversity of Washington的自愿参的自愿参加者；随机分配到以下两组。加者；随机分配到以下两组。组一：看带有暴力场面的电影组一：看带有暴力场面的电影组

29、二：看非暴力场面的电影组二：看非暴力场面的电影 看完电影之后，要求两组被试回答看完电影之后，要求两组被试回答2525道关于道关于电影中事件的问题。其中一道题非常关键：问被电影中事件的问题。其中一道题非常关键：问被试在银行外面露天停车场踢球的男孩穿的足球衫试在银行外面露天停车场踢球的男孩穿的足球衫上的号码是多少。上的号码是多少。 因变量是正确回忆出男孩运动衫号码的人数因变量是正确回忆出男孩运动衫号码的人数的百分数。的百分数。结果：组一，结果：组一，4%4%；组二，；组二，28%28%。优点：优点：）一种自变量（或实验条件）不会影响另）一种自变量（或实验条件）不会影响另一种自变量，因为每个被试只对

30、一种自变量做反一种自变量，因为每个被试只对一种自变量做反应。应。）两组间可比较。）两组间可比较。 缺点：缺点：分配到各实验条件下的被试可能在各方面不分配到各实验条件下的被试可能在各方面不是等同的，如果是这样，那不同实验条件造成的是等同的，如果是这样，那不同实验条件造成的差异也可能是由于被试的差别引起的。如能力、差异也可能是由于被试的差别引起的。如能力、个性、受训练程度等。个性、受训练程度等。3、被试间实验设计的控制被试间实验设计的控制 通过匹配或随机化创设等组。通过匹配或随机化创设等组。 随机组设计（随机组设计（random groups designrandom groups design）

31、匹配组设计（匹配组设计（matched groups designmatched groups design） 随机化法随机化法(randomization method)(randomization method) 随机化随机化 随机地选择被试和分派被试随机地选择被试和分派被试 从被试者总体中用随机法抽取被试样本从被试者总体中用随机法抽取被试样本。 把被试随机分到实验组和控制组中去。把被试随机分到实验组和控制组中去。 不仅能应用于被试分配，也能应用于刺激呈现不仅能应用于被试分配，也能应用于刺激呈现 采用随机化法的前提是样本量要大采用随机化法的前提是样本量要大。 匹配法（匹配法（matchin

32、g methodmatching method） 含义含义 找出在与自变量相关的某些变量上相似的被试组成成找出在与自变量相关的某些变量上相似的被试组成成对的被试。对的被试。 使用匹配法的步骤使用匹配法的步骤 测量所有被试者与实验中所要完成的作业密切相关的测量所有被试者与实验中所要完成的作业密切相关的特点。特点。 根据测得的结果，把实验组和控制组被试的特点匹配根据测得的结果，把实验组和控制组被试的特点匹配成相等状态成相等状态。 V优点优点 排除被试变量对自变量效果的混淆。排除被试变量对自变量效果的混淆。V缺点缺点 在实际上很难施行在实际上很难施行 如果被试特性超过一个以上，实验者常会顾此失彼，甚

33、如果被试特性超过一个以上，实验者常会顾此失彼，甚至无法匹配。至无法匹配。 有些因素如动机、态度等无法找到可靠的依据进行匹配有些因素如动机、态度等无法找到可靠的依据进行匹配。 匹配时，注意避免匹配时，注意避免回归假象。回归假象。 回归假象是指在许多测量情形中，第一回归假象是指在许多测量情形中，第一次测验时的高分组和低分组这两个极端组的次测验时的高分组和低分组这两个极端组的分数在第二次测量时向平均数回归了；高分分数在第二次测量时向平均数回归了；高分组的得分比第一次低些，低分组的则高些。组的得分比第一次低些，低分组的则高些。 【例】提高非洲裔儿童的阅读成绩的计划：【例】提高非洲裔儿童的阅读成绩的计划

34、： 了解一个帮助非洲裔美国儿童提高阅读分数的计了解一个帮助非洲裔美国儿童提高阅读分数的计划是否有效。划是否有效。 一组非裔儿童和一组白人儿童，在诸如年龄、性一组非裔儿童和一组白人儿童，在诸如年龄、性别以及最重要的最初阅读成绩等几个维度上进行别以及最重要的最初阅读成绩等几个维度上进行匹配，匹配， 实施教育计划后再次测查阅读分数。实施教育计划后再次测查阅读分数。 结果：非洲裔美国儿童在接受阅读计划之后比以结果：非洲裔美国儿童在接受阅读计划之后比以往更差，而白人儿童则有所提高。往更差，而白人儿童则有所提高。 解释：非裔儿童的总体阅读分数就要比白人儿童解释：非裔儿童的总体阅读分数就要比白人儿童低，匹配

35、时，选择了非裔儿童中的高分组，和白低，匹配时，选择了非裔儿童中的高分组，和白人儿童的低分组。在第二次测验时，回归假象的人儿童的低分组。在第二次测验时，回归假象的存在使非裔儿童的分数从高分向下回归，而白人存在使非裔儿童的分数从高分向下回归，而白人儿童从低分向上回归。儿童从低分向上回归。 随机化法随机化法 VS VS 匹配法匹配法样本大的时候，随机化法可以较好的控制样本大的时候，随机化法可以较好的控制额外变量的影响。额外变量的影响。样本小的时候，匹配法可以较好的控制额样本小的时候，匹配法可以较好的控制额外变量的影响外变量的影响。1. 定义定义把相同的被试分配到不同的自变量或把相同的被试分配到不同的

36、自变量或自变量的不同水平下。每个被试参加每种自变量的不同水平下。每个被试参加每种自变量水平的实验。自变量水平的实验。例如：例如：测对光的反应时测对光的反应时1515人人测对声的反应时测对声的反应时比较光、声的平均值。比较光、声的平均值。 SackheimSackheim，GurGur和和SaucySaucy（19781978）使用组内设计研究人的两侧面孔在）使用组内设计研究人的两侧面孔在情绪表达强度上的差异。早期的研究者发现，被试能够准确地区分呈现情绪表达强度上的差异。早期的研究者发现，被试能够准确地区分呈现给他们的人类的给他们的人类的6 6种基本情绪（快乐、惊奇、恐惧、悲伤、愤怒、和厌种基本

37、情绪（快乐、惊奇、恐惧、悲伤、愤怒、和厌恶）的照片。恶）的照片。SackheimSackheim和他的合作者利用一个人的一侧面孔和其镜像重和他的合作者利用一个人的一侧面孔和其镜像重新构成一张完整的面孔的照片。上图为三种实验材料。新构成一张完整的面孔的照片。上图为三种实验材料。 给被试呈现如图所示的照片制成的幻灯片，给被试呈现如图所示的照片制成的幻灯片，要求被试利用要求被试利用7 7点量表评价每一张幻灯片的情绪的点量表评价每一张幻灯片的情绪的强度。每次呈现一张幻灯片，每张呈现强度。每次呈现一张幻灯片，每张呈现1010秒钟，秒钟，然后给被试然后给被试3535秒钟进行评定。实验中的自变量为秒钟进行评

38、定。实验中的自变量为照片的形式（左侧构成，原始照片，和右侧构照片的形式（左侧构成，原始照片，和右侧构成），每位被试评价成），每位被试评价5454张幻灯片：张幻灯片：1818张左侧构成张左侧构成照片，照片，1818张原始照片和张原始照片和1818张右侧构成照片。张右侧构成照片。TrialCond.TrialCond.TrialCond.TrialCond.TrialCond.TrialCond.1O10L19R28O37L46R2L11O20O29L38R47L3R12R21L30R39O48O4R13O22L31R40O49O5O14L23R32L41R50R6L15R24O33O42L51L

39、7R16R25R34O43R52R8O17L26L35R44O53O9L18O27O36L45L54L 问题是，两种重新构成的照片在表现出的厌恶程度问题是，两种重新构成的照片在表现出的厌恶程度上是否相同。在本实验中，被试对左侧构成照片的厌恶上是否相同。在本实验中，被试对左侧构成照片的厌恶强度评价明显高于对右侧构成照片的厌恶强度评价。强度评价明显高于对右侧构成照片的厌恶强度评价。SackheimSackheim等人用大脑半球的分化解释以上实验结果。通等人用大脑半球的分化解释以上实验结果。通常，左半球控制身体的右侧，而右半球控制身体的左侧。常，左半球控制身体的右侧，而右半球控制身体的左侧。因此，左

40、侧构成照片反映的是右半球的控制，而右侧构因此，左侧构成照片反映的是右半球的控制，而右侧构成照片反映的是左半球的控制。对左侧构成照片情绪强成照片反映的是左半球的控制。对左侧构成照片情绪强度评价较高表明右半球在情绪的表达方面更为重要。度评价较高表明右半球在情绪的表达方面更为重要。2.2.被试内设计被试内设计分类分类（1 1）单因素被试内设计）单因素被试内设计实验中只有一个自变量；实验中只有一个自变量；自变量的处理水平有两个或两个以上；自变量的处理水平有两个或两个以上；每个被试接受所有的实验处理水平。每个被试接受所有的实验处理水平。（2 2）多因素被试内设计）多因素被试内设计实验中有两个或两个以上的

41、自变量；实验中有两个或两个以上的自变量；每个自变量的处理水平有两个或两个以上；每个自变量的处理水平有两个或两个以上；每个被试接受所有自变量水平的结合。每个被试接受所有自变量水平的结合。 优点：优点： （1 1）被试利用经济性）被试利用经济性采用被试内实验设计可以节省大量的被试。采用被试内实验设计可以节省大量的被试。 （2 2）节省实验的时间）节省实验的时间比如比如ERPERP实验的准备时间以及实验中练习的时间。实验的准备时间以及实验中练习的时间。 （3 3）更好地控制了被试的个体差异）更好地控制了被试的个体差异很好低控制了个体差异这一无关变量。很好低控制了个体差异这一无关变量。（4 4）心理学

42、的某些领域需要使用组内设计，即组内设计）心理学的某些领域需要使用组内设计，即组内设计用于研究练习的阶段性最为理想。用于研究练习的阶段性最为理想。）实验条件互相干扰，）实验条件互相干扰，“练习练习”、“疲劳疲劳”等。等。）延期效应：第二个实验条件会受第一个实）延期效应：第二个实验条件会受第一个实验条件的影响。如记忆实验验条件的影响。如记忆实验造句学单词；造句学单词；背诵学单词。在造句学习完后要求背诵，背诵学单词。在造句学习完后要求背诵，可能被试仍用造句的方式学习。可能被试仍用造句的方式学习。 此方法不能用来研究某些被试特点自此方法不能用来研究某些被试特点自变量之间的差异。变量之间的差异。如果实验

43、中每一种实验条件需要较长如果实验中每一种实验条件需要较长时间的恢复期，则不宜使用组内设计。时间的恢复期，则不宜使用组内设计。当自变量的不同水平代表一种连续事当自变量的不同水平代表一种连续事件的延续结果时，不宜使用组内设计。件的延续结果时，不宜使用组内设计。 （1 1）完全平衡设计）完全平衡设计 所有可能的处理顺序都出现。所有可能的处理顺序都出现。 每一个实验序列出现的次数也相同。每一个实验序列出现的次数也相同。 a b例：例：a:光光b:声声 每个做次每个做次 b a（假定（假定a对对b的影响等于的影响等于b对对a的影响）的影响） a:光光b:声声c:皮肤刺激皮肤刺激 abc acb bac

44、bca cab cba n! 1* *2=2 12=2 1* *23=6 123=6 1* *2 2* *3 3* *4=244=24 随着实验处理的增加，实验处理的顺序随着实验处理的增加，实验处理的顺序序列也会快速增加，需要的被试也越来越多。序列也会快速增加，需要的被试也越来越多。 在实验中只出现一部分可能的处理顺序在实验中只出现一部分可能的处理顺序 最简单的是随机化的不完全平衡。最简单的是随机化的不完全平衡。（2 2）不完全平衡设计（拉丁方平衡设计）不完全平衡设计（拉丁方平衡设计） 一个序列或一个矩阵必须满足每个实验处理在任一个序列或一个矩阵必须满足每个实验处理在任何一个顺序序列中只出现一

45、次。何一个顺序序列中只出现一次。构建一个均衡的拉丁方构建一个均衡的拉丁方 当实验处理数为偶数时，每一个实验处理在每一当实验处理数为偶数时，每一个实验处理在每一行都出现一次。行都出现一次。 第一顺序：第一顺序：1,1, , n,3,( n-1 ),4,( n-2 ),5,n,3,( n-1 ),4,( n-2 ),5, 第二顺序：对上一个顺序的个数目加。第二顺序：对上一个顺序的个数目加。 如如n=n=时：时： 第一顺序第一顺序 第二顺序第二顺序 第三顺序第三顺序 第四顺序第四顺序66的均衡拉丁方的均衡拉丁方 当实验处理数为奇数时，当实验处理数为奇数时，为了平衡累积效应，每为了平衡累积效应，每个处

46、理都将在每个序列个处理都将在每个序列中出现两次，是行数的中出现两次，是行数的两倍长。两倍长。3水平水平的均衡拉丁方的均衡拉丁方混合设计是指在一个研究中有些自变混合设计是指在一个研究中有些自变量按组内设计安排，有些自变量按组间设量按组内设计安排，有些自变量按组间设计安排。一般说来，如果一种自变量很可计安排。一般说来，如果一种自变量很可能会影响另一种自变量，那么对这些自变能会影响另一种自变量，那么对这些自变量按组间设计安排，其余的自变量按组内量按组间设计安排，其余的自变量按组内设计安排。设计安排。 何时使用混合实验设计？何时使用混合实验设计？ 某个自变量的处理会对被试产生长期效应。某个自变量的处理

47、会对被试产生长期效应。 被试更关心被试变量的不同水平对另一个变量被试更关心被试变量的不同水平对另一个变量的影响。的影响。 被试内被试内/ /间设计不可行。间设计不可行。例：攻击行为儿童大脑半球认知特点的研究（张倩例：攻击行为儿童大脑半球认知特点的研究（张倩, ,郭念郭念峰峰,1999,1999） 假设假设具有攻击行为儿童的大脑半球协同能力要低下。具有攻击行为儿童的大脑半球协同能力要低下。 自变量自变量被试内因素：左视野被试内因素：左视野& &右视野。右视野。被试间因素：攻击行为儿童被试间因素：攻击行为儿童& &正常行为儿童。正常行为儿童。 结果结果攻击行为儿童右

48、视野（即左半球）在加工图字攻击行为儿童右视野（即左半球）在加工图字StroopStroop效应刺激时，错误率增高，与正常儿童组效应刺激时，错误率增高，与正常儿童组差异显著。差异显著。 例：青年和老年回忆人名的启动实验（例：青年和老年回忆人名的启动实验（Burke Burke et al,2004et al,2004） 假设假设为老年人提供回忆线索，能帮助其回忆人名。为老年人提供回忆线索，能帮助其回忆人名。 自变量自变量被试内因素：同音词被试内因素：同音词& &不相关词不相关词被试间因素：老年人被试间因素：老年人& &青年人青年人 结果结果相对与年轻组被试，老年组

49、在得到同音启动相对与年轻组被试，老年组在得到同音启动的线索后，回忆名字的成绩有了显著提高。的线索后，回忆名字的成绩有了显著提高。JohnsonJohnson，PetzelPetzel，HartneyHartney和和MorganMorgan（19831983）用混合设计的方法比较抑郁者和非抑郁者的记忆用混合设计的方法比较抑郁者和非抑郁者的记忆成绩。他们假设，抑郁者比非抑郁者对于未完成成绩。他们假设，抑郁者比非抑郁者对于未完成的记忆任务的记忆效果更好。实验中，要求抑郁的记忆任务的记忆效果更好。实验中，要求抑郁组和非抑郁组完成组和非抑郁组完成2020项记忆任务，其中，项记忆任务，其中，1010项记

50、项记忆任务在完成之前被打断。在全部任务完成后，忆任务在完成之前被打断。在全部任务完成后，要求被试回忆记忆任务的名称或尽可能多地描述要求被试回忆记忆任务的名称或尽可能多地描述记忆任务。记忆任务。 被试变量是组间设计，任务类型是组内设计。被试变量是组间设计，任务类型是组内设计。 心理学研究领域中的大多数研究都不仅涉及一心理学研究领域中的大多数研究都不仅涉及一个自变量，而是多个自变量共同作用的结果。个自变量，而是多个自变量共同作用的结果。由坎贝尔（由坎贝尔（CampbellCampbell）和斯）和斯坦利（坦利（StanleyStanley）提出）提出。 指指未对自变量实施充分控制，但是用未对自变量

51、实施充分控制，但是用真正实验的某些方法搜集、整理以及统计真正实验的某些方法搜集、整理以及统计分析数据的研究方法。分析数据的研究方法。准实验设计的使用条件准实验设计的使用条件： 有许多变量无法进行随机分配有许多变量无法进行随机分配； 当研究者对正在进行的研究内容或干预的效果进当研究者对正在进行的研究内容或干预的效果进行评估时行评估时； 特定条件下的研究特定条件下的研究； 当研究经费、时间和控制因素上有很大困难时当研究经费、时间和控制因素上有很大困难时； 因实验的伦理问题因实验的伦理问题； 在单组后测设计中，只有一个实验组，对实在单组后测设计中，只有一个实验组，对实验组只给予一次实验处理，然后通过

52、测量得到一验组只给予一次实验处理，然后通过测量得到一个后测成绩。个后测成绩。 设计的基本模式：设计的基本模式： X OX O X X是研究者操纵或某种未知因素（研究者经是研究者操纵或某种未知因素（研究者经过分析而推断的自变量）的处理，过分析而推断的自变量）的处理，O O是研究者操纵是研究者操纵自变量引出的结果（后测成绩）或研究者观察到自变量引出的结果（后测成绩）或研究者观察到的结果。的结果。 单组前测后测设计是对单组后测设计的一种单组前测后测设计是对单组后测设计的一种改进，它增加了在实验处理前的测验，但还是只改进，它增加了在实验处理前的测验，但还是只有一个实验组。有一个实验组。 设计的基本模式

53、：设计的基本模式： O O1 1 X O X O2 2 O O1 1表示在接受处理表示在接受处理X X以前对被试进行前测，取以前对被试进行前测，取得一项作为基线的观测值，得一项作为基线的观测值，X X表示引入的实验处理，表示引入的实验处理，O O2 2表示处理表示处理X X后的测验。后的测验。 包括一个实验组和一个控制组，并且在研究过包括一个实验组和一个控制组，并且在研究过程中既有后测又有前测的研究设计。程中既有后测又有前测的研究设计。 这两组被试在实验处理前就已经形成，是依原这两组被试在实验处理前就已经形成，是依原来固定的组织形式分派的来固定的组织形式分派的, ,故它不能使用随机故它不能使用

54、随机化原则化原则和等组匹配法和等组匹配法选择被试。选择被试。 前测是为了弥补不能控制对被试随机选择和分配的缺陷。前测是为了弥补不能控制对被试随机选择和分配的缺陷。 通过前测，试图取得非随机等组差异程度的具体根据，以通过前测，试图取得非随机等组差异程度的具体根据，以便作为对两组后测比较的基础便作为对两组后测比较的基础。 同随机等组的两组前测同随机等组的两组前测- -后测设计相比，对内后测设计相比，对内在无效源和机体变量的控制不够充分。在无效源和机体变量的控制不够充分。 在处理前就已经存在的差异会造成处理后对两在处理前就已经存在的差异会造成处理后对两组对照比较的困难。组对照比较的困难。 实验组被试

55、的同质性和组内变异可能会对结果实验组被试的同质性和组内变异可能会对结果有影响有影响。 以以公共公共关系学专业的低年级大学生为被试抽取两关系学专业的低年级大学生为被试抽取两个整班个整班，每班，每班2525人。将其中一个班作为实验组，另一人。将其中一个班作为实验组，另一班作为控制组班作为控制组。 确定学生的适宜性和不适宜性课堂行为的概念、定义和范畴确定学生的适宜性和不适宜性课堂行为的概念、定义和范畴； 由经过训练的观察者用周期性的取样方法，分别观察并记录由经过训练的观察者用周期性的取样方法，分别观察并记录两组中每一名学生在课堂上适宜的行为和不适宜的行为（相两组中每一名学生在课堂上适宜的行为和不适宜

56、的行为（相当于前测）当于前测）； 在实施实验处理结束之后，再次对两组同时进行观察（相当在实施实验处理结束之后，再次对两组同时进行观察（相当于后测）于后测）。 时间序列设计（时间序列设计（time-series designtime-series design），基），基本上是借助多次重复测量的一种前测后测设计，这本上是借助多次重复测量的一种前测后测设计，这种设计的实质是对某个被试组或被试个体进行周期种设计的实质是对某个被试组或被试个体进行周期性的测量过程，建立反应的基线模式，并在这一时性的测量过程，建立反应的基线模式，并在这一时间系列的测量过程中引进实验处理，随后用实施处间系列的测量过程中引进

57、实验处理，随后用实施处理后在时间系列的观察中所得分数的不连续性，来理后在时间系列的观察中所得分数的不连续性，来表示实验处理结果。表示实验处理结果。 如果接受处理后的反应模式不同于基线模式，如果接受处理后的反应模式不同于基线模式，表示原先的反应模式的连续性受到中断，便可推断表示原先的反应模式的连续性受到中断，便可推断这种变化可能是由于自变量的作用所产生的。这种变化可能是由于自变量的作用所产生的。 简单时间序列设计是最基本的时间序列设计，简单时间序列设计是最基本的时间序列设计，基本上是一种单组前测后测设计。基本上是一种单组前测后测设计。 它与其他种类前测后测设计的主要区别是没它与其他种类前测后测设

58、计的主要区别是没有比较组，并且不是仅有一次前测和后测，而是有比较组，并且不是仅有一次前测和后测，而是对一个实验组或一个被试进行周期性的一系列前对一个实验组或一个被试进行周期性的一系列前测和后测。测和后测。 设计模式设计模式 ：O1O2O3O4O5XO6O7O8O9O10 英国工业疲劳研究组英国工业疲劳研究组: : 如果工作时间从每天如果工作时间从每天的的1010小时缩短到小时缩短到8 8小时，小时，生产率会出现什么样生产率会出现什么样的变化。的变化。 研究者以每小时的平研究者以每小时的平均产量作为因变量指均产量作为因变量指标标 。v 美国康涅狄格美国康涅狄格(Connecticut)(Conn

59、ecticut)州州在在19551955年发生了年发生了324324次交通死亡次交通死亡事故，创历史最高记录。事故，创历史最高记录。v 迫使州政府立即采取了限制车速迫使州政府立即采取了限制车速的严厉措施。的严厉措施。v 19561956年的交通死亡事故比年的交通死亡事故比19551955年年下降了下降了4040次。次。v 州政府便据此作出结论，说这种州政府便据此作出结论，说这种变化是由于采取了严格限制车速变化是由于采取了严格限制车速措施引起的结果措施引起的结果。 可能不管工作时间是否缩短，都会出现可能不管工作时间是否缩短，都会出现生产率提高的现象。生产率提高的现象。 除了每天工作时间长短的变化

60、外，可能除了每天工作时间长短的变化外，可能还有其他变量影响到每小时的平均生产量。还有其他变量影响到每小时的平均生产量。 数据的效度有限。数据的效度有限。 很可能产生很可能产生“霍桑效应霍桑效应”（Hawthorne Hawthorne effecteffect）。）。 坎贝尔（坎贝尔（CampbellCampbell）和司坦利（）和司坦利（StanlyStanly）称）称为为多重时间系列设计多重时间系列设计（the multiple time the multiple time series designseries design）。 在实验中对被试不只进行一次前测和一次后在实验中对被试不只进行一次前测和一次后测，而是在实验处理的前后，都进行了一系测