非实验研究设计

1、心理学研究方法非实验设计1非实验设计(non-experimental design)：非实验设计，又称前实验设计(pre-experimental design)，通常是一种描述性或相关性研究策略，用于识别和检验自然存在着的变量及其相互关系。非实验设计，不能像真实验设计那样，主动地研究一个或多个自变量与一个或多个因变量之间的因果关系；也不易像准实验设计那样达到部分控制的要求。但非实验设计可以使研究者对各种变量之间存在的相关关系做出因果关系的假设，并在后续的实验研究中检验这种假设，因此非实验设计也是真实验设计的组成部分或重要元素。2在社会心理学、教育心理学等的应用研究中，更多地不能在实验室里进

2、行实验，而只能在现场情境或难以控制的条件下进行研究。在不能使用真实验或准实验设计的情况下，非实验设计可以作为重要的补充。非实验设计可以起到为借助真实验设计最终研究问题而初步发现和吸取原始资料的作用。非实验设计的研究程序，基本上是在自然情境或现场情境中进行的，被试不易觉察到研究者所操作的变量，研究的结果具有较好的推广价值，因此，非实验设计可能会有较高的外部效度。3一、单组后测设计(the one-group posttest design)：单组后测设计，在实验设计中只有一个实验组，没有控制组，只实验一种实验处理，并且在实验处理之前不进行前测，然后通过后测得到该组的后测成绩，以推测处理效果。模式

3、： X O这个模式首先表明在这种设计中没有与实验组相比较的控制组。其次表明仅对一个实验组实施一次处理（X），而在X之前没有前测，只在X之后施测并取得一个观测值（O）。4单组后测设计是最简单而且控制最不充分的一种研究设计，问题很多。但在教育领域的应用研究中，仍有不少研究设计的程序是属于单组后测设计模式的。例：某研究者想要考察一种新的教学方法是否能够提高学生的学习成绩，通过一学期的教学后，测量学生的学习成绩。5单组后测设计的评价：单组后测设计的最主要的缺点是没有比较和缺乏控制，不符合控制影响内部效度的大多数原则。除了实施的实验处理外，不能排除历史、成熟、选择等无关因素对后测成绩的影响。因此，很难对

4、后测结果进行解释，也就无法推断实验结果O和实验处理X之间的因果关系。6以上面新的教学方法是否能够提高学生的学习成绩的研究为例，来分析除了实施新的教学方法外，还有哪些可能的因素会对学生的成绩产生影响。首先，由于实验组不是随机选取，可能存在选择偏差，因此很难确定实验组的学生是否与其他同年级的学生在新方法教学前处于同等的水平。其次，由于采用了新的教学方法，可能会有更高的学习兴趣，从而具有更好的学习成绩。第三，在没有控制组的情况下，一个学期的学习过程中，学生也会发生很多内部变化，也可能影响学习成绩。7虽然单组后测设计的结果不能进行有关因果关系的推论，但可以在这种设计的基础之上，为进一步的实验研究提供参

5、考。8二、单组前测后测设计(the one group pretest-posttest design) ：单组前测后测设计是对单组后测设计的一种改进，但也没有设置相应的控制组进行比较。在引入处理之前，对该实验组施行一次前测，通过前测的结果，获得有关该组的某些信息，并作为与实验处理的结果进行比较的基线，以此评估实验处理的效应。9基本实验模式： O1 X O2在教育领域中，当试图评价某种教育或教学大约的效果；当准备开设一门新的课程时；或应用一种新的教学方法时，往往首先在一个班中进行。任务承担者一般是按单组前测后测设计所要求的程序进行，在运用新大纲或新教法之前，先对学生进行一次预测，然后按新大纲或

6、新方法进行教学，结束后再进行考试。最后，将前后两次测验成绩加以比较，并根据学生的平均成绩的变化，作出关于新大纲或课程或教法效果的初步评价。10单组前测后测设计的数据分析方法：在单组前测后测中，对研究结果的统计分析，通常检验实验组前测成绩的平均数和后测成绩的平均数有无统计显著性差异，根据实验组人数的多少进行z检验或t检验。11单组前测后测设计的评价：与单组后测设计相比，其优点有：1、增加了前测，可以在实验处理之前提供有关被试的基线信息和其他有关的信息。2、通过前测和后测，研究者可以得到同一被试在实验处理前后两次观测条件下行为变化的直接数据，能够明显地观测到实验处理的效果，并且在一定程度上归因于实

7、验处理的效果。3、所用的一个实验组，自身兼作控制组，通常认为选择变量可得到适当的控制，同一的被试变量，如果在处理前后发生的变化出现显著的差别，则可在某种程度上初步推断这种变化是由处理引起的。12虽然单组前测后测设计由于增加了前测，为后测成绩的变化提供了基线并在一定程度上控制了选择变量，但没有设置控制组，缺乏应有的对照比较，所以仍然不能认为是一种合理的研究设计。它远远未能控制历史、成熟、测验效应和统计回归等影响内部效度的变异来源。首先，与历史变量有关系的是实验的间隔特性。如果前、后两次测验之间间隔时间过短，会有产生练习效应和疲劳效应的可能性；如果间隔时间太长，则在前测与后测之间很可能由于其它无关

8、事件引起的变化，影响处理效果。13其次，在O1与O2之间，成熟因素会随时间的推移而产生系统的变化。第三，由于在这种设计中增加了前测，被试很可能对后测内容或形式产生敏感，从而影响处理效果，许多研究都说明了测验效应对内部效度的影响。Anastasi曾经论证了在成就和智力测验中，即使在没有引入自变量的情况下，在进行了第一次测验之后，再接受第二次测验，成绩更好些。第四，统计回归也是一个未得到控制的内在无效源，在没有控制组的情况下，仅对一组进行前测后测，可能由于测量误差引起回归效应。14由于单组前测后测设计在内部效度方面存在这些问题，因而很难作出确切的因果关系的结论。15三、固定组比较设计(the st

9、atic-group comparison design)：固定组比较设计，又称静态组比较设计，是指利用在研究之前已经形成的两个原有整组，并仅对其中一组给予实验处理，然后对两组进行后测比较的一种研究设计。库科、坎贝尔也称之为非等控制组后测设计(posttest-only nonequivalent control group design)。基本模式： X O1 （处理组） O2 （非等控制组）16固定组比较设计的应用：在社会心理学、教育心理学等领域的某些应用研究中，由于随机选择被试及其它条件所限，可以采用这种设计。例：利用某中学的两个初二班，对比研究教师利用和不利用学习反馈原理与学生学习效果

10、的关系；在小学高年级的两班中，将给予快速阅读训练班的学生与接受传统阅读教法班的学生的阅读效果相比较。17固定组比较设计研究结果的统计分析：对实验组后测成绩的平均数O1与对照组后测成绩的平均数O2加以比较，进行两个平均数差异的显著性检验。18固定组比较设计的评价：与单组后测设计及单组前测后测设计相比，优点是使用了对照组，因此该种设计在一定程度上可以提高实验的内部效度。首先，可以对历史因素有所控制。如果出现与实验处理同时发生其他无关因素的影响，则对两组后测成绩的影响程度在理论上是一致的。19其次，由于这种设计没有前测，所以还可以控制测验效应。第三，对于被试的成熟因素，由于使用了对照组，也得到一定程

11、度的控制。总之，在非实验设计的各种型式中，固定组比较设计是一种较好的设计，它对无效因素的控制有所改进，对于研究结果的统计分析和推论，把握性也相对地大一些。20固定组比较设计的局限性：1、由于不能在随机化基础上选择和分配被试，导致实验前的实验组和对照组可能不是等组，并且没有施行前测，没有获得两组是否在实质上是否为基本等组的某些信息，所以，对选择变量缺乏控制。2、选择与成熟的交互作用，选择与实验处理的交互作用都会影响到该种实验设计的内部效度。21四、事后回溯设计(ex post facto designs)：事后回溯设计是指，在研究中，不是由研究者事先提出处理设计，也不是由研究者主动操作自变量以获

12、得处理结果。而是在原有事件已经发生之后，研究者对于业已自然发生过的处理效果进行检验研究。试图将这种已自然发生的处理或自变量与某种结果或因变量联系起来加以分析，以便从中发现某种可能的关系。22Definition:Ex post facto (explanatory) research is systematic empirical inquiry in which the scientist does not have direct control of independent variables because their manifestations have already occurr

13、ed or because they are inherently not manipulable. Inferences about relations among variables are made, without direct intervention, from concomitant variation of independent and dependent variables.23An example：Assume that an investigator is interested in the relation between sex and creativity in

14、children. He measures the creativity of a sample of boys and girls and tests the significance of the difference between the means of the two sexes. The mean of boys is significantly higher than the mean of girls. He concludes that boys are more creative than girls. This may or may not be a valid con

15、clusion. With only this evidence, however, the conclusion is doubtful. Since many other variables are correlated with sex, it might have been one or more of these variables that produced the difference between the creativity scores of the two sexes.24事后回溯设计主要包括两种类型：相关研究设计和准则组设计。相关研究设计：准则组设计(Criterio

16、n-group design)：也是对业已发生的事情进行研究的一种非实验设计。研究者通过确认某些被试（准则组）具有一种状态的特征，而另一些被试（非准则组）不具有这种状态的特征，以被试已有的一种状态特征为依据设立准则组，以缺乏这种特征的被试为对照组进行比较，通过准则组和对照组之间的差异来判断这种状态特征对我们所关心的因变量的影响，以便在一定的程度上说明研究变量之间的因果关系。 25相关研究与准则组研究是相辅相成的。相关研究设计主要在于探讨两个或多个变量之间是否存在一定的关系及存在什么样的关系；而准则组设计则强调存在一定关系的两个变量之间，表现出什么样的不同状态。26例：为研究离婚家庭儿童对态度的

17、影响，用准则组设计探讨了离婚家庭的大学生和正常家庭的大学生对世界、他人、自我价值以及人际关系的态度。结果发现，两组学生在对世界、他人、自我价值的态度上并没有显著的差异，两组的差异主要表现在对待人际关系的态度上，尤其是对爱和婚姻的态度。来自离婚家庭的学生表现为更能接受离婚和对自己将来的婚姻充满消极的态度。这种研究设计并不能形成因果关系的推论，因为除了研究的变量（是否来自离婚家庭）外，其他的变量也可能存在显著的影响。上例中，导致对婚姻消极态度的原因还可能与父母本身对婚姻的态度有关。如果父母具有对婚姻的消极态度，这种消极态度就有可能导致父母的离婚并影响儿童对婚姻的态度。27准测组设计的统计方法：根据

18、满足统计分析的条件，可采用参数检验中的独立样本t检验或方差分析。准则组设计的评价：优点：通过准则组和非准则组的对比，可以确定与准则组有关的特征以及研究准则的伴随情况。缺点：准则组所具有的经验和特征不能由研究者随机分配被试和操纵自变量而形成，也不能有效的控制无关变量的影响，而是在事件发生之后推测这种现象的可能原因或可能条件。因此，对于准则组和非准则组差异的原因的解释具有较大的不确定性。28Dangerous of Using Post hocAmong the fallacies used by man, one of the most dangerous to science is that

19、known as post hoc: after this, therefore caused by this. We may joke, with a tinge of seriousness, “if I take an umbrella, it wont rain.”最重要的危险性是了解它是在它发生之后。因为B是发生在A之后，所以我说B是由A引起的。29In ex post facto research, direct control is not possible. Owing to lack of relative control of x and other possible xs

20、, the “truth” of the hypothesized relation between x and y cannot be asserted with the confidence of the experimental situation. Basically, ex post facto research has, so to speak, an inherent weakness: lack of control of independent variables.30Example: social class influences on learning studiesAn

21、 extensive set of investigations into social-class influences on learning, which has greatly affected modern educators. These studies are ex post studies and, as such, are laden with interpretative difficulties. One of the principal aims of research in such studies is to attempt to explain differenc

22、es in school achievement between middle-class and lower-class children. An investigator notes that there are striking differences in school achievement. Can these differences be attributed in part to social class membership? 31He examines the collective achievement scores of middle-class and lower-c

23、lass children and consistently notes significant differences; middle-class children do better in school than lower-class children. He may then come to the conclusion that social class is a determinant of school achievement.32The ex post facto character of such research is clear. The investigator sta

24、rts with the dependent variable, school achievement, and among the many possible influential independent variables, he selects social class. Naturally, he may pick other independent variables as well, variables such as intelligence and motivation, both of which are also related to school achievement

25、 and to social class. This makes no difference. It is not a matter of complexity; it is a matter of control. The social class researcher has no power to manipulate social class, nor has he the power of randomization. In this case, the relation between social class and school achievement seems well-established.33The limitations of ex post facto interpretation：Ex post facto research has two major weaknesses:(1) The inability to manipulate independent variables;(2) The risk of improper interpretation.34T