第二章 实验设计的基本问题(浓缩版)

第二章实验设计的基本问题本章教学目的与要求掌握1、实验中的自变量、因变量、控制变量及对它们的操作和控制2、实验设计的基本方法

熟悉评价及提高实验研究的信度和效度的方法了解实验设计的分类本章主要内容第一节心理实验中的变量及其控制（掌握）一、变量及其种类二、自变量的种类及其控制三、因变量的种类及其控制四、额外变量的种类及其控制第二节实验研究的效度与信度（熟悉）一、实验研究的效度二、实验研究的信度第三节实验设计（掌握）一、实验设计的概念二、实验设计的内容三、实验设计的分类（了解）四、实验设计方法第一节心理实验中的变量及其控制什么是变量变量（variable）是指在数量上或质量上可变的事物的属性。在一个具体的实验中，变量分为自变量、因变量和额外变量。

一、变量及其种类第一节心理实验中的变量及其控制一、变量及其种类变量的类型1、自变量——在实验中实验者所操纵的、对被试者的反应产生影响的变量。2、因变量——是被试的反应变量，它随着自变量的变化而变化，是自变量的结果，是主试观察或测量的变量。3、额外变量——在心理实验中，能影响因变量的变化，但不是研究者所选择、确定、操纵变化的变量。第一节心理实验中的变量及其控制一、变量及其种类

变量命名练习

第一节心理实验中的变量及其控制汽车制造者想知道刹车灯多亮可最大程度地减少后面司机意识到前方正在停车的时间。找出三种变量。答案自变量(被操纵变量)：刹车灯的明度因变量(被观察变量)：刹车灯亮到尾随车司机开始刹车之间的时间控制变量(恒定变量)：刹车灯颜色、刹车板的形状、刹车所需力气、额外照明度等二、自变量的种类及其控制（一）自变量的种类1、刺激特点自变量（作业变量）2、环境特点自变量（环境变量）3、被试特点自变量（被试变量）4、暂时的被试差别变量——由主试给予的不同指示语造成的。第一节心理实验中的变量及其控制二、自变量的种类及其控制（二）对自变量的操纵在一个具体的实验中，实验者是根据他的实验目的来选择自变量的。研究者不但要选择合适的自变量，还要对这些自变量进行操纵改变，即对自变量进行控制。对自变量控制的如何，直接影响研究的成败。对于自变量的控制，主要包括以下几个方面：第一节心理实验中的变量及其控制二、自变量的种类及其控制（二）对自变量的操纵1、对自变量下操作定义

操作定义是指对一个变量根据测定它的程序所下的具体的、明确的定义。操作定义明确了自变量的内涵，同时也往往指出了自变量操纵的方法。

实验中规定操作定义有三个好处：（1）可以使研究者的思考具体而清晰；（2）可以增进科学研究者之间沟通的正确性；（3）减少一门学科所用概念或变量的数目。第一节心理实验中的变量及其控制二、自变量的种类及其控制（二）对自变量的操纵2、确定自变量的水平所谓自变量的水平，即指自变量的一个取值（或操纵结果），也称为检查点。注意下面3个方面：（1）因素型实验自变量水平不超过四个。（2）要确定好自变量的取值范围。（3）确定好各水平之间的间距。第一节心理实验中的变量及其控制二、自变量的种类及其控制（二）对自变量的操纵3、对呈现仪器的控制对仪器进行有效控制是实现对自变量控制的一个非常重要的环节。对实验仪器的要求：

（1）准确精密不失真；（2）仪器性能稳定；（3）操作方便，反应灵敏；（4）仪器的显示范围要满足自变量变化的要求；（5）仪器不能引起新的无关变量；（6）同一型号的仪器同质信度要高，如果不能前后使用同一台仪器，则应用同一型号且误差较小的两台或多台仪器。第一节心理实验中的变量及其控制二、自变量的种类及其控制（二）对自变量的操纵

4、控制呈现刺激方式包括呈现时间的长短、呈现的顺序、空间位置等，都应根据要求加以控制。第一节心理实验中的变量及其控制三、因变量的种类及其控制（一）因变量的种类

因变量的种类，对于心理实验研究来说，是很多的，也很复杂。一般来说，对于因变量的指标有客观指标和主观指标之分。第一节心理实验中的变量及其控制三、因变量的种类及其控制（一）因变量的种类1、客观指标1、准确性方面的指标（反应准确性）2、速度或敏捷度方面（反应时）3、刺激的强度水平（反应难度）4、概率或频率（反应次数）5、反应的强度或力量6、各种心理测验的量表分数及评价者的评定分数。7、高次反应变量——即用一个图或表表示反应的多种情况。第一节心理实验中的变量及其控制三、因变量的种类及其控制（一）因变量的种类

2、主观标准

口语记录（语言反应）——是指被试在实验时对自己心理活动进程所作叙述的记录，或在实验之后，被试对主试提出的问题所作问答的记录。第一节心理实验中的变量及其控制三、因变量的种类及其控制（二）对因变量的控制不同于以“准确操纵”为目的的自变量控制技术，因变量的控制主要着眼于如何精确客观地记录下它的变化。

第一节心理实验中的变量及其控制三、因变量的种类及其控制（二）对因变量的控制用于因变量控制的主要方法：1、反应控制——指导语2、规定好反应的操作定义第一节心理实验中的变量及其控制三、因变量的种类及其控制（二）对因变量的控制用于因变量控制的主要方法：3、选择恰当的指标（1）效度（2）客观性（3）数量化4、避免量程局限（天花板效应和地板效应）第一节心理实验中的变量及其控制四、额外变量的种类及其控制（一）典型的额外变量的种类1、实验者效应—— 主试在实验中可能以某种方式（如表情、手势、语气等）有意无意地影响被试，使他们的反应附和主试的期望，这种现象称为实验者效应（ExperimenterEffect）2、要求特征——被试会自发地对主试的实验目的产生一个假设或猜想，然后再以一种自以为能满足这一假想的实验目的的方式来进行反应。（典型例子：霍桑效应、安慰剂效应）第一节心理实验中的变量及其控制四、额外变量的种类及其控制（二）额外变量的控制1、排除法——是把额外变量从实验中排除出去。2、恒定法——就是使额外变量在实验的过程中保持固定不变。3、匹配法——验组和控制组中的被试者的特点相等的一种方法。第一节心理实验中的变量及其控制四、额外变量的种类及其控制（二）额外变量的控制4、随机化法——概率理论，把被试者随机地分派到各处理组中。5、抵消平衡法——是通过采用某些综合平衡的方式使额外量效果互相抵消以达到控制额外变量目的的方法。6、统计控制法——就是在实验完成后通过一定的统计技术来事后避免实验中额外变量干扰。第一节心理实验中的变量及其控制第二节实验研究的效度和信度一、实验研究的效度实验效度是指实验方法能达到实验目的的程度，也就是实验结果的准确性、有效性。主要包括内部效度和外部效度。

第二节实验研究的效度和信度

（一）内部效度及其影响因素1、内部效度的定义实验的内部效度是指实验中的自变量与因变量之间的因果关系的明确程度。内部效度高，意味着因变量的变化由特定的自变量引起的。要使实验具有较高的内部效度，就必须控制各种额外变量。一、实验研究的效度第二节实验研究的效度和信度

（一）内部效度及其影响因素2、内部效度的影响因素1）主试－被试间的相互作用要求特征和实验者效应2）统计回归因素

-回归假象

一、实验研究的效度第二节实验研究的效度和信度

（一）内部效度及其影响因素2、内部效度的影响因素3）其他因素

历史、选择、成熟、前测与实验处理的反作用效果、测量工具的稳定性和仪器使用不当、被试亡失等

一、实验研究的效度第二节实验研究的效度和信度一、实验研究的效度（二）实验的外部效度及其影响因素

1、实验的外部效度的定义——外部效度是指实验结果能够普遍推论到样本的总体和其他同类现象中去的程度，即实验结果的普遍代表性和适用性。第二节实验研究的效度和信度一、实验研究的效度（二）实验的外部效度及其影响因素

詹金斯的记忆实验四面体模型向我们提供了四个评价这种普遍性的维度：（1）用其他的被试人群也能得到同样的结果吗？（2）用其他的实验材料也能得到同样的结果吗？（3）用其他不同类型的测验也能得到同样的结果吗？（4）用不同的实验处理和不同自变量操作方式也能得到同样的结果吗？第二节实验研究的效度和信度一、实验研究的效度（二）实验的外部效度及其影响因素

2、外部效度的影响因素实验的外部效度主要受下列三方面的影响：

1）实验环境的人为性

2）被试者样本缺乏代表性

3）测量工具的局限性

第二节实验研究的效度和信度1）实验环境的人为性

实验是在控制条件下进行的，实验环境的人为性可能使某些实验结果难以用来解释日常生活中的行为现象。实验室中的仪器设备会影响被试者的典型行为。被试者参与实验的动机也会影响其行为表现。要改变这些因素的影响，可以提高实验情境与现实情境的相似性。在进行某些特定领域的研究时，还可以增加现场实验的数量，在非实验环境下对被试进行自然观察。返回第二节实验研究的效度和信度2）被试者样本缺乏代表性

从理论上讲，从事于实验的被试者必须具有代表性、必须从将来预期推论、解释同类行为现象的总体中进行随机取样。但实际上这是很难做到的。如果研究者选择一些具有独特心理特质的被试进行实验时，因为这些独特的心理特质有利于对实验处理造成较佳的反应，就很难将得出的结果推广到其他特质的被试上去。返回第二节实验研究的效度和信度3）测量工具的局限性

实验者对实验变量（即自变量）和反应变量的操作性定义往往以所使用的测量工具的测量结果来加以考虑的。实验材料和测验类型的差异可能会使多个研究者对同一个问题的研究结论无法会聚，也就是说可能导致不同的结论。这直接影响到实验研究的外部效度，以及我们对某一研究对象的正确和深入的理解。第二节实验研究的效度和信度（二）实验的外部效度及其影响因素詹金斯向我们提供的评价研究外部效度或普遍性的维度是很有建设性的，它提示我们在选择合适的被试样本的前提下，应进行系列实验研究。因为仅仅一项研究很难在被试、变量、情境等多方面均保证其具有普遍性意义。只有进行多项会聚研究后，才能得出关于研究问题的比较精确的结论。一、实验研究的效度第二节实验研究的效度和信度（二）实验的外部效度及其影响因素最值得我们关注的是，对研究外部效度的要求向我们提示了进行多因素实验的必要性。多因素实验不仅可以大大提高研究的效率，更重要的是它为有效提高研究的外部效度提供了可能。一、实验研究的效度第二节实验研究的效度和信度实验的内部效度和外部效度是相互联系、相互影响的。提高实验内部效度的措施可能会降低其外部效度，而提高实验外部效度的措施又可能会降低其内部效度。平衡这两种效度的相对重要性，主要取决于实验的目的和实验的要求。一般而言，在实验中控制额外变量的程度越大，则对因果关系的测量就越有效。因此，可以在保证实验内部效度的前题下，采取适当措施以提高外部效度。

一、实验研究的效度第二节实验研究的效度和信度二、实验研究的信度实验信度是指实验结论的可靠性和前后一致性程度。影响实验信度的因素：观察量：观察量越大，我们就越有理由相信样本统计值接近总体参数值，也就是样本更能够代表其所在的总体。统计检验第二节实验研究的效度和信度第三节实验研究的设计一、实验设计的概念实验设计乃是进行科学实验前做的具体计划。它主要是控制实验条件和安排实验程序的计划。它的目的在于找出实验条件和实验结果之间的关系，做出正确的结论，来检验解决问题的假设。

第三节实验研究的设计二、实验设计的内容①自变量：多少？分别是什么？如何呈现？各自变量有多少处理水平（检查点）？②因变量：多少？分别是什么？行为指标及其测量方法；③对必须控制的额外变量的控制措施；④确定被试总体及被试样本人数和选择被试的方法；第三节实验研究的设计⑤如何将被试分配到各自变量的各处理水平中；⑥拟定主试在实验开始前对被试者要说的指示语；⑦规定实验次数；⑧安排实验程序；⑨规定使用仪器的型号；⑩实验数据如何统计分析？第三节实验研究的设计二、实验设计的内容三、实验设计的基本类型从对实验控制条件的严密程度的不同：①真实验设计（掌握）②准实验设计（了解）③非实验设计（了解）根据实验中要操纵变量的多少：①单因素实验设计②多因素实验设计第三节实验研究的设计根据在各种自变量及各种处理水平中是否用相同被试：①被试内设计（掌握）②被试间设计（掌握）③混合设计（了解）第三节实验研究的设计三、实验设计的基本类型三、实验设计的基本类型

下面我们根据实验设计的基本类型来讨论不同类型的具体设计方案第三节实验研究的设计真实验设计准实验设计非实验设计被试间设计与被试内设计三、实验设计的基本类型第三节实验研究的设计真实验设计真实验设计对实验条件的控制程度要求较高，在使用这类实验设计时，实验者可以有效地操纵实验变量，有效地控制内在无效来源和外在无关因素的影响，能在随机化原则基础上选择和分配被试，从而使实验结果更能客观地反映实验处理的作用。第三节实验研究的设计真实验设计类型完全随机化设计——多因素实验设计——完全随机多因素实验设计随机化区组设计——第三节实验研究的设计随机实验组控制组前测后测设计随机实验组控制组后测设计随机多组后测设计单因素随机区组设计多因素随机区组设计真实验设计——完全随机化设计完全随机化设计也称简单随机化设计，是指用随机化方法将被试随机分为几组，然后依实验的目的对各组被试实施不同的处理。（1）随机实验组控制组前测后测设计（2）随机实验组控制组后测设计（3）随机多组后测设计第三节实验研究的设计真实验设计——完全随机化设计（1）随机实验组控制组前测后测设计随机实验组控制组前测后测设计是指研究者在实验前采用随机分配的方法将被试分为两组，并随机选择一组为实验组；另一组为控制组。实验组接受实验处理，而控制组则不给予实验处理。第三节实验研究的设计（1）随机实验组控制组前测后测设计内容：

①设计的模式②设计的评价③设计的显著性检验④设计的实例分析第三节实验研究的设计真实验设计——完全随机化设计①设计的模式RO1XO2

RO3O4

R：采用随机法分配被试和实验处理X：实验者操纵的实验处理O1和O3表示两组的前测成绩

O2和O4表示两组的后测成绩第三节实验研究的设计（1）随机实验组控制组前测后测设计真实验设计——完全随机化设计②设计的评价随机实验组控制组前测后测设计基本控制了绝大多数影响内部效度的因素。这是因为该设计采用随机布置的方法将被试分为两组，从而可以控制选择、被试的中途退出等因素对实验结果的干扰。另外，由于安排了实验组和控制组，在实验过程中，发生在前测到后测这段时间内的事件对实验组控制组的影响基本相同，因而可以控制历史、成熟、测验、仪器使用等影响内部效度的因素对实验结果的影响。第三节实验研究的设计（1）随机实验组控制组前测后测设计真实验设计——完全随机化设计②设计的评价该设计使用了前测验。它为检查随机分组是否存在偏差提供了充分的依据。但它也带来了不利的一面，即被试由于前测验而获得的经验，可能对后测验产生敏感性，出现测验的反作用效果，导致对实验设计外部效度的影响。第三节实验研究的设计（1）随机实验组控制组前测后测设计真实验设计——完全随机化设计③设计的显著性检验其一是对增值分数进行统计分析。方法是对每一名被试，用其后测成绩减去前测成绩(O2-O1，O4-O3)，分别求出两组增值分数的平均数。对两组增值分数进行显著性检验的方法有：t-检验(参数统计)；曼—惠持尼(Mann—Whitney)U-检验或中位数检验(非参数检验)。

（1）随机实验组控制组前测后测设计第三节实验研究的设计真实验设计——完全随机化设计③设计的显著性检验另外，还有协方差分析法，这种方法被研究者认为是很好的方法。此方法是将前测分数作为协变量，对实施实验处理前的组间差异进行控制和调整，以便使两组的后测成绩能够比较不受前测成绩的影响。（1）随机实验组控制组前测后测设计第三节实验研究的设计真实验设计——完全随机化设计注意第三节实验研究的设计真实验设计——完全随机化设计（1）随机实验组控制组前测后测设计④设计的实例分析

沃坦阿贝、黑尔和洛马克斯关于“通过一系列教学程序和方法的训练，来培养学生根据报纸标题预测所报道内容的能力”的实验。实验内容和方法见下：

真实验设计——完全随机化设计（1）随机实验组控制组前测后测设计第三节实验研究的设计真实验设计——完全随机化设计（1）随机实验组控制组前测后测设计④设计的实例分析

第三节实验研究的设计真实验设计——完全随机化设计（1）随机实验组控制组前测后测设计④设计的实例分析

第三节实验研究的设计真实验设计——完全随机化设计（1）随机实验组控制组前测后测设计④设计的实例分析

第三节实验研究的设计（2）随机实验组控制组后测设计

在随机实验组控制组前后测设计中，由于采用了前测验，从而可能影响到实验的外部效度。为克服这一缺陷，也可以考虑去掉前测验，而形成另一种实验设计随机实验组控制组后测设计。

真实验设计——完全随机化设计第三节实验研究的设计内容:①设计的模式②设计的评价③设计的显著性检验④设计的实例分析真实验设计——完全随机化设计（2）随机实验组控制组后测设计

第三节实验研究的设计①设计的模式RXO1

RO2R：采用随机法分配被试和实验处理

X：实验者操纵的实验处理O1和O2表示后测成绩（2）随机实验组控制组后测设计

真实验设计——完全随机化设计第三节实验研究的设计②设计的评价首先，由于采用实验组接受实验处理，控制组不接受实验处理，从而控制了历史和成熟因素对内部效度的影响；另外，由于实验是在同等条件下进行的，因此它控制了选择和被试的中途退出等影响内部效应的因素。同时，由于两组被试没有进行前测验，从而控制了测验与实验处理交互作用对实验外部效度的影响。真实验设计——完全随机化设计（2）随机实验组控制组后测设计

第三节实验研究的设计③设计的显著性检验随机实验组控制组后测设计使用的统计分析方法比较简单。大部分研究者使用T-检验对两组后测成绩进行比较研究；非参数检验也常使用曼-惠持尼U-检验或中位数检验法。（2）随机实验组控制组后测设计

真实验设计——完全随机化设计第三节实验研究的设计④设计的实例分析真实验设计——完全随机化设计（2）随机实验组控制组后测设计

第三节实验研究的设计（2）随机实验组控制组后测设计

真实验设计——完全随机化设计④设计的实例分析第三节实验研究的设计④设计的实例分析真实验设计——完全随机化设计（2）随机实验组控制组后测设计

第三节实验研究的设计（3）随机多组后测设计内容：

①设计的模式②设计的评价③设计的显著性检验第三节实验研究的设计真实验设计——完全随机化设计（3）随机多组后测设计

在心理学的研究中，有时要进行实验处理的方案不只是一个或两个，即有时研究者要进行的实验处理x的个数有3个或3个以上。随机多组后测设计通过随机化的方式分配被试和实验处理到不同组别中，然后对几个组的被试进行后测验，获得各组被试的后测成绩。

真实验设计——完全随机化设计第三节实验研究的设计①设计的模式RxlOlRx2O2Rx3O3R：采用随机法分配被试和实验处理

X1、X2、X3：实验者操纵的实验处理O1、O2和O3表示后测成绩真实验设计——完全随机化设计（3）随机多组后测设计

第三节实验研究的设计随机多组后测设计与随机实验组控制组后测设计的不同之处在于实验处理的个数以及相应被试组数增加了。两种实验设计在控制内部效度和外部效度的因素上相同，有关对设计的评价不再赘述。（3）随机多组后测设计

真实验设计——完全随机化设计②设计的评价第三节实验研究的设计③实验结果的检验

在对随机多组后测设计的后测成绩进行显著性检验时，对于研究者来说，他不仅需要了解3种（或3种以上）实验处理的实验结果是否有显著差异，而且还要了解其中任意两种实验处理的实验结果之间是否有显著性差异。比较理想的统计分析方法是单因素方差分析，而不能采用t-检验。如果结果显著，则可用纽曼---丘尔斯（N—K检验）或其他成对比较方法来进一步检验究竟是哪些处理之间有显著差异。真实验设计——完全随机化设计（3）随机多组后测设计

第三节实验研究的设计真实验设计——多因素实验设计多因素实验设计是指在实验中包括两个或两个以上因素(自变量)，并且每个因素都有两个或两个以上的水平，各因素的各个水平互相结合，构成多种组合处理的一种实验设计，又称完全随机析因设计。第三节实验研究的设计在完全随机析因设计中，研究者可以考察各个自变量交互作用对因变量的主要影响效应(交互作用)，并同时考察各自变量对同一因变量的主要影响效应(主效应)，以及考察一个因素的各个水平在另一个因素的某个水平上的效应(简单效应)；在心理学的实验研究中，这种设计具有很大的实用价值。真实验设计——多因素实验设计第三节实验研究的设计（1）多因素实验的优点多自变量实验具有三个明显的优点：效率高实验控制较好实验结果更有价值真实验设计——多因素实验设计第三节实验研究的设计（2）完全随机析因设计的类型在析因设计中，为简化表述，常常采用一些英文字母、符号和数字，作为各个因素和因素各个水平及其相互关系的标志。通常用英文大写字母来表示因素，用与大写字母相对应的小写字母来代表因素的水平，而用乘号(×)表示因素之间的相互结合关系。真实验设计——多因素实验设计第三节实验研究的设计例1：在包括两个因素且其中一个因素有2个水平，而另一个因素有3个水平的析因设计中，以A和B代表两个因素，以a1、a2和b1、b2、b3分别代表因素A和因素B的水平。我们称其为双因素设计，又称A×B因素设计，也可称2×3因素设计。完全随机析因设计的类型举例真实验设计——多因素实验设计第三节实验研究的设计例2：实验中有A、B和C3个因素，并且它们的水平数分别为2、3、4，则称为三因素设计。又称A×B×C因素设计，也可称2×3×4因素设计。因此，如果依据实验中所包含因素数目来进行分类，就可以将之划分为完全随机双因素析因设计、完全随机三因素析因设计。真实验设计——多因素实验设计完全随机析因设计的类型举例第三节实验研究的设计完全随机多因素实验设计的分组设有k个因素，每个因素有L1,L2,…,Lk个水平，那么共有G=L1×L2×…×Lk个处理组。举例：有三个因素，分别是A，B，C。A因素有2水平，B因素有3水平和C因素有2水平，则共有G=2×3×2=12个处理组。确定好分多少组以后，研究者用随机的方法将被试分成相应的组数，同时用随机的方法分配每一组被试接受一种实验处理。真实验设计——多因素实验设计第三节实验研究的设计（3）完全随机双因素析因设计（为例）

完全随机双因素实验设计是指研究者用随机分配的方法将被试分为若干同质组(分组的个数等于实验处理的个数)，同时用随机的方法分配每一组被试接受一种实验处理的实验设计。由于双因素析因设计实验处理的个数是由两个因素的水平数交叉组合决定的，所以双因素析因设计的模式也与各因素的水平数有关。真实验设计——多因素实验设计第三节实验研究的设计完全随机双因素实验设计的基本模式3×2完全随机化双因素实验设计的基本模式真实验设计——多因素实验设计第三节实验研究的设计真实验设计——多因素实验设计完全随机双因素实验设计的基本模式第三节实验研究的设计请同学们设计：2×2完全随机化双因素实验设计的基本模式

真实验设计——多因素实验设计第三节实验研究的设计2×2完全随机化双因素实验设计的基本模式

真实验设计——多因素实验设计第三节实验研究的设计双因素析因设计的主要效应与交互作用的效应主效应是指由每个单独因素(自变量)所引起的因变量的变化。在多因素实验中，计算一个因素的主效应应忽视实验中其它因素的不同水平的变异。为了便于解释，O1、O2、O3、O4等可以代表各组内被试成绩的总和，也可以代表各组内被试成绩的平均数，Oa1

、Oa2表示行变量的总和，Ob1

、Ob2表示列变量的总和。真实验设计——多因素实验设计第三节实验研究的设计因素A的主效应：Oa1与Oa2之间的差异比较因素B的主效应：Ob1与Ob2之间的差异比较真实验设计——多因素实验设计双因素析因设计的主要效应与交互作用的效应第三节实验研究的设计交互作用的效应是指当一个因素(自变量)对因变量影响大小因其他因素的水平或安排的不同而有所不同时，所产生的交互作用影响因变量的结果。相反，如果某一因素(自变量)对因变量影响大小，不受其他因素的水平或安排的影响，我们就说这个因素与其他因素是没有交互作用的。通过O1、O2、O3、O4之间的比较，可以确定A因素和B因素的交互效应，即在a1条件下比较O1和O2之间的差异，在a2条件下比较O3和O4之间的差异；在b1条件下比较O1和O3之间的差异，在b2条件下比较O2和O4之间的差异。双因素析因设计的主要效应与交互作用的效应真实验设计——多因素实验设计第三节实验研究的设计优缺点优点：1、省时省力，效率高。可以同时获取两个或（多个）自变量，对因变量的影响不必向单因素实验设计那样做多个实验。2、可以探讨不同自变量之间的交互效应。缺点：1、这种设计在各个实验处理的组合，被试的分配以及统计分析上，都是比较复杂的。2、被试之间的误差无法控制，很难实现完全随机。真实验设计——多因素实验设计第三节实验研究的设计真实验设计——随机化区组设计随机化区组设计是将被试按某种标准分为不同的组（区组），每个区组的被试接受全部实验处理。随机化区组设计的目的在于使区组内的被试差异尽量缩小，而对区组之间的差异依据设计要求而定。第三节实验研究的设计随机化区组设计的原则随机化区组设计的原则是同一区组内的被试尽量“同质”。每一区组内被试的人数分配有3钟情况：一名被试作为一个区组。这时，每名被试(区组)均接受全部处理，在接受处理的顺序上要采用随机化的方法。每个区组内被试的人数是实验处理数目的整倍数。区组内的基本单元不是一名被试或几名被试，而是以一个团体为单元。

真实验设计——随机化区组设计第三节实验研究的设计（1）随机化区组单因素设计随机化区组单因素设计与随机多组后测设计是基本相似的，不同的是随机化区组单因素设计要求将被试划分为不同的区组，并且每一区组随机接受所有不同的处理。然后观察实验处理后每个区组对不同处理的反应，并作为后测成绩。真实验设计——随机化区组设计第三节实验研究的设计单因素随机区组设计的基本模型在这个模式中，X1、X2、X3…Xk表示K个处理；区组的个数为n,每个区组可以是一名被试，也可以是一个被试组集合，Oi1、Oi2、Oi3…Oik表示第i个区组实验处理后的后测成绩；O1、O2、O3…On表示每个区组的平均成绩。真实验设计——随机化区组设计第三节实验研究的设计单因素随机区组设计举例例如，研究不同声音刺激对学生解答数学问题的影响，取A为欢快的音乐；B为朗读课文的声音；C为噪音；D为在正常安静的条件下4种处理，将一个班的学生按平时成绩分为三类：优良、中等、较差，并在每类中随机抽取12名学生作为被试（一个区组），共有36名，表示3个区组。将每个区组内的12名学生随机分为4个小组，每组3人。实验时一个区组内的每个小组随机在一种（仅接受一种）声音刺激下解答数学问题。这就是有4种处理、3个区组的随机化区组单因素设计。见下表。

真实验设计——随机化区组设计第三节实验研究的设计单因素随机区组设计的模式真实验设计——随机化区组设计第三节实验研究的设计单因素随机区组设计的结果分析对上述实验设计的模式所获得的结果，通过运用随机区组设计的方差分析来进行分析结果。也就是实验处理和区组分别作为因素来考虑。实验处理效应是研究者关注的重点，区组因素则作为无关变量加以控制。真实验设计——随机化区组设计第三节实验研究的设计单因素随机区组设计的结果分析虽然随机区组设计中假设区组因素和实验因素之间不存在交互作用，但是研究者可以尝试分析两者之间的交互作用。如果实验因素和区组因素的交互作用达到统计显著性水平，研究者应该进一步考虑修改自己的研究假设，把区组因素作为一个影响因素，而不是无关因素来考虑。真实验设计——随机化区组设计第三节实验研究的设计（2）随机化区组多因素设计

随机化区组两因素设计与随机化双因素设计基本相似，只是随机化区组两因素设计将被试划分为不同的区组，每个区组都随机接受两因素各个水平组合的全部处理，然后观测每个区组对不同处理的反应，并将反应值作为后测成绩。（这里不在叙述，请同学们自学）真实验设计——随机化区组设计第三节实验研究的设计随机区组设计的评价

真实验设计——随机化区组设计第三节实验研究的设计准实验设计准实验设计是介于非实验设计和真实验设计之间的实验设计。它对无关变量的控制比非实验设计严格，但不如真实验设计对无关变量控制得充分和广泛。通常，准实验设计不易对被试进行随机抽样，这时虽然可以设立控制组，但实验组和控制组的背景条件不可能保证一定相同。第三节实验研究的设计1、单组准实验设计①时间序列设计②相等时间样本设计③交叉滞后组相关设计④回归间断点设计2、多组准实验设计①不相等组实验组控制组前测后测设计②不相等组实验组控制组前测后测时间序列设计准实验设计主要类型第三节实验研究的设计1、单组准实验设计在心理学研究中，有时会因条件的限制和问题的性质而使研究无法采用控制组，从而选取准实验设计进行研究。第三节实验研究的设计（1）时间序列设计时间序列设计是指对一组被试或个体进行一系列周期性测量，并在测量的时间序列中引进实验处（X），然后观测引进实验处理后的一系列测量结果，并与引入实验处理X前的一系列测量结果相比较，研究插入实验处理前后测量结果的变化趋势，从而推断实验处理是否产生效果。准实验设计——单组准实验设计第三节实验研究的设计时间序列设计模式系列前测实验处理系列后测准实验设计——单组准实验设计第三节实验研究的设计时间序列设计举例准实验设计——单组准实验设计第三节实验研究的设计时间序列设计可能的实验结果图:2-2准实验设计——单组准实验设计第三节实验研究的设计时间序列设计评价优点：①时间序列设计可以较好地控制“成熟”因素对内部效度的影响。②其次，该设计可以控制测验因素的干扰。准实验设计——单组准实验设计第三节实验研究的设计优点：③同时，该设计有可能控制统计回归的因素，但也有例外，如果在实验处理前的几个测量属极端数据，也会出现统计回归因素对实验效度的影响。综上所述，由于时间序列设计可以多次测量被试在处理前后的数据，因此通过观察处理x前后的变化趋势，也就可以判断处理x前后在整个实验过程中的作用。准实验设计——单组准实验设计时间序列设计评价第三节实验研究的设计缺点：首先，由于该设计研究是在没有控制组的情况下进行的，因而它不能控制与实验处理同时发生的偶发事件的影响，不能排除那些与自变过同时出现的附加变量的影响。准实验设计——单组准实验设计时间序列设计评价第三节实验研究的设计缺点：其次，测验与处理x的交互作用作为影响实验外部效度的因素在该设计中不易受到充分控制。再次，多次实施前测验往往会降低或增加被试对实验处理的敏感性，从而在被试身上产生作用而影响被试在实验处理后的成绩。时间序列设计评价准实验设计——单组准实验设计第三节实验研究的设计（2）相等时间样本设计在心理研究中，与选择两等价样本组（实验组和控制组）相对应，当只有一组被试时，常使用两相等的时间样本，在其中的一个时间样本中不出现实验变量，而采用常规安排X0。准实验设计——单组准实验设计第三节实验研究的设计相等时间样本设计模式

O1、O3表示接受实验处理（X1）后的测验结果，O2、O4表示接受常规安排（X0）后的测验结果。

准实验设计——单组准实验设计第三节实验研究的设计相等时间样本设计举例我们以教师批改和不批改作业对学生数学成绩的影响为例，对其数据进行统计分析：教师用4名学生作为被试组，X1表示不批改作业，仅给出答案，X0表示全批全改作业，O1、O2、O3、O4表示被试组的数学成绩，X1O1、X0O2表示第一次循环，X1O3、X0O4表示第二次循环。具体表示如下：准实验设计——单组准实验设计第三节实验研究的设计相等时间样本设计的显著性检验①可对两种实验条件进行比较，以确定实验处理（X1）与实施控制条件（X0）的不同效应；②进行简单效应比较，即：比较在实验处理X1条件下的顺序效应，以及在控制条件X0条件下的顺序效应，以确定时间效应；③通过对实验处理与顺序之间交互作用的分析考察在时间序列中不同处理效果的不同变化。准实验设计——单组准实验设计第三节实验研究的设计相等时间样本设计评价优点相等时间样本设计在控制影响内部效度的因素方面是完全有效的。它能较好控制“历史”作用的影响；其他影响内部效度的因素也同时被较好地控制。准实验设计——单组准实验设计第三节实验研究的设计缺点相等时间样本设计在控制影响外部效度的因素方面并不理想。①测验的反作用效果会影响该设计的外部效度。②实验安排的反作用效果会影响该设计外部效度。③选择偏差与实验变量的交互作用可能会影响该设计的外部效度。④重复实验处理的干扰也会影响该设计的外部效度。准实验设计——单组准实验设计相等时间样本设计评价第三节实验研究的设计（3）交叉滞后组相关设计交叉滞后组相关设计要求在时间1对两个变量（A、B）的关系作出测定和相关分析，再在时间2作相似测定和分析，当交叉滞后相关之间有显著差异时，就可以推测变量A和B之间具有因果关系。准实验设计——单组准实验设计第三节实验研究的设计交叉滞后组相关设计举例三年级儿童对于暴力或凶杀电视片与他们的攻击性行为之间的关系饮食和体重之间的关系准实验设计——单组准实验设计第三节实验研究的设计2、多组准实验设计在心理学研究中，为使实验结果尽量少受无关因索的干扰，使实验结果具有较高的可靠性，在条件允许的情况下应该采用多组实验设计，即包括有实验组和控制组存在的实验设计。第三节实验研究的设计①不相等实验组控制组前测后测设计不相等实验组控制组前测后测设计的特点是研究者不能按随机化原则和等组法来选择对等组，有时也不能随机安排哪个为实验组、哪个为控制组。准实验设计——多组准实验设计第三节实验研究的设计设计模式准实验设计——单组准实验设计①不相等实验组控制组前测后测设计第三节实验研究的设计设计的显著性检验可以采用T检验和曼—惠特尼U检验或中位数检验（非参数检验）来对所分别求出的两组增值分数的平均数进行检验。或者采用协方差分析。①不相等实验组控制组前测后测设计准实验设计——多组准实验设计第三节实验研究的设计设计评价优点：首先，由于增添了控制组，从而使该设计基本上控制了历史、成熟、测验等因素对实验的干扰。其次，由于两组都有前测验，研究者可以了解实验处理实施前的初始状态，从而也就对选择因素有了初步的控制。准实验设计——多组准实验设计①不相等实验组控制组前测后测设计第三节实验研究的设计缺点该设计没有使用随机化方法来分配被试或实验处理，实验组与控制组是不对等的，因而选择与成熟、选择与实验处理的交互作用可能会降低该设计的效度。又由于两组都使用前测验安排，因而其实验结果不能校直接推广到无前测的情境中去。准实验设计——多组准实验设计①不相等实验组控制组前测后测设计设计评价第三节实验研究的设计（2）不相等组实验组控制组前测后测时间序列设计不相等实验组控制组前测后测时间序列设计是在单组时间序列设计和不相等实验组控制组前测后测设计的基础上，组合而成的一种多组准实验设计。是一个混合体准实验设计——多组准实验设计设计模式准实验设计——多组准实验设计（2）不相等组实验组控制组前测后测时间序列设计第三节实验研究的设计非实验设计

非实验设计，通常是一种自然描述，用来确定自然存在的临界变量及其相互关系。在非实验研究中，研究者既不采用随机化程序，也不能主动操纵自变量和控制其他无关变量。第三节实验研究的设计非实验设计的类型1.单组后测设计2.单组前测后测设计3.固定组比较设计4.事后回溯设计第三节实验研究的设计（1）单组后测设计在单组后测设计中，只有一个实验组，而对实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。非实验设计第三节实验研究的设计单组后测设计模式非实验设计第三节实验研究的设计（2）单组前测后测设计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，但还是仅有一组实验组。非实验设计第三节实验研究的设计单组前测后测设计模式非实验设计第三节实验研究的设计（3）固定组比较设计固定组比较设计又称静态组或整组比较设计，该设计采用实验组和控制组两组被试，但因这两组被试在实验处理前就已经形成，故它不能使用随机化的原则来选择被试。非实验设计第三节实验研究的设计固定组比较设计模式非实验设计第三节实验研究的设计（4）事后回溯设计事后回溯设计是指所研究的对象是已发生过的事件。在研究过程中，研究者不需要设计实验处理或操纵自变量，只需通过观察存在的条件或事实，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简单关系。非实验设计第三节实验研究的设计事后回溯设计模式带圆圈的X是该设计的自变量或实验处理，是研究者无法操纵或改变的自变量，O是研究者观测的结果。非实验设计第三节实验研究的设计被试内设计、被试间设计与混合设计内容：1.被试间设计2.被试内设计第三节实验研究的设计1、被试间设计被试间设计是要求每个被试（组）只接受一个自变量的处理，对另一被试者（组）进行另一种处理，故又称独立组设计。由于每个被试只接受一种处理方式，因此一种处理方式不可能影响或污染另一种处理方式。但问题在于：被试间的差异如何控制？——等组（被试同质问题）为了达到等组，被试间设计采用两类分组技术：随机组和匹配。被试间设计的统计检验——独立样本的差异显著性检验。第三节实验研究的设计（1）随机化设计将被试随机分配在不同的组内接受不同的自变量处理。随机组设计的基本假设是将被试随机分配到不同的组，各随机被试组在未接受不同处理之前是相等的，即使有差异也是在统计允许的限度以内的随机误差。被试间设计第三节实验研究的设计随机组设计的优缺点优点：（1）用随机分配被试者的方法可控制两组被试者变量的差异，分组方法简单可行；（2）由于对每一被试者只作一次观测，可消除某些实验误差，如消除学习误差的影响。缺点：（1）分成等组的方法仍欠精密；（2）若两组在不同时期观测，就有可能插入实验以外的偶发事件，影响因变量的观测结果。

被试间设计第三节实验研究的设计（2）匹配设计也叫对等组设计、配对组设计，是随机组设计的一种扩展。目的是使各组的特性更加相同。这种设计可以控制组内变异和组间变异。匹配被试就是对全部被试进行预备测验，测验的性质与正式实验的性质是类似的，或者说是相关的，然后按测验成绩均匀地形成组。被试间设计第三节实验研究的设计配对组设计的步骤第一步：让所以被试做“共同作业”，即接受预备测验，获得作业分数；相同任务：如打靶；根据打靶成绩进行分组；类似任务：如问题解决→不同种类问题解决；相关任务：如智力测验→问题解决。第二步，根据作业分数形成配对组。被试间设计第三节实验研究的设计配对设计的优缺点优点：在实验处