实验心理学实验设计方法

实验心理学实验设计方法第一页，共三十四页，编辑于2023年，星期五目录一.单变量实验(Single-VariableExperiment)1.二水平实验（Two-levelexperiments）

2.多水平实验（MultilevelExperiments）二.析因设计（FactorialDesign）三.会聚实验设计（Converging-SeriesDesigns）四.总结第二页，共三十四页，编辑于2023年，星期五一.单变量实验1.二水平实验（Two-levelexperiments）

一个自变量，两个水平一个实验组，一个对照组例：一种特效药对测试对象行为的影响自变量：给不给药因变量：测试对象的行为反应第三页，共三十四页，编辑于2023年，星期五1.1.二水平实验优点：

1.确定一个自变量是否有研究的价值

2.结果可以很容易的解释分析-结果是简单的“Yes”or“No”3.在某些情况下，可以提供给你更多的信息例：两个竞争理论：一个理论预测两个水平在行为上的不同，另一个理论则预测没有变化或有相反的变化

第四页，共三十四页，编辑于2023年，星期五1.1.二水平实验缺点

1.不能确定因变量与自变量之间的函数关系图

例：探究打印材料的尺寸与阅读时间的关系第五页，共三十四页，编辑于2023年，星期五1.1.二水平实验第六页，共三十四页，编辑于2023年，星期五1.1.二水平实验2.内插和外延都是比较危险的内插时不能确定两个点之间的形状外延时会出现天花板效应和地板效应

天花板效应和地板效应。两种效应是指反应指标的量程不够大，而造成反应停留在指标量表的最顶端或最低端，从而使指标的有效性遭受损失。在心理学实验中，常常会遇到实验中的因变量水平趋于完美（接近于量表的“天花板”），或者趋于零效应的现象。3.难以区别复杂的理论第七页，共三十四页，编辑于2023年，星期五一.单变量实验2.多水平实验(Multilevelexperiments)

一个单变量、自变量具有三个以上的水平又称为函数实验，可以确定自变量与因变量的函数图形优点：

1.可以预测自变量与因变量的函数图形例：学生平均测试成绩与焦虑水平的关系第八页，共三十四页，编辑于2023年，星期五1.2.多水平实验Two-level:Class1:强调成绩对学生的成功很重要Class2：强调成绩不是很重要，不如学习材料重要Tree-level:Neutral：提醒学生一些程序细节第九页，共三十四页，编辑于2023年，星期五1.2.多水平实验2.自变量的范围变得不那么重要第十页，共三十四页，编辑于2023年，星期五1.2.多水平实验缺点：

1.增加了被试内设计与被试间设计，需要更多的努力跟时间。

2.统计检验比较困难。我们的实验变量是多变量呢？第十一页，共三十四页，编辑于2023年，星期五二.析因设计（FactorialDesigns）析因设计是一种多因素的交叉分组设计。它不仅可检验每个因素各水平间的差异，而且可检验各因素间的交互作用。实验：一个具有领导的小组是否比没有领导的小组能更快地达成共识。

自变量：有没有领导、小组人数、性别….

因变量：问题解决的时间第十二页，共三十四页，编辑于2023年，星期五二.析因设计（FactorialDesigns）2×4设计2×3×4设计第十三页，共三十四页，编辑于2023年，星期五二.析因设计（FactorialDesigns）优点

1、同时观察多个因素的效应，提高了实验效率；

2、能够分析各因素间的交互作用；解决问题的时间与领导的关系由组的大小决定第十四页，共三十四页，编辑于2023年，星期五二.析因设计（FactorialDesigns）3.增加了实验的精确度和普遍性—相对于把环境作为一个控制量跟随机变量时。第十五页，共三十四页，编辑于2023年，星期五二.析因设计（FactorialDesigns）缺点

1.随着实验因素的增加实验越来越大。例子：设计一个新的飞机驾驶舱自变量：高度表指针长度（4种）高度表位置（5处）空速指示器尺寸（3类）空速指示器位置（6处）手柄把手高度（4处）长度（5种）第十六页，共三十四页，编辑于2023年，星期五二.析因设计（FactorialDesigns）我们得到4×5×3×6×4×5设计总共实验单元格是7200个若一个单元格里面设计十个人？第十七页，共三十四页，编辑于2023年，星期五二.析因设计（FactorialDesigns）2.统计计算更困难。3.高次交互作用有时很难解释。有没有其他方法具有析因实验的优点而避开它的缺点呢？第十八页，共三十四页，编辑于2023年，星期五三、会聚实验设计Converging-SeriesDesigns会聚实验：一系列导向一个结论的实验。这些实验由单变量实验和析因实验组成。某些应用问题用析因实验解决的话会导致维数过多。我们可以将之分为一系列较小的析因实验（对过多变量的交互作用不感兴趣）。当发现某个处理的最优值，可以将其控制在这一水平作为控制变量。第十九页，共三十四页，编辑于2023年，星期五会聚操作设计一系列实验会聚到一个实验假设上来检验假设。这些假设解释一个已经观察到的行为。最初有很多可能假设可以解释实验现象，每做一个实验，可以帮助我们排除一个或多个假设直到只剩下一个假设可以解释实验现象。第二十页，共三十四页，编辑于2023年，星期五实验假设：人们报告感知到粗俗词语的时间是否比普通词语长向被试展示4个词语，2个粗俗词（禁忌词）和2个普通词语。使用速示器显示。被试被告知当认出词语后马上大声报告出该词语。结果：被试需要更长时间报告出粗俗语。第二十一页，共三十四页，编辑于2023年，星期五实验结论：支持假设——人们对粗俗词语有知觉防御。是否可以得出支持知觉防御的结论？第二十二页，共三十四页，编辑于2023年，星期五实验其他可以解释该实验结果的假设：单词特性可能影响了反应时。如普通词为高频词汇，粗俗词可能不太常见。无意识的反应抑制：被试认出4个单词的时间相同，但是无意识的反应抑制知道不能避免时才报告出来。有意识的反应抑制：识别时间相同，但是当被指做好准备后才报告出来。第二十三页，共三十四页，编辑于2023年，星期五实验现在我们共有4中对实验结果解释的假设。我们将通过会聚操作进行一系列实验来排除某些假设。第二十四页，共三十四页，编辑于2023年，星期五第二十五页，共三十四页，编辑于2023年，星期五实验一是否是单词特性的影响。使用2个不同的粗俗词语和普通词语，重复上述实验。结果：if（粗俗词汇需要时间长）排除单词特性的影响if（粗俗词时间=普通词时间）单词特性影响的可信度增加第二十六页，共三十四页，编辑于2023年，星期五实验二假设第一个实验已经排出了单词特性的影响。是否是无意识反应抑制已知皮电反应可以指示对刺激的情绪变化。实验中测试被试的皮电反应。结果if（直到被试报告出粗俗词屁颠反应才变化）知觉防御否则排除知觉防御假设第二十七页，共三十四页，编辑于2023年，星期五实验三假设已经排除了知觉防御假设假定主试性别会影响反应抑制。当主试与被试性别不同时，有意识的反应抑制发生。实验中主试与被试性别相同。结果：If（粗俗词时间=普通词时间）有意识的反应抑制否则：无意识的反应抑制第二十八页，共三十四页，编辑于2023年，星期五会聚实验实验一前实验一后实验二后实验三后单词特性×知觉防御知觉防御×无意识反应抑制无意识反应抑制无意识反应抑制×有意识反应抑制有意识反应抑制有意识反应抑制有意识反应抑制第二十九页，共三十四页，编辑于2023年，星期五实验中我们操作了刺激材料，物理测量方法，人际关系。也可以选择其他操作，如果会聚结果正确，都应该会聚到同一假设。理想化的分析，一般是在结果分析后进行下一次实验。可能导致假设越来越多等问题。第三十页，共三十四页，编辑于2023年，星期五优点灵活性相对于析因设计有更高灵活性。高效不需要考虑贡献小的因素和水平反馈第三十一页，共三十四页，编辑于2023年，星期五缺点无交互作用被试间设计比较系列中不同实验的结果时时间跨度长需要在实验结果分析后才能做下次实验第三十二页，共三十四页，编辑于2023年，星期五总结设计方法优点缺点2水平实验决定一个变量是否有作用结果易解释分析对某些理论检验已充分竞争理论不能推断函数的形状插值和外延比较冒险复杂理论不能检验