1、第一節第一節 實驗研究的設計實驗研究的設計 一、實驗設計一、實驗設計 進行科學實驗前做的具體計劃，主進行科學實驗前做的具體計劃，主要用來控制實驗條件和安排實驗程序，要用來控制實驗條件和安排實驗程序，實驗設計的目的在于盡可能減少額外變實驗設計的目的在于盡可能減少額外變量，從而增加實驗產生有效而一致的結量，從而增加實驗產生有效而一致的結果的可能性。果的可能性。二、實驗設計的基本問題二、實驗設計的基本問題 采用多少自變量和因變量？采用多少自變量和因變量？ 各自變量采用多少處理水平？各自變量采用多少處理水平？ 如何將被試分配到各自變量的水平中？如何將被試分配到各自變量的水平中？三、心理實驗中的各種變量

2、三、心理實驗中的各種變量 變量（變量（variablevariable）：）：以某種方式變化或以某種方式變化或改變的對象（改變的對象（objectobject）、特性（）、特性（qualityquality）或事件（或事件（eventevent）。這些因素有些是外顯的，）。這些因素有些是外顯的，有些則是隱含的，需要借助一定的理論及統有些則是隱含的，需要借助一定的理論及統計分析方法。計分析方法。 種類：種類： 相關變量相關變量 指變量之間存在相關關系的變量，但無法確定指變量之間存在相關關系的變量，但無法確定誰是因，誰是果誰是因，誰是果。 因果變量因果變量 指相互存在因果關系的變量，前是因，后是果

3、指相互存在因果關系的變量，前是因，后是果。 主體變量主體變量 指研究對象主體身上的變量指研究對象主體身上的變量性別、性格、情緒、態度等性別、性格、情緒、態度等 客觀變量客觀變量 指研究對象主體以外的各種變量指研究對象主體以外的各種變量文化特征、他人行為等文化特征、他人行為等直接測量變量直接測量變量 可直接測量的變量可直接測量的變量年齡、身高、體重、學業成績等年齡、身高、體重、學業成績等間接測量變量間接測量變量 無法直接測量的變量無法直接測量的變量態度、成就動機態度、成就動機、價值觀、價值觀等等操作性變量操作性變量 實驗者可以主動操作的變量實驗者可以主動操作的變量刺激呈現時間、獎賞次數等刺激呈現

4、時間、獎賞次數等非操作性變量非操作性變量 實驗者無法主動操作的變量實驗者無法主動操作的變量性別、民族、父母職業等性別、民族、父母職業等 自變量、因變量和控制變量。自變量、因變量和控制變量。 1. 1. 自變量（自變量（independent variable I.V.independent variable I.V.）定義）定義即刺激變量，它是由主試選擇、控制的變即刺激變量，它是由主試選擇、控制的變量，它決定著行為或心理的變化。量，它決定著行為或心理的變化。 在性質、數量上可以變化、操作或測量的條件、現象或特在性質、數量上可以變化、操作或測量的條件、現象或特征。征。 兩種或兩種以上取值的兩種或

5、兩種以上取值的事件事件或行為或行為，即含有兩個或兩個以即含有兩個或兩個以上水平上水平 性別為變量時，有男和女兩個水平性別為變量時，有男和女兩個水平 智商作變量時，可分為高、中、低三個水平智商作變量時，可分為高、中、低三個水平 2 2）自變量的種類）自變量的種類 A. A. 刺激特點自變量刺激特點自變量( (作業變量作業變量) ) 作業指實驗中被試的任務，如果把實驗任作業指實驗中被試的任務，如果把實驗任務的任何特性作為自變量來操縱，則這種自變務的任何特性作為自變量來操縱，則這種自變量就是一種作業變量。例如量就是一種作業變量。例如: :學習學習5050個單詞個單詞, ,詞詞頻對再認的影響。頻對再認

6、的影響。 B. B. 環境特點自變量環境特點自變量 例：背景音樂對保持的影響。例：背景音樂對保持的影響。 C. C. 被試特點自變量被試特點自變量 可能影響對某種刺激的反應的被試特性因可能影響對某種刺激的反應的被試特性因素。如年齡、性別、血型、不同文化程度、職素。如年齡、性別、血型、不同文化程度、職業特點、健康狀況、疲勞、焦慮、恐懼、獎勵、業特點、健康狀況、疲勞、焦慮、恐懼、獎勵、懲罰、饑餓等。懲罰、饑餓等。D. D. 暫時造成的被試差別暫時造成的被試差別 實驗分組。實驗分組。3 3）自變量的數量自變量的數量 實驗中一般同時選擇個自變量進行操縱。實驗中一般同時選擇個自變量進行操縱。 優點：優點

7、： A A、比做多個單變量獨立實驗，效率更高；、比做多個單變量獨立實驗，效率更高； B B、從幾個自變量概括出來的資料更有價值；、從幾個自變量概括出來的資料更有價值； C C、實驗更好控制；、實驗更好控制； D D、可以研究交互作用。、可以研究交互作用。4 4）自變量的控制）自變量的控制 A A、給自變量規定操作定義；、給自變量規定操作定義； 疲勞可以定義為從事某種體力勞動的時間量。疲勞可以定義為從事某種體力勞動的時間量。 B B、規定自變量的不同水平；、規定自變量的不同水平； 自變量的水平指自變量的一個取值。自變量的水平指自變量的一個取值。 疲勞的水平可以是疲勞的水平可以是1h1h、2h2h

8、、3h3h等。等。 2 2、因變量（、因變量（dependent variable D.V.dependent variable D.V.）定義：定義：被試的反應變量，它是自變量造成被試的反應變量，它是自變量造成的結果，是主試觀察或測量的行為變量。的結果，是主試觀察或測量的行為變量。 1.1.反應的正確性；反應的正確性； 2.2.反應的難度；反應的難度； 3.3.反應的次數或幾率；反應的次數或幾率； 4.4.反應的強度；反應的強度； 5.5.口語報告內容；口語報告內容； 6.6.反應速度。反應速度。 一個好的因變量的標準是：穩定性。一個好的因變量的標準是：穩定性。（1 1）可靠性即信度）可靠性

9、即信度 被試在相同的實驗條件下，應得到相近的結果。被試在相同的實驗條件下，應得到相近的結果。 影響實驗信度的因素影響實驗信度的因素: : 觀察量。觀察量越大就越有理由相信樣本統計觀察量。觀察量越大就越有理由相信樣本統計值接近總體參數值，也就是樣本更能代表其所在的值接近總體參數值，也就是樣本更能代表其所在的總體。總體。 對結果的統計檢驗。對結果的統計檢驗。實驗信度的驗證實驗信度的驗證: : 直接驗證：在盡可能保持原實驗方法直接驗證：在盡可能保持原實驗方法的情況下在實際中重復實驗。的情況下在實際中重復實驗。 系統驗證：實驗者試圖變化那些先前系統驗證：實驗者試圖變化那些先前與實驗結果不相關的因素，即

10、在實驗中引與實驗結果不相關的因素，即在實驗中引入原來未加控制的變量。入原來未加控制的變量。 概念驗證：進行概念驗證時，研究者概念驗證：進行概念驗證時，研究者試圖驗正一個現象，但在某種程度上又與試圖驗正一個現象，但在某種程度上又與原先的實驗有很大的不同。原先的實驗有很大的不同。（2 2）有效性即效度）有效性即效度 因變量的變化確實是由自變量造成的，則認為因變量的變化確實是由自變量造成的，則認為因變量是有效的。因變量是有效的。 內部效度指實驗中自變量和因變量之間因果關內部效度指實驗中自變量和因變量之間因果關系的明確程度。系的明確程度。 外部效度指實驗結果能夠普遍推論到樣本的總外部效度指實驗結果能夠

11、普遍推論到樣本的總體和其他同類現象中去的程度，即實驗結果的普遍體和其他同類現象中去的程度，即實驗結果的普遍代表性和適用性。代表性和適用性。 JenkinsJenkins評價外部效度的維度：評價外部效度的維度：（1 1）用其他的被試人群也能得到同樣的結果嗎？）用其他的被試人群也能得到同樣的結果嗎？（2 2）用其他的實驗材料也能得到同樣的結果嗎？）用其他的實驗材料也能得到同樣的結果嗎？ （3 3）用其他不同類型的測驗會出現同樣的結果嗎？）用其他不同類型的測驗會出現同樣的結果嗎？（4 4）用不同實驗處理和不同的自變量操作方式也能）用不同實驗處理和不同的自變量操作方式也能得到同樣的結果嗎？得到同樣的結

12、果嗎？影響外部效度的因素：影響外部效度的因素：（1 1）實驗環境的人為性。）實驗環境的人為性。（2 2）被試樣本缺乏代表性。）被試樣本缺乏代表性。（3 3）測量工具的局限性。）測量工具的局限性。（3 3）敏感性）敏感性 自變量的變化可以引起因變量的變化，自變量的變化可以引起因變量的變化，因變量就是敏感，相反因變量則是不敏感的。因變量就是敏感，相反因變量則是不敏感的。 因變量不敏感有兩種類型：高限效應因變量不敏感有兩種類型：高限效應（ceiling effectceiling effect）和低限效應（）和低限效應（floor floor effecteffect）。）。高限效應（高限效應（天花

13、板效應）天花板效應） 被試反應超過了所能測量的最大值。實驗被試反應超過了所能測量的最大值。實驗任務太簡單，被試在各種不同水平的自變量下任務太簡單，被試在各種不同水平的自變量下都獲得了很好的結果，且無差異。都獲得了很好的結果，且無差異。低限效應（地板效應）低限效應（地板效應） 被試反應低于所能測量的最小值。被試反應低于所能測量的最小值。 實驗任實驗任務過于困難，不同水平自變量下被試的結果都務過于困難，不同水平自變量下被試的結果都很差，且無差異。很差，且無差異。3 3、 額外變量及其控制額外變量及其控制 有關變量（有關變量（relevant variablerelevant variable）：對

14、因）：對因變量足以產生影響的實驗條件；變量足以產生影響的實驗條件； 無關變量（無關變量（irrelevant variableirrelevant variable）：對）：對因變量不產生影響的實驗條件；因變量不產生影響的實驗條件； 額外的有關變量（額外的有關變量（extraneous relevant extraneous relevant variablevariable）：簡稱為額外變量（）：簡稱為額外變量（extraneous extraneous variablevariable），在有關變量中，主試擬研究的變），在有關變量中，主試擬研究的變量叫做自變量，主試不擬研究的那些變量叫做量

15、叫做自變量，主試不擬研究的那些變量叫做額外變量。額外變量。 ）定義：定義： 額外變量額外變量: : 自變量以外的對因變量造成潛在自變量以外的對因變量造成潛在影響的變量。影響的變量。 例如：以某種方法記憶英語單詞，操縱的是例如：以某種方法記憶英語單詞，操縱的是方法和時間。但是在一天中的不同時間、氣溫、方法和時間。但是在一天中的不同時間、氣溫、饑餓、疲勞等因素對記憶也存在影響，因此就需饑餓、疲勞等因素對記憶也存在影響，因此就需要進行控制。要進行控制。 A.A.順序效應：順序效應：由于實驗按照某種固定順序進由于實驗按照某種固定順序進行，而對實驗結果產生了影響。行，而對實驗結果產生了影響。 產生前提：

16、被試接受兩次以上實驗處理。產生前提：被試接受兩次以上實驗處理。 表明：活的有機體受經驗的影響，對外界表明：活的有機體受經驗的影響，對外界施加的作用的反應會產生或輕或重或短或長施加的作用的反應會產生或輕或重或短或長效應。效應。 B.安慰劑效應：被試效應安慰劑效應：被試效應,被試的認知作用對被試的認知作用對實驗結果的影響。實驗結果的影響。 被試效應說明，以人為對象的實驗研被試效應說明，以人為對象的實驗研究中，實驗反應并不一定就是操縱因子產究中，實驗反應并不一定就是操縱因子產生的結果。生的結果。C.實驗者效應：期望效應，指主試情感的某種實驗者效應：期望效應，指主試情感的某種偏向而對實驗結果產生了干擾

17、。偏向而對實驗結果產生了干擾。 實際是主試情感自覺與不自覺地投射到實際是主試情感自覺與不自覺地投射到被試，被試知覺后產生行為定向反應。被試，被試知覺后產生行為定向反應。 皮格馬利翁效應皮格馬利翁效應 皮格馬利翁是希臘神話中皮格馬利翁是希臘神話中的塞浦路斯國王，善雕刻。的塞浦路斯國王，善雕刻。他用神奇的技藝雕刻了一他用神奇的技藝雕刻了一座美麗的石雕少女像。他座美麗的石雕少女像。他把全部的精力、熱情和愛把全部的精力、熱情和愛戀都賦予了這座雕像，并戀都賦予了這座雕像，并向神乞求讓她成為自己的向神乞求讓她成為自己的妻子。愛神被他打動，賜妻子。愛神被他打動，賜予雕像生命，并讓他們結予雕像生命，并讓他們結

18、為夫妻。為夫妻。 羅森塔爾效應羅森塔爾效應 實驗過程實驗過程：事先給學生進行一次事先給學生進行一次IQIQ測驗測驗。隨機選擇一部分學生隨機選擇一部分學生，貼上貼上“高智力高智力”標簽，并把名單標簽，并把名單給了任課老師給了任課老師。八個月后，貼上八個月后，貼上“高智力高智力”標簽的學生成績比其標簽的學生成績比其他學生更優秀他學生更優秀。 結果解釋結果解釋：老師對老師對“特殊特殊”同學，同學，給予了更多關注和反饋，給他們給予了更多關注和反饋，給他們創造更好的學習條件創造更好的學習條件。D. D. 要求特征要求特征 在實驗中被試自發地對主試的目的產生某種假在實驗中被試自發地對主試的目的產生某種假設

19、，然后以滿足該假設的方式做出反應。設，然后以滿足該假設的方式做出反應。 “好被試好被試”現象現象 指被試在實驗中根據自己對實驗目的的假設努力使指被試在實驗中根據自己對實驗目的的假設努力使自己的行為符合實驗者的要求，成為一個好被試自己的行為符合實驗者的要求，成為一個好被試。 霍桑效應霍桑效應 由于受到額外的關注而引起績效或努力上升的現象由于受到額外的關注而引起績效或努力上升的現象。 Q MCoca-colaPepsi-cola1. Pepsi-colaQMCoca-colaCoca-cola2. Coca-cola）對）對額外變量的控制額外變量的控制A.A.匹配法匹配法 使實驗組和控制組中被試的

20、屬性相等。使實驗組和控制組中被試的屬性相等。 缺點：難以同時控制多個因素。缺點：難以同時控制多個因素。B.B.消除法消除法 指將影響實驗結果的無關環境變量消除掉。指將影響實驗結果的無關環境變量消除掉。 弱點弱點: :有些額外變量難以消除有些額外變量難以消除。 C. C.恒定法恒定法 盡可能將各種實驗處理保持在相同水平上盡可能將各種實驗處理保持在相同水平上, ,同樣的光線、同樣的光線、溫度溫度, ,同樣的測試時間、地點和指導語等。同樣的測試時間、地點和指導語等。 弱點弱點 難以推廣難以推廣 恒定額外變量與自變量可能有交互作用。恒定額外變量與自變量可能有交互作用。D.D.平衡法平衡法 指將額外變量

21、的影響平均分配給所有組以達到組指將額外變量的影響平均分配給所有組以達到組間平衡間平衡。 實施辦法實施辦法 設立實驗組和控制組設立實驗組和控制組實實驗驗組組實驗處理實驗處理額外變量額外變量1 1額外變量額外變量2 2.額外變量額外變量n n反反應應控控制制組組額外變量額外變量1額外變量額外變量2額外變量額外變量n反反應應E.E.隨機化法隨機化法 指通過抽取樣本和分組的隨機化來平衡被試指通過抽取樣本和分組的隨機化來平衡被試間個體差異因素。間個體差異因素。 抽取原則抽取原則總體中每個成員被抽中的概率相等。總體中每個成員被抽中的概率相等。 實施方法實施方法 隨機取樣隨機取樣 隨機分組隨機分組 優點優點

22、 控制機體變量控制機體變量F. F. 統計控制法統計控制法 指采用統計技術控制額外變量指采用統計技術控制額外變量采用協方差分析或偏相關等技術采用協方差分析或偏相關等技術 實施辦法實施辦法 刪除極端數據法刪除極端數據法 協方差統計法協方差統計法4、多變量實驗設計、多變量實驗設計（1）多自變量實驗設計多自變量實驗設計 在一個實驗中包含兩個或兩個以上自變量在一個實驗中包含兩個或兩個以上自變量的實驗設計。的實驗設計。優點：優點：做一項多自變量的實驗比分別做多個實驗效率高；做一項多自變量的實驗比分別做多個實驗效率高；做一項實驗研究比分別做多項實驗研究易于保持控制做一項實驗研究比分別做多項實驗研究易于保持

23、控制變量恒定；變量恒定；也是最重要的，在幾個變量同時并存的情況下所概括也是最重要的，在幾個變量同時并存的情況下所概括的實驗結果比從幾個單獨實驗所概括的結果更有價值，的實驗結果比從幾個單獨實驗所概括的結果更有價值，更接近實際生活。更接近實際生活。 交互作用交互作用 指自變量之間的相互指自變量之間的相互關系，當一個自變量產生關系，當一個自變量產生的效果在第二個自變量的的效果在第二個自變量的每一個水平上不一樣時，每一個水平上不一樣時，交互作用就發生了。交互作用就發生了。A1A2B1B2A1A2B1B2 沃林頓和韋斯克蘭茨（沃林頓和韋斯克蘭茨（1970） 自變量自變量 記憶缺陷與否：遺忘癥患者和控制組

24、被試（患有記憶缺陷與否：遺忘癥患者和控制組被試（患有神經系統疾病的患者）神經系統疾病的患者） 記憶測驗類型：外顯記憶測驗（自由回憶）和內記憶測驗類型：外顯記憶測驗（自由回憶）和內隱記憶測驗（模糊字辨認）隱記憶測驗（模糊字辨認） 結果：控制組被試在外顯的自由回憶測驗中，其結果：控制組被試在外顯的自由回憶測驗中，其作業成績優于遺忘癥患者的；而在詞匯辨認測試作業成績優于遺忘癥患者的；而在詞匯辨認測試時則兩者是一樣的。時則兩者是一樣的。 （2）多因變量設計）多因變量設計 在一個實驗中包含兩個或兩個以上因變量。在一個實驗中包含兩個或兩個以上因變量。一、被試間設計一、被試間設計二、被試內設計二、被試內設計

25、三、混合設計三、混合設計四、單被試實驗設計四、單被試實驗設計五、單組后測設計五、單組后測設計六、六、單組前測后測設計單組前測后測設計七、七、不等兩組前測不等兩組前測- -后測設計后測設計八、時間序列設計八、時間序列設計真實驗設計準實驗設計真實驗設計真實驗設計（一）（一）被試間設計被試間設計( between-subjects design ) 1. 1.定義：定義： 也稱獨立組設計、無關樣本設計、也稱獨立組設計、無關樣本設計、獨立測量設計獨立測量設計。每每個被試只接受實驗處理的一種水平個被試只接受實驗處理的一種水平。 將實驗設計分為實驗組和控制組比較設計將實驗設計分為實驗組和控制組比較設計,

26、,是心理實是心理實驗最基本的實驗設計類型。也就是把數目相同的被試分驗最基本的實驗設計類型。也就是把數目相同的被試分配到自變量的不同水平或不同的自變量上。配到自變量的不同水平或不同的自變量上。2.2.被試間設計類型被試間設計類型 根據自變量的數目不同分為根據自變量的數目不同分為 單自變量被試間設計單自變量被試間設計 只有一個自變量，可以有兩個或多個水平只有一個自變量，可以有兩個或多個水平； 被試隨機分配被試隨機分配； 每個被試只接受一種水平的實驗處理每個被試只接受一種水平的實驗處理。 多自變量被試間設計多自變量被試間設計 也稱多因素被試間設計，簡稱因素設計也稱多因素被試間設計，簡稱因素設計； 有

27、兩個或兩個以上的自變量，且每個自變量有兩個或兩個以有兩個或兩個以上的自變量，且每個自變量有兩個或兩個以上的水平上的水平； 被試隨機分配，每個被試接受一個實驗處理的結合被試隨機分配，每個被試接受一個實驗處理的結合。 根據對無關變量的控制程度分為根據對無關變量的控制程度分為 隨機組設計隨機組設計用隨機分配的方法將被試分組，使各組無關變量保用隨機分配的方法將被試分組，使各組無關變量保持相等持相等。 配對組設計配對組設計先將影響實驗結果的某些因素水平的被試配對先將影響實驗結果的某些因素水平的被試配對，然然后再隨機分配被試接受不同的實驗處理后再隨機分配被試接受不同的實驗處理。例如：例如： 組組 1515

28、人人 測對光的反應時；測對光的反應時； 組組 1515人人 測對聲的反應時。測對聲的反應時。比較兩組平均比較兩組平均RTRT進行進行t t檢驗，有無顯著檢驗，有無顯著性差異。性差異。Loftus and Burns (1982)Loftus and Burns (1982)實驗目的：考察暴力場面對人的記憶的影響。實驗目的：考察暴力場面對人的記憶的影響。被試：被試：226226名名University of WashingtonUniversity of Washington的自愿參的自愿參加者；隨機分配到以下兩組。加者；隨機分配到以下兩組。組一：看帶有暴力場面的電影組一：看帶有暴力場面的電影組

29、二：看非暴力場面的電影組二：看非暴力場面的電影 看完電影之后，要求兩組被試回答看完電影之后，要求兩組被試回答2525道關于道關于電影中事件的問題。其中一道題非常關鍵：問被電影中事件的問題。其中一道題非常關鍵：問被試在銀行外面露天停車場踢球的男孩穿的足球衫試在銀行外面露天停車場踢球的男孩穿的足球衫上的號碼是多少。上的號碼是多少。 因變量是正確回憶出男孩運動衫號碼的人數因變量是正確回憶出男孩運動衫號碼的人數的百分數。的百分數。結果：組一，結果：組一，4%4%；組二，；組二，28%28%。優點：優點：）一種自變量（或實驗條件）不會影響另）一種自變量（或實驗條件）不會影響另一種自變量，因為每個被試只對

30、一種自變量做反一種自變量，因為每個被試只對一種自變量做反應。應。）兩組間可比較。）兩組間可比較。 缺點：缺點：分配到各實驗條件下的被試可能在各方面不分配到各實驗條件下的被試可能在各方面不是等同的，如果是這樣，那不同實驗條件造成的是等同的，如果是這樣，那不同實驗條件造成的差異也可能是由于被試的差別引起的。如能力、差異也可能是由于被試的差別引起的。如能力、個性、受訓練程度等。個性、受訓練程度等。3、被試間實驗設計的控制被試間實驗設計的控制 通過匹配或隨機化創設等組。通過匹配或隨機化創設等組。 隨機組設計（隨機組設計（random groups designrandom groups design）

31、匹配組設計（匹配組設計（matched groups designmatched groups design） 隨機化法隨機化法(randomization method)(randomization method) 隨機化隨機化 隨機地選擇被試和分派被試隨機地選擇被試和分派被試 從被試者總體中用隨機法抽取被試樣本從被試者總體中用隨機法抽取被試樣本。 把被試隨機分到實驗組和控制組中去。把被試隨機分到實驗組和控制組中去。 不僅能應用于被試分配，也能應用于刺激呈現不僅能應用于被試分配，也能應用于刺激呈現 采用隨機化法的前提是樣本量要大采用隨機化法的前提是樣本量要大。 匹配法（匹配法（matchin

32、g methodmatching method） 含義含義 找出在與自變量相關的某些變量上相似的被試組成成找出在與自變量相關的某些變量上相似的被試組成成對的被試。對的被試。 使用匹配法的步驟使用匹配法的步驟 測量所有被試者與實驗中所要完成的作業密切相關的測量所有被試者與實驗中所要完成的作業密切相關的特點。特點。 根據測得的結果，把實驗組和控制組被試的特點匹配根據測得的結果，把實驗組和控制組被試的特點匹配成相等狀態成相等狀態。 V優點優點 排除被試變量對自變量效果的混淆。排除被試變量對自變量效果的混淆。V缺點缺點 在實際上很難施行在實際上很難施行 如果被試特性超過一個以上，實驗者常會顧此失彼，甚

33、如果被試特性超過一個以上，實驗者常會顧此失彼，甚至無法匹配。至無法匹配。 有些因素如動機、態度等無法找到可靠的依據進行匹配有些因素如動機、態度等無法找到可靠的依據進行匹配。 匹配時，注意避免匹配時，注意避免回歸假象。回歸假象。 回歸假象是指在許多測量情形中，第一回歸假象是指在許多測量情形中，第一次測驗時的高分組和低分組這兩個極端組的次測驗時的高分組和低分組這兩個極端組的分數在第二次測量時向平均數回歸了；高分分數在第二次測量時向平均數回歸了；高分組的得分比第一次低些，低分組的則高些。組的得分比第一次低些，低分組的則高些。 【例】提高非洲裔兒童的閱讀成績的計劃：【例】提高非洲裔兒童的閱讀成績的計劃

34、： 了解一個幫助非洲裔美國兒童提高閱讀分數的計了解一個幫助非洲裔美國兒童提高閱讀分數的計劃是否有效。劃是否有效。 一組非裔兒童和一組白人兒童，在諸如年齡、性一組非裔兒童和一組白人兒童，在諸如年齡、性別以及最重要的最初閱讀成績等幾個維度上進行別以及最重要的最初閱讀成績等幾個維度上進行匹配，匹配， 實施教育計劃后再次測查閱讀分數。實施教育計劃后再次測查閱讀分數。 結果：非洲裔美國兒童在接受閱讀計劃之后比以結果：非洲裔美國兒童在接受閱讀計劃之后比以往更差，而白人兒童則有所提高。往更差，而白人兒童則有所提高。 解釋：非裔兒童的總體閱讀分數就要比白人兒童解釋：非裔兒童的總體閱讀分數就要比白人兒童低，匹配

35、時，選擇了非裔兒童中的高分組，和白低，匹配時，選擇了非裔兒童中的高分組，和白人兒童的低分組。在第二次測驗時，回歸假象的人兒童的低分組。在第二次測驗時，回歸假象的存在使非裔兒童的分數從高分向下回歸，而白人存在使非裔兒童的分數從高分向下回歸，而白人兒童從低分向上回歸。兒童從低分向上回歸。 隨機化法隨機化法 VS VS 匹配法匹配法樣本大的時候，隨機化法可以較好的控制樣本大的時候，隨機化法可以較好的控制額外變量的影響。額外變量的影響。樣本小的時候，匹配法可以較好的控制額樣本小的時候，匹配法可以較好的控制額外變量的影響外變量的影響。1. 定義定義把相同的被試分配到不同的自變量或把相同的被試分配到不同的

36、自變量或自變量的不同水平下。每個被試參加每種自變量的不同水平下。每個被試參加每種自變量水平的實驗。自變量水平的實驗。例如：例如：測對光的反應時測對光的反應時1515人人測對聲的反應時測對聲的反應時比較光、聲的平均值。比較光、聲的平均值。 SackheimSackheim，GurGur和和SaucySaucy（19781978）使用組內設計研究人的兩側面孔在）使用組內設計研究人的兩側面孔在情緒表達強度上的差異。早期的研究者發現，被試能夠準確地區分呈現情緒表達強度上的差異。早期的研究者發現，被試能夠準確地區分呈現給他們的人類的給他們的人類的6 6種基本情緒（快樂、驚奇、恐懼、悲傷、憤怒、和厭種基本

37、情緒（快樂、驚奇、恐懼、悲傷、憤怒、和厭惡）的照片。惡）的照片。SackheimSackheim和他的合作者利用一個人的一側面孔和其鏡像重和他的合作者利用一個人的一側面孔和其鏡像重新構成一張完整的面孔的照片。上圖為三種實驗材料。新構成一張完整的面孔的照片。上圖為三種實驗材料。 給被試呈現如圖所示的照片制成的幻燈片，給被試呈現如圖所示的照片制成的幻燈片，要求被試利用要求被試利用7 7點量表評價每一張幻燈片的情緒的點量表評價每一張幻燈片的情緒的強度。每次呈現一張幻燈片，每張呈現強度。每次呈現一張幻燈片，每張呈現1010秒鐘，秒鐘，然后給被試然后給被試3535秒鐘進行評定。實驗中的自變量為秒鐘進行評

38、定。實驗中的自變量為照片的形式（左側構成，原始照片，和右側構照片的形式（左側構成，原始照片，和右側構成），每位被試評價成），每位被試評價5454張幻燈片：張幻燈片：1818張左側構成張左側構成照片，照片，1818張原始照片和張原始照片和1818張右側構成照片。張右側構成照片。TrialCond.TrialCond.TrialCond.TrialCond.TrialCond.TrialCond.1O10L19R28O37L46R2L11O20O29L38R47L3R12R21L30R39O48O4R13O22L31R40O49O5O14L23R32L41R50R6L15R24O33O42L51L

39、7R16R25R34O43R52R8O17L26L35R44O53O9L18O27O36L45L54L 問題是，兩種重新構成的照片在表現出的厭惡程度問題是，兩種重新構成的照片在表現出的厭惡程度上是否相同。在本實驗中，被試對左側構成照片的厭惡上是否相同。在本實驗中，被試對左側構成照片的厭惡強度評價明顯高于對右側構成照片的厭惡強度評價。強度評價明顯高于對右側構成照片的厭惡強度評價。SackheimSackheim等人用大腦半球的分化解釋以上實驗結果。通等人用大腦半球的分化解釋以上實驗結果。通常，左半球控制身體的右側，而右半球控制身體的左側。常，左半球控制身體的右側，而右半球控制身體的左側。因此，左

40、側構成照片反映的是右半球的控制，而右側構因此，左側構成照片反映的是右半球的控制，而右側構成照片反映的是左半球的控制。對左側構成照片情緒強成照片反映的是左半球的控制。對左側構成照片情緒強度評價較高表明右半球在情緒的表達方面更為重要。度評價較高表明右半球在情緒的表達方面更為重要。2.2.被試內設計被試內設計分類分類（1 1）單因素被試內設計）單因素被試內設計實驗中只有一個自變量；實驗中只有一個自變量；自變量的處理水平有兩個或兩個以上；自變量的處理水平有兩個或兩個以上；每個被試接受所有的實驗處理水平。每個被試接受所有的實驗處理水平。（2 2）多因素被試內設計）多因素被試內設計實驗中有兩個或兩個以上的

41、自變量；實驗中有兩個或兩個以上的自變量；每個自變量的處理水平有兩個或兩個以上；每個自變量的處理水平有兩個或兩個以上；每個被試接受所有自變量水平的結合。每個被試接受所有自變量水平的結合。 優點：優點： （1 1）被試利用經濟性）被試利用經濟性采用被試內實驗設計可以節省大量的被試。采用被試內實驗設計可以節省大量的被試。 （2 2）節省實驗的時間）節省實驗的時間比如比如ERPERP實驗的準備時間以及實驗中練習的時間。實驗的準備時間以及實驗中練習的時間。 （3 3）更好地控制了被試的個體差異）更好地控制了被試的個體差異很好低控制了個體差異這一無關變量。很好低控制了個體差異這一無關變量。（4 4）心理學

42、的某些領域需要使用組內設計，即組內設計）心理學的某些領域需要使用組內設計，即組內設計用于研究練習的階段性最為理想。用于研究練習的階段性最為理想。）實驗條件互相干擾，）實驗條件互相干擾，“練習練習”、“疲勞疲勞”等。等。）延期效應：第二個實驗條件會受第一個實）延期效應：第二個實驗條件會受第一個實驗條件的影響。如記憶實驗驗條件的影響。如記憶實驗造句學單詞；造句學單詞；背誦學單詞。在造句學習完后要求背誦，背誦學單詞。在造句學習完后要求背誦，可能被試仍用造句的方式學習。可能被試仍用造句的方式學習。 此方法不能用來研究某些被試特點自此方法不能用來研究某些被試特點自變量之間的差異。變量之間的差異。如果實驗

43、中每一種實驗條件需要較長如果實驗中每一種實驗條件需要較長時間的恢復期，則不宜使用組內設計。時間的恢復期，則不宜使用組內設計。當自變量的不同水平代表一種連續事當自變量的不同水平代表一種連續事件的延續結果時，不宜使用組內設計。件的延續結果時，不宜使用組內設計。 （1 1）完全平衡設計）完全平衡設計 所有可能的處理順序都出現。所有可能的處理順序都出現。 每一個實驗序列出現的次數也相同。每一個實驗序列出現的次數也相同。 a b例：例：a:光光b:聲聲 每個做次每個做次 b a（假定（假定a對對b的影響等于的影響等于b對對a的影響）的影響） a:光光b:聲聲c:皮膚刺激皮膚刺激 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 隨著實驗處理的增加，實驗處理的順序隨著實驗處理的增加，實驗處理的順序序列也會快速增加，需要的被試也越來越多。序列也會快速增加，需要的被試也越來越多。 在實驗中只出現一部分可能的處理順序在實驗中只出現一部分可能的處理順序 最簡單的是隨機化的不完全平衡。最簡單的是隨機化的不完全平衡。（2 2）不完全平衡設計（拉丁方平衡設計）不完全平衡設計（拉丁方平衡設計） 一個序列或一個矩陣必須滿足每個實驗處理在任一個序列或一個矩陣必須滿足每個實驗處理在任何一個順序序列中只出現一

45、次。何一個順序序列中只出現一次。構建一個均衡的拉丁方構建一個均衡的拉丁方 當實驗處理數為偶數時，每一個實驗處理在每一當實驗處理數為偶數時，每一個實驗處理在每一行都出現一次。行都出現一次。 第一順序：第一順序：1,1, , n,3,( n-1 ),4,( n-2 ),5,n,3,( n-1 ),4,( n-2 ),5, 第二順序：對上一個順序的個數目加。第二順序：對上一個順序的個數目加。 如如n=n=時：時： 第一順序第一順序 第二順序第二順序 第三順序第三順序 第四順序第四順序66的均衡拉丁方的均衡拉丁方 當實驗處理數為奇數時，當實驗處理數為奇數時，為了平衡累積效應，每為了平衡累積效應，每個處

46、理都將在每個序列個處理都將在每個序列中出現兩次，是行數的中出現兩次，是行數的兩倍長。兩倍長。3水平水平的均衡拉丁方的均衡拉丁方混合設計是指在一個研究中有些自變混合設計是指在一個研究中有些自變量按組內設計安排，有些自變量按組間設量按組內設計安排，有些自變量按組間設計安排。一般說來，如果一種自變量很可計安排。一般說來，如果一種自變量很可能會影響另一種自變量，那么對這些自變能會影響另一種自變量，那么對這些自變量按組間設計安排，其余的自變量按組內量按組間設計安排，其余的自變量按組內設計安排。設計安排。 何時使用混合實驗設計？何時使用混合實驗設計？ 某個自變量的處理會對被試產生長期效應。某個自變量的處理

47、會對被試產生長期效應。 被試更關心被試變量的不同水平對另一個變量被試更關心被試變量的不同水平對另一個變量的影響。的影響。 被試內被試內/ /間設計不可行。間設計不可行。例：攻擊行為兒童大腦半球認知特點的研究（張倩例：攻擊行為兒童大腦半球認知特點的研究（張倩, ,郭念郭念峰峰,1999,1999） 假設假設具有攻擊行為兒童的大腦半球協同能力要低下。具有攻擊行為兒童的大腦半球協同能力要低下。 自變量自變量被試內因素：左視野被試內因素：左視野& &右視野。右視野。被試間因素：攻擊行為兒童被試間因素：攻擊行為兒童& &正常行為兒童。正常行為兒童。 結果結果攻擊行為兒童右

48、視野（即左半球）在加工圖字攻擊行為兒童右視野（即左半球）在加工圖字StroopStroop效應刺激時，錯誤率增高，與正常兒童組效應刺激時，錯誤率增高，與正常兒童組差異顯著。差異顯著。 例：青年和老年回憶人名的啟動實驗（例：青年和老年回憶人名的啟動實驗（Burke Burke et al,2004et al,2004） 假設假設為老年人提供回憶線索，能幫助其回憶人名。為老年人提供回憶線索，能幫助其回憶人名。 自變量自變量被試內因素：同音詞被試內因素：同音詞& &不相關詞不相關詞被試間因素：老年人被試間因素：老年人& &青年人青年人 結果結果相對與年輕組被試，老年組

49、在得到同音啟動相對與年輕組被試，老年組在得到同音啟動的線索后，回憶名字的成績有了顯著提高。的線索后，回憶名字的成績有了顯著提高。JohnsonJohnson，PetzelPetzel，HartneyHartney和和MorganMorgan（19831983）用混合設計的方法比較抑郁者和非抑郁者的記憶用混合設計的方法比較抑郁者和非抑郁者的記憶成績。他們假設，抑郁者比非抑郁者對于未完成成績。他們假設，抑郁者比非抑郁者對于未完成的記憶任務的記憶效果更好。實驗中，要求抑郁的記憶任務的記憶效果更好。實驗中，要求抑郁組和非抑郁組完成組和非抑郁組完成2020項記憶任務，其中，項記憶任務，其中，1010項記

50、項記憶任務在完成之前被打斷。在全部任務完成后，憶任務在完成之前被打斷。在全部任務完成后，要求被試回憶記憶任務的名稱或盡可能多地描述要求被試回憶記憶任務的名稱或盡可能多地描述記憶任務。記憶任務。 被試變量是組間設計，任務類型是組內設計。被試變量是組間設計，任務類型是組內設計。 心理學研究領域中的大多數研究都不僅涉及一心理學研究領域中的大多數研究都不僅涉及一個自變量，而是多個自變量共同作用的結果。個自變量，而是多個自變量共同作用的結果。由坎貝爾（由坎貝爾（CampbellCampbell）和斯）和斯坦利（坦利（StanleyStanley）提出）提出。 指指未對自變量實施充分控制，但是用未對自變量

51、實施充分控制，但是用真正實驗的某些方法搜集、整理以及統計真正實驗的某些方法搜集、整理以及統計分析數據的研究方法。分析數據的研究方法。準實驗設計的使用條件準實驗設計的使用條件： 有許多變量無法進行隨機分配有許多變量無法進行隨機分配； 當研究者對正在進行的研究內容或干預的效果進當研究者對正在進行的研究內容或干預的效果進行評估時行評估時； 特定條件下的研究特定條件下的研究； 當研究經費、時間和控制因素上有很大困難時當研究經費、時間和控制因素上有很大困難時； 因實驗的倫理問題因實驗的倫理問題； 在單組后測設計中，只有一個實驗組，對實在單組后測設計中，只有一個實驗組，對實驗組只給予一次實驗處理，然后通過

52、測量得到一驗組只給予一次實驗處理，然后通過測量得到一個后測成績。個后測成績。 設計的基本模式：設計的基本模式： X OX O X X是研究者操縱或某種未知因素（研究者經是研究者操縱或某種未知因素（研究者經過分析而推斷的自變量）的處理，過分析而推斷的自變量）的處理，O O是研究者操縱是研究者操縱自變量引出的結果（后測成績）或研究者觀察到自變量引出的結果（后測成績）或研究者觀察到的結果。的結果。 單組前測后測設計是對單組后測設計的一種單組前測后測設計是對單組后測設計的一種改進，它增加了在實驗處理前的測驗，但還是只改進，它增加了在實驗處理前的測驗，但還是只有一個實驗組。有一個實驗組。 設計的基本模式

53、：設計的基本模式： O O1 1 X O X O2 2 O O1 1表示在接受處理表示在接受處理X X以前對被試進行前測，取以前對被試進行前測，取得一項作為基線的觀測值，得一項作為基線的觀測值，X X表示引入的實驗處理，表示引入的實驗處理，O O2 2表示處理表示處理X X后的測驗。后的測驗。 包括一個實驗組和一個控制組，并且在研究過包括一個實驗組和一個控制組，并且在研究過程中既有后測又有前測的研究設計。程中既有后測又有前測的研究設計。 這兩組被試在實驗處理前就已經形成，是依原這兩組被試在實驗處理前就已經形成，是依原來固定的組織形式分派的來固定的組織形式分派的, ,故它不能使用隨機故它不能使用

54、隨機化原則化原則和等組匹配法和等組匹配法選擇被試。選擇被試。 前測是為了彌補不能控制對被試隨機選擇和分配的缺陷。前測是為了彌補不能控制對被試隨機選擇和分配的缺陷。 通過前測，試圖取得非隨機等組差異程度的具體根據，以通過前測，試圖取得非隨機等組差異程度的具體根據，以便作為對兩組后測比較的基礎便作為對兩組后測比較的基礎。 同隨機等組的兩組前測同隨機等組的兩組前測- -后測設計相比，對內后測設計相比，對內在無效源和機體變量的控制不夠充分。在無效源和機體變量的控制不夠充分。 在處理前就已經存在的差異會造成處理后對兩在處理前就已經存在的差異會造成處理后對兩組對照比較的困難。組對照比較的困難。 實驗組被試

55、的同質性和組內變異可能會對結果實驗組被試的同質性和組內變異可能會對結果有影響有影響。 以以公共公共關系學專業的低年級大學生為被試抽取兩關系學專業的低年級大學生為被試抽取兩個整班個整班，每班，每班2525人。將其中一個班作為實驗組，另一人。將其中一個班作為實驗組，另一班作為控制組班作為控制組。 確定學生的適宜性和不適宜性課堂行為的概念、定義和范疇確定學生的適宜性和不適宜性課堂行為的概念、定義和范疇； 由經過訓練的觀察者用周期性的取樣方法，分別觀察并記錄由經過訓練的觀察者用周期性的取樣方法，分別觀察并記錄兩組中每一名學生在課堂上適宜的行為和不適宜的行為（相兩組中每一名學生在課堂上適宜的行為和不適宜

56、的行為（相當于前測）當于前測）； 在實施實驗處理結束之后，再次對兩組同時進行觀察（相當在實施實驗處理結束之后，再次對兩組同時進行觀察（相當于后測）于后測）。 時間序列設計（時間序列設計（time-series designtime-series design），基），基本上是借助多次重復測量的一種前測后測設計，這本上是借助多次重復測量的一種前測后測設計，這種設計的實質是對某個被試組或被試個體進行周期種設計的實質是對某個被試組或被試個體進行周期性的測量過程，建立反應的基線模式，并在這一時性的測量過程，建立反應的基線模式，并在這一時間系列的測量過程中引進實驗處理，隨后用實施處間系列的測量過程中引進

57、實驗處理，隨后用實施處理后在時間系列的觀察中所得分數的不連續性，來理后在時間系列的觀察中所得分數的不連續性，來表示實驗處理結果。表示實驗處理結果。 如果接受處理后的反應模式不同于基線模式，如果接受處理后的反應模式不同于基線模式，表示原先的反應模式的連續性受到中斷，便可推斷表示原先的反應模式的連續性受到中斷，便可推斷這種變化可能是由于自變量的作用所產生的。這種變化可能是由于自變量的作用所產生的。 簡單時間序列設計是最基本的時間序列設計，簡單時間序列設計是最基本的時間序列設計，基本上是一種單組前測后測設計。基本上是一種單組前測后測設計。 它與其他種類前測后測設計的主要區別是沒它與其他種類前測后測設

58、計的主要區別是沒有比較組，并且不是僅有一次前測和后測，而是有比較組，并且不是僅有一次前測和后測，而是對一個實驗組或一個被試進行周期性的一系列前對一個實驗組或一個被試進行周期性的一系列前測和后測。測和后測。 設計模式設計模式 ：O1O2O3O4O5XO6O7O8O9O10 英國工業疲勞研究組英國工業疲勞研究組: : 如果工作時間從每天如果工作時間從每天的的1010小時縮短到小時縮短到8 8小時，小時，生產率會出現什么樣生產率會出現什么樣的變化。的變化。 研究者以每小時的平研究者以每小時的平均產量作為因變量指均產量作為因變量指標標 。v 美國康涅狄格美國康涅狄格(Connecticut)(Conn

59、ecticut)州州在在19551955年發生了年發生了324324次交通死亡次交通死亡事故，創歷史最高記錄。事故，創歷史最高記錄。v 迫使州政府立即采取了限制車速迫使州政府立即采取了限制車速的嚴厲措施。的嚴厲措施。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 州政府便據此作出結論，說這種州政府便據此作出結論，說這種變化是由于采取了嚴格限制車速變化是由于采取了嚴格限制車速措施引起的結果措施引起的結果。 可能不管工作時間是否縮短，都會出現可能不管工作時間是否縮短，都會出現生產率提高的現象。生產率提高的現象。 除了每天工作時間長短的變化

60、外，可能除了每天工作時間長短的變化外，可能還有其他變量影響到每小時的平均生產量。還有其他變量影響到每小時的平均生產量。 數據的效度有限。數據的效度有限。 很可能產生很可能產生“霍桑效應霍桑效應”（Hawthorne Hawthorne effecteffect）。）。 坎貝爾（坎貝爾（CampbellCampbell）和司坦利（）和司坦利（StanlyStanly）稱）稱為為多重時間系列設計多重時間系列設計（the multiple time the multiple time series designseries design）。 在實驗中對被試不只進行一次前測和一次后在實驗中對被試不只進行一次前測和一次后測，而是在實驗處理的前后，都進行了一系測