實驗心理學(xué)-2010.10.7-輔修.ppt

實驗心理學(xué),2010-10-7,多自變量實驗,比單一自變量實驗效率更高 實驗控制較好 實驗結(jié)果更有價值（能夠?qū)ψ兞拷换プ饔眠M行分析，提供更多信息） 交互作用當一個自變量的效應(yīng)隨著另一個自變量的水平變化而有不同時，這兩個自變量就存在交互作用,多因素實驗設(shè)計,基本模式描述為：a b c 乘號相連的項數(shù)代表了自變量數(shù) 具體數(shù)值代表了相應(yīng)自變量的水平數(shù) 例如：2 3 2設(shè)計 有三個自變量 它們的水平數(shù)分別為2、3、2,混合設(shè)計,在多自變量實驗中同時采用兩種基本設(shè)計，就構(gòu)成混合設(shè)計 例如：一個自變量A上為被試內(nèi)設(shè)計，另一個自變量B上為被試間設(shè)計，被試分配示意圖如下：,上例中各個被試接受A變量三個水平處理的順序可以如下安排：,混合設(shè)計,拉丁方設(shè)計,拉丁方設(shè)計的步驟和局限,初始拉丁方格 行隨機化 列隨機化 只能同時平衡兩個變量，且變量的水平數(shù)必須相等,統(tǒng)計圖表的使用,單變量的說明 多個變量間的關(guān)系 間斷 連續(xù) 坐標尺度上的誤導(dǎo),誤差,偶然誤差（chance error） e的數(shù)學(xué)期望（均值）為0，因此對真值得影響沒有方向性 系統(tǒng)誤差（systematic error） e的數(shù)學(xué)期望不為0，因此對真值的影響存在方向性,數(shù)據(jù)統(tǒng)計（單因變量試驗）,實驗心理學(xué)基礎(chǔ)部分總結(jié),什么是實驗？為什么要做實驗？ 實驗類型的劃分？ 單變量實驗和多變量實驗 被試內(nèi)設(shè)計、被試間設(shè)計、混合設(shè)計 因素型實驗、函數(shù)型實驗 實驗心理學(xué)簡史 馮特前的階段 馮特及此后的階段,基礎(chǔ)部分總結(jié)（2）,什么是變量？ 常用自變量，選擇標準？ 怎樣選擇好的因變量？ 控制（干擾）變量的常用控制手段 實驗假設(shè)的兩種類型 內(nèi)部效度和外部效度分別是什么？如何保證？,基礎(chǔ)部分總結(jié)（3）,操作定義？為什么需要操作定義？ 心理學(xué)實驗的重要干擾變量 安慰劑效應(yīng) 要求特征和實驗者效應(yīng) 反應(yīng)性 回歸假象 實驗報告的結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法,反 應(yīng) 時,反應(yīng)時的概念、起源、地位 簡單反應(yīng)時和選擇反應(yīng)時 反應(yīng)時實驗的操作要點 反應(yīng)時指標的速度-準確性權(quán)衡 影響反應(yīng)時的因素 減法反應(yīng)時和加法反應(yīng)時,反應(yīng)時概念,又稱反應(yīng)時間（reaction time） 指從刺激作用發(fā)生到機體外部反應(yīng)開始動作的時距 傳統(tǒng)上認為反應(yīng)時包括了以下部分： 外部刺激引起感受器興奮 感覺神經(jīng)沖動傳至中樞，后者向效應(yīng)器發(fā)出運動信號 效應(yīng)器官進行動作,反應(yīng)時研究起源,人差方程式（1823） 表明不同個體對同一刺激做出的反應(yīng)，存在快慢區(qū)別 神經(jīng)傳導(dǎo)速度測定（1850） 神經(jīng)傳導(dǎo)過程占用時間很短，意味著有其他因素導(dǎo)致相對較長的反應(yīng)時,反應(yīng)時的地位,是心理學(xué)研究最重要的反應(yīng)變量 在現(xiàn)代認知心理學(xué)研究中，反應(yīng)時技術(shù)普遍運用于各個領(lǐng)域 測量指標客觀、量值連續(xù)、操作性強、配合良好的實驗設(shè)計可以揭示大量信息,反應(yīng)時基本分類,簡單反應(yīng)時（simple reaction time） 被試接受單一刺激，只做一種反應(yīng) 選擇反應(yīng)時（choice reaction time） 又稱復(fù)雜反應(yīng)時，被試接受一種以上不同的刺激，對不同刺激做不同反應(yīng),簡單和選擇反應(yīng)時,反應(yīng)時可以通過練習(xí)降低并穩(wěn)定在某個水平上 不同感覺通道的簡單反應(yīng)時數(shù)值不同 選擇反應(yīng)時隨著不同刺激個數(shù)增加而增加： RTc=lgNRTs,反應(yīng)時實驗操作要點,防止被試可能的反應(yīng)“搶步” 實驗過程中插入空白刺激構(gòu)成的偵察試驗 防止被試對固定時距形成反應(yīng) 每次試驗預(yù)備信號之后的準備間隔長度隨機變化 避免選擇反應(yīng)時任務(wù)和簡單反應(yīng)時混同 實驗中的選擇反應(yīng)數(shù)量和需要辨別的刺激數(shù)量相等,速度-準確性權(quán)衡,反應(yīng)時實驗兩個基本因變量速度、準確性 兩者之間一般存在相互消長的權(quán)衡關(guān)系 忽略其中的任何一個指標都可能導(dǎo)致實驗結(jié)論可靠性降低,刺激出現(xiàn)概率對反應(yīng)時影響,Theios（1975） 被試要對某個特定數(shù)字作出反應(yīng) 自變量 該目標出現(xiàn)概率（0.20.8） 因變量 僅考慮反應(yīng)時刺激出現(xiàn)概率不影響反應(yīng)時 考慮準確性刺激出現(xiàn)概率越高，反應(yīng)準確率越高,考慮速度-準確性權(quán)衡之后,Pachella（1974） 如果對0.2概率的刺激，要達到2%錯誤率 則反應(yīng)時要增加100ms Knight & Kantowitz（1974） 自變量：兩個刺激之間的間隔時間 因變量：反應(yīng)時、錯誤率,影響反應(yīng)時的因素,和刺激變量有關(guān) 感覺通道 刺激強度 刺激復(fù)雜度 （刺激數(shù)量/相似程度） 刺激呈現(xiàn)方式,和機體變量有關(guān) 適應(yīng)水平 準備狀態(tài) 練習(xí) 動機 年齡和個體差異 藥物作用等,反應(yīng)時新法,反應(yīng)時 從簡單描述到 揭示內(nèi)部信息加工過程 減法反應(yīng)時 加法反應(yīng)時 開窗法,減法反應(yīng)時,唐德斯（Donders）開創(chuàng) 反應(yīng)時研究第一階段 用不同條件的反應(yīng)時相減，將反應(yīng)時分解為不同成分 主要假設(shè)：反應(yīng)時代表了順序的心理加工，不同的心理過程是連續(xù)的，占用的時間相加即總的反應(yīng)時,反應(yīng)時ABC,A反應(yīng) SR 簡單反應(yīng)時 B反應(yīng) S1R1 選擇反應(yīng) S2R2 C反應(yīng) S1R 辨別反應(yīng) S2X,對反應(yīng)時ABC的假設(shè),簡單反應(yīng)時（tA）+刺激辨別+反應(yīng)選擇=辨別反應(yīng)用時（tB） 簡單反應(yīng)時（tA）+刺激辨別=選擇反應(yīng)用時（tC）,心理操作成分計算,基本成分=tA 刺激辨別成分=tC-tA 反應(yīng)選擇成分=tB-tC,其他減法反應(yīng)時實例,心理旋轉(zhuǎn)速度的測定 句子-圖畫匹配過程的參數(shù)估計 短時記憶的雙重編碼 長時記憶表征的語義網(wǎng)絡(luò)模型,句子-圖畫匹配實驗,Clark & Chase (1972) 被試任務(wù)： 盡快判斷所呈現(xiàn)的句子是否真實說明了此后呈現(xiàn)的圖畫 例如： 星形在十字之上 星形不在十字之下,實驗設(shè)計,自變量： 主語：“星形”、“十字” 介詞：“之上”、“之下” 陳述：肯定（“在”）、否定（“不在”） 因變量 反應(yīng)時,對內(nèi)部過程的假設(shè),階段A：句子命題表征 參數(shù)a：介詞差別 參數(shù)b：肯定否定差別 階段B：圖畫命題表征 階段C：比較 兩個命題的主語是否相同？（參數(shù)c） 是否有任意命題含有否定？（參數(shù)d） 階段D：反應(yīng)（參數(shù)t）,星形在十字之上 星形不在十字之下 十字在星形之下 十字不在星形之上,星形在十字之下 星形不在十字之上 十字在星形之上 十字不在星形之下,5B-1Ya 7Y-1Yc 2Y-1Ya+b+d+c 2B-5Bb+d ,加法反應(yīng)時,或稱加因素法（additive factors method），60年代Sternberg對減法反應(yīng)時范式改進后開創(chuàng) 如果兩個因素的效應(yīng)相互制約，即一個因素的效應(yīng)可以改變另一個因素的效應(yīng)，那么這兩個因素只作用于同一個信息加工階段 如果兩個因素的作用相互獨立，那么這兩個因素各自作用于不同的信息加工階段,加法反應(yīng)時原理說明,加工階段1,加工階段2,加工階段3,因素A,因素B+因素C,因素D,反應(yīng)時,階段1：起床階段2：吃早餐階段3：出門 A：天氣；B：食物類型；C：飲料類型；D：門窗數(shù)量,開窗法,試圖直接測量每個加工階段所需時間 Trail for example 呈現(xiàn)（EKBO+3） 呈現(xiàn)（E）被試出聲轉(zhuǎn)換（FGH）被試按鍵呈現(xiàn)（K）出聲轉(zhuǎn)換（LMN）按鍵,反應(yīng)時：探測認知加工的工具,幾種認知加工是平行的，還是順序的？ 某項認知加工是自動的，還是受控制的？ 用反應(yīng)時來回答： 如果反應(yīng)時不因為加工更復(fù)雜（如：更多的干擾項）而變長，則對應(yīng)的加工是平行的、自動的,視覺搜索的兩個階段,Treisman & Gelade（1980） 自變量1：兩種搜索任務(wù)（特征 vs. 客體） 自變量2：項目的數(shù)量,to find a blue letter or an S,to find a green T,實驗結(jié)果 特征搜索條件下：項目數(shù)量不會影響反應(yīng)時 客體搜索條件下：隨著項目數(shù)量增加，反應(yīng)時變長,parallel processing,serial processing,反應(yīng)時：揭示無意識認知,用序列反應(yīng)時研究內(nèi)隱學(xué)習(xí) 符合某種內(nèi)在規(guī)則的刺激序列 選擇反應(yīng)時任務(wù) 學(xué)習(xí)效應(yīng)：反應(yīng)時隨練習(xí)而下降 排除動作練習(xí)：換成隨機序列，反應(yīng)時上升 學(xué)習(xí)的無意識性：序列生成任務(wù)的表現(xiàn)為猜測水平,IAT：反應(yīng)時和內(nèi)隱社會認知,兩種類別（如：我 & 非我） 我，自己，本人 別人，他人，陌生人 兩類屬性詞 積極：勤勞、聰明、善良、友好 消極：懶惰、遲鈍、自私、敵意 兩種反應(yīng)時任務(wù) 我-積極 vs. 非我-消極 我-消極 vs. 非我-積極,心理物理法,心理物理法,經(jīng)典（傳統(tǒng)）心理物理法 以費希納（Fechner）1860年出版心理物理學(xué)綱要為創(chuàng)立標志 現(xiàn)代心理物理法 始于20世紀50年代對傳統(tǒng)閾限概念的反駁,傳統(tǒng)心理物理法的工作,感覺閾限的測定（絕對閾限） 閾上感覺的辨別（差別閾限） 構(gòu)建心理物理量表 閾限測定實驗特點 Why?： 選擇刺激系列和反應(yīng)系列 盡量簡化被試對刺激的反應(yīng) 測定次數(shù)一般較多,復(fù)習(xí)：操作定義,操作定義對一個心理現(xiàn)象按照其測定程序而下的定義，叫做操作定義 一個心理現(xiàn)象可能隨不同測定方法而有不同的操作定義,閾限及其測定,傳統(tǒng)心理物理學(xué)對閾限的理解 在刺激強度連續(xù)體上，存在某個固定標準，劃分出兩個心理狀態(tài)：“有感覺”和“無感覺” 測定閾限的三種基本方法 極限法（limit method） 平均差誤法（method of average error） 恒定刺激法（method of constant stimulus）,極限法測定絕對閾限,刺激系列按照遞增或遞減方式，每次以微小間隔變化 被試反應(yīng)“有”或“無” 每次試驗都得到被試反應(yīng)的瞬時轉(zhuǎn)換點 絕對閾限操作定義： 所有試驗中被試的反應(yīng)轉(zhuǎn)換點的算術(shù)平均數(shù) 例子，參考書p232表格,極限法測定差別閾限,刺激系列和變化方式同絕對閾限測定 被試反應(yīng)為“+”、“=”、“-”或“?” 所有遞減系列的反應(yīng)轉(zhuǎn)折點平均數(shù)為上限；所有遞增系列的反應(yīng)轉(zhuǎn)折點平均數(shù)為下限 差別閾限操作定義：上下限間距離的一半,極限法的誤差,習(xí)慣誤差和期望誤差 練習(xí)誤差和疲勞誤差 解決方案 多層次抵消平衡（ABBA）法 p. 235,平均差誤法測閾限,要求被試調(diào)整比較刺激使之與標準刺激相等 測定絕對閾限時，標準刺激為零 絕對閾限操作定義：所有試驗結(jié)果的算術(shù)平均數(shù) 差別閾限操作定義： 1、試驗結(jié)果與主觀相等點的平均距離 2、試驗結(jié)果與標準刺激的平均距離,平均差誤法的誤差,動作誤差 空間誤差/時間誤差 多層次ABBA法控制： 標準刺激與比較刺激的相對位置 比較刺激調(diào)整方向 隨機化比較刺激起點,恒定刺激法測絕對閾限,確定基本無法引起感覺到基本都能引起感覺的刺激強度范圍 在此范圍內(nèi)選擇幾個恒定的刺激（57個） 向被試隨機呈現(xiàn)刺激，每種刺激都要求呈現(xiàn)較多次數(shù) 每次呈現(xiàn)要求被試報告“有”或“無” 根據(jù)反應(yīng)頻數(shù)分布推斷50%“有”反應(yīng)對應(yīng)的刺激強度 操作定義：一半次數(shù)能引起感覺的刺激值,恒定刺激法測差別閾限,在標準刺激上下，基本能分辨到基本不能分辨的范圍內(nèi)，選擇57個恒定的比較刺激 每個比較刺激隨機呈現(xiàn)多次（至少100） 被試每次報告： 1、“+”、“-”或“=”（三類反應(yīng)） 2、“+”或“-”（二類反應(yīng)） 得到各類反應(yīng)的頻數(shù)分布,三類反應(yīng)下的差別閾限,估計50%“+”反應(yīng)對應(yīng)刺激強度，為上限 估計50%“-”反應(yīng)對應(yīng)刺激強度，為下限 差別閾限操作定義：上限和下限之間距離的一半,二類反應(yīng)下的差別閾限,在二類反應(yīng)中，50%“+”反應(yīng)同時也是50%“-”反應(yīng)，表示沒有任何分辨能力的主觀相等點 因此，分別定義上下限為“+”、“-”反應(yīng)分布中75%對應(yīng)的刺激強度 差別閾限：上下限距離的一半 75%閾限和“一半次數(shù)可辨別”的操作定義不符合，因此是另一種差別閾限定義法,三種心理物理法比較,閾限含義是否符合最初的操作定義（50%次數(shù)能感覺到/辨別出）？ 被試是否容易疲勞厭倦？ 誤差來源和控制 測定程序的效率如何？,問題：如何確定某個被試對紅色光的敏感性？,思路：可以通過測量被試對此色光的感覺閾限來加以回答,采用極限法,控制光強度以微小步子變化 暗亮 被試反應(yīng)：無有 亮暗 被試反應(yīng)：有無 每次試驗刺激系列起點隨機變化 每次試驗變化方向 ABBA控制 隨機變化 每次記錄被試反應(yīng)變化的光強度X 求所有X的平均數(shù),采用平均差誤法,被試調(diào)整紅光刺激的強度： 暗亮 看到光刺激停止 亮暗 看不到光刺激停止 每次試驗刺激起點隨機變化 每次試驗變化方向 ABBA控制 隨機變化 每次記錄被試停止時的光強度X 求所有X的平均數(shù),采用恒定刺激法,選定固定的光刺激強度： X1、X2、X3、X4、X5 以上刺激每次隨機出現(xiàn)一個 被試判斷看見/看不見 大量試驗后，得到對應(yīng)每個刺激的看見比率 估計50%比率對應(yīng)的光強度，例： X3 46% X4 53.5% 閾限= X3 +(50-46)(X4 - X3)/(53.5-46),恒定刺激法改變設(shè)定,若實驗包含空白試驗（光強度=0） 設(shè)定1：告知被試，如果在空白試驗中報告看見，將受到懲罰 設(shè)定2：告知被試，在空白試驗中報告看見，也不會受任何懲罰 設(shè)定3：告知被試，空白試驗出現(xiàn)的概率為10% 設(shè)定4：告知被試空白試驗出現(xiàn)的概率為80%,不同設(shè)定下的閾限值,設(shè)定1：回避懲罰傾向保守閾限較高 設(shè)定2：沒有懲罰閾限較低 設(shè)定3：空白試驗概率小傾向于“看見”閾限較低 設(shè)定4：空白試驗概率大傾向于“看不見” 閾限較高 傳統(tǒng)心理物理法測定閾限仍然不穩(wěn)定，受反應(yīng)傾向的干擾,傳統(tǒng)閾限概念的批評,感覺反應(yīng)確實是“全或無”的嗎？ 非感覺變量對被試反應(yīng)傾向的干擾： 刺激出現(xiàn)的先定概率 正確和錯誤反應(yīng)的代價,心理量表