第二章實驗設計與數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

第二章實驗設計與數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析本章主要內(nèi)容實驗設計的基本問題真實驗設計準實驗設計和非實驗設計變量的選擇與控制心理學實驗中，反應與刺激之間的關系是由變量間的關系實現(xiàn)的自變量因變量調(diào)節(jié)變量中間變量無關變量實驗中的變量分析學習走迷津?qū)嶒瀸嶒災康模貉芯侩S著學習次數(shù)的增加，走迷津所用的時間和錯誤次數(shù)的變化實驗材料：觸棒迷津（見下圖）、小棒、遮眼罩（見下圖）、秒表、記錄紙遮眼罩實驗程序三人一組，被試者帶上遮眼罩，用小棒走迷津（實驗前被試者勿看迷津，也勿用手觸摸迷津）。主試者對被試者的指示語必須這樣說明：“在排除視覺的條件下，盡快地學會用小棒走迷津，中間不要停頓，要積極運用動覺、記憶和思維，爭取早些學會”。主試者把小棒放在迷津的入口處，然后讓被試者用優(yōu)勢手拿住小棒，手臂懸空被試者手執(zhí)小棒靜候。主試者在每次開始前2秒鐘，先發(fā)出“預備”口令，主試者再說“開始”時，被試者才用小棒走動。在發(fā)出“開始”口令的同時，主試者開動秒表被試者在走迷津的過程中，凡進入盲巷一次就算出錯一次，主試者記下錯誤次數(shù)當被試者的小棒進入迷津終點，主試者立刻說“到了”，同時停秒表，記錄走一遍迷津所用的時間（秒）。再做下一次的準備工作學習遍數(shù)因被試者而異，均以連續(xù)三次不出錯為學會的標準若被試者在學習途中感到疲勞，可在某次走到終點后休息幾分鐘本實驗的變量分析自變量：學習次數(shù)因變量：時間、錯誤次數(shù)控制變量：刺激因素、被試自身因素、主試因素、環(huán)境因素變量命名練習分析并命名以下三個實驗中的三種變量汽車制造者想知道剎車燈多亮可最大程度地減少后面司機意識到前方正在停車的時間。實驗就是回答這一問題答案自變量(被操縱變量)剎車燈的明度因變量(被觀察變量)剎車燈亮到尾隨車司機踩剎車踏板之間的時間控制變量(恒定變量)剎車燈顏色、剎車板的形狀、剎車所需力氣、額外照明度等訓練鴿子綠燈亮時啄鍵、紅燈亮時停止。對作出正確反應的鴿子給予玉米的獎勵答案自變量燈的顏色(紅或綠)因變量啄鍵次數(shù)控制變量食物剝奪時間、鍵的大小、紅燈綠燈的強度等答案自變量用于獎勵的語言種類。因變量語言數(shù)量(或頻率)控制變量辦公室情境、治療者治療者試圖改善患者的自我形象。每次患者描述自己積極的一面時，治療者就以點頭、微笑和額外注意予以獎勵社會心理學家做了一個實驗，為了發(fā)現(xiàn)當六個人擠在一個電話亭里時是男人還是女人感到更不舒服答案自變量參與者性別因變量不舒服的程度控制變量電話亭的大小、擠在電話亭的人數(shù)(6)、個體的大小等實驗設計中的控制控制對實驗條件的限制心理學實驗是對實驗環(huán)境的操縱(控制)和對行為變化的觀察控制是心理學實驗的靈魂變量的操縱自變量的控制因變量的控制額外變量的控制在實驗中對自變量的操縱、變化稱為自變量的控制對自變量的控制，首先要對自變量進行嚴格的規(guī)定，對心理學中一些含混不清的變量必須使之操作定義化，只有這樣才能進行實驗操作定義：指用可感知、度量的事物、時間、現(xiàn)象和方法對變量或指標作出具體的界定例如，把“剛剛感受到”定義為“50%次感受到”，就可測定感覺閾限了又如，疲倦（fatigue）沒有一個共同的起點和尺度，怎么測量呢？如果定義為“工作效率的下降”，那么就可以進行測量和比較了自變量的控制如何控制在刺激維度上連續(xù)變化的自變量要確定好自變量的范圍要選一定數(shù)量的檢查點要確定好各檢查點之間的間距因變量的控制把實驗中的被試者的反應控制在主試者所設想的方向上，這就是反應的控制問題以人作被試者，往往用指示語來控制被試者的反應指示語乃是心理實驗中主試者給被試者交代任務時說的話使用指導語時，應注意在允許的范圍內(nèi)做到引起動機，激發(fā)興趣。被試者來到實驗室時，不一定對參加實驗感興趣。因此主試者必須利用言詞來引起他們的興趣。在可能的范圍內(nèi)，告訴他們實驗目的與應用價值，使他們認識到參與和合作的意義反應指標的選擇常用的反應指標絕對閾限差別閾限反應時反應持續(xù)時間反應程度完成量錯誤率完成一定的作業(yè)所需要的時間達到一定基準所需要的次數(shù)口頭報告……選擇指標的條件有效性即指標充分代表當時的現(xiàn)象或過程的程度，也稱為效度。客觀性數(shù)量化額外變量的控制排除法恒定法匹配法隨機化法抵消平衡法統(tǒng)計控制法涉及被試選擇的問題有：是使用人類被試還是使用非人類被試？被試應具備哪些機體特征？用哪一種取樣方法才能使被試者樣本代表總體？這些問題的解答主要取決于二個因素：即課題的性質(zhì)及研究結(jié)果的概括程度被試的選擇依問題的性質(zhì)選擇被試選用人類被試者還是非人類被試者，依據(jù)課題的性質(zhì)而定許多心理學研究選用人類被試者，因為它關心的是人類的心理和行為。有損被試者身心健康的實驗就不能選用人類被試者，而應當考慮選用適當?shù)姆侨祟惐辉囌哂械男睦韺W實驗使用非人類被試者是因為考慮到要嚴密地控制無關變量依研究結(jié)果的概括程度來選擇被試在從事一項研究時必須要依據(jù)研究結(jié)果的概括程度來選擇被試者心理學研究的群體可能是一個小群體，或僅具有某種特性的成員選定什么樣的被試者樣本，要依研究的問題和據(jù)此而推論的全體而定。如果被試者的選擇出現(xiàn)偏差，就會影響實驗效度用什么方法能減少這種偏差呢？可用如下二種方法：隨機抽樣法分層隨機取樣法控制組與實驗組實驗組實驗的對象，接受實驗處理控制組用于與實驗組的對照，不接受實驗處理，但在其他指標上與實驗組保持一致實驗組與控制組的差異比較用于驗證實驗處理的顯著性實驗效度實驗效度是指實驗方法能達到實驗目的的程度實驗效度主要包括內(nèi)部效度和外部效度實驗目的是驗證假設，驗證自變量和因變量之間的關系，使實驗結(jié)果的推論可用以解釋和預測其他同類現(xiàn)象由于不同的實驗者在設計上和在對額外變量的控制程度上極不相同，實驗的效度也會有很大的不同此外，每種實驗都有幾個不同的組成部分，其中每一部分也會影響整個實驗的效度了解影響實驗效度的諸因素，將有助于我們評價實驗設計的質(zhì)量，提高實驗設計的科學性影響實驗內(nèi)部效度的因素實驗的內(nèi)部效度是指實驗中的自變量與因變量之間的因果關系的明確程度一項實驗的內(nèi)部效度高，就意味著因變量的變化確系由特定的自變量引起的由于除了自變量以外，任何額外變量都可能對因變量產(chǎn)生影響，導致實驗結(jié)果的混淆。這樣我們就難以判定實驗中自變量與因變量之間的關系的確定性要使實驗具有較高的內(nèi)部效度，就必須控制各種額外變量在設計實驗時，如果能考慮到以下六個方面的因素，將有助于提高實驗的內(nèi)部效度

生長和成熟除了實驗中的自變量可能使個體行為發(fā)生變化外，個體本身的生長和成熟也是使其行為變化的重要因素。特別是在以幼小的兒童為被試者而又采用單組前測后測實驗的情況下，生長和成熟因素的影響就更大單組前測后測實驗通常是實驗處理之前先對被試者的某種行為作一次測量，實驗處理后再以同樣方法測量一次，兩次測量之差即表示實驗變量（即自變量）產(chǎn)生的效果很明顯，這種設計忽略了前后兩次測量之間被試者的生長和成熟因素，其實驗效果易受生長和成熟因素的混淆，從而降低了內(nèi)部效度解決的主要辦法是增設同樣條件的控制組進行比較

前測的影響在一般正常情況下，前后兩次測量的結(jié)果會有一定的差異，后測的分數(shù)將比前測的高。這中間包括練習因素、臨場經(jīng)驗、以及對實驗目的的敏感程度，從而提高了后測的成績。特別是前后兩次測量時間較近，這一因素的影響就更顯著

被試者的選擇偏性在對被試者進行分組時，如果沒有用隨機取樣和隨機分配的方法，在實驗處理之前，他們在各方面并不相等或有偏性，從而造成實驗結(jié)果的混淆，降低了內(nèi)部效度被試者的缺失如果是一項長期的實驗，要保持原實驗被試者的人數(shù)不變是相當困難的。即使開始參加實驗的被試者樣本是經(jīng)過隨機取樣和隨機分配的，但由于被試者的中途缺失，常常使缺失后的被試者樣本難以代表原來的樣本。這就降低了內(nèi)部效度實驗程序的不一致在實驗過程中，實驗儀器、控制方式的不一致，測量程度的變化，實驗處理的擴散和交流等都可能混淆實驗變量（即自變量）的效果。實驗者知道實驗目的所產(chǎn)生的“實驗者效應”以及被試者知道實驗目的或其自己正被研究所產(chǎn)生的“霍桑效應”和“安慰劑效應”等都將混淆實驗變量（即自變量）的效果，從而降低了內(nèi)部效度統(tǒng)計回歸統(tǒng)計回歸現(xiàn)象是，第一次測量平均值偏高者，第二次測量平均值有趨低的傾向（向常態(tài)分布的平均數(shù)回歸）；第一次測量平均值偏低者，第二次測量平均值有趨高的傾向（也向常態(tài)分布的平均數(shù)回歸）影響實驗外部效度的因素實驗的外部效度是指實驗結(jié)果能夠普遍推論到樣本的總體和其他同類現(xiàn)象中去的程度，即實驗結(jié)果的普遍代表性和適用性以人的行為為對象所獲得的實驗結(jié)果，其推論法往往有相當?shù)木窒扌詫嶒灥耐獠啃Ф戎饕芟铝腥矫娴挠绊憣嶒灜h(huán)境的人為性實驗是在控制條件下進行的，實驗環(huán)境的人為性可能使某些實驗結(jié)果難以用來解釋日常生活中的行為現(xiàn)象實驗室中的儀器設備會影響被試者的典型行為被試者參與實驗的動機也會影響其行為表現(xiàn)而在實驗室之外的日常生活中，就不會有這些因素的影響。因此，實驗結(jié)果還不能完全等同于實驗室之外的日常行為現(xiàn)象

測驗的反作用效果由前測引起的被試對實驗處理敏感性的變化有前測的實驗設計不能直接推論到無前測的實驗中去被試者樣本缺乏代表性從理論上講，從事于實驗的被試者必須具有代表性、必須從將來預期推論、解釋同類行為現(xiàn)象的總體中進行隨機取樣。但實際上這是很難做到的因為，如果總體很大，即使能夠隨機取樣，但心理學實驗的被試者通常是自愿的，所以也很難把被隨機選上的人全都請來做實驗如果總體是無限的（例如，“七歲兒童”就是一個無限的總體，其包括過去的、現(xiàn)在的、將來的所有七歲兒童），隨機取樣實際上是行不通的。這樣的實驗結(jié)果自然會降低其外部效度測量工具的局限性實驗者對實驗變量（即自變量）和反應變量的操作性定義往往以所使用的測量工具的測量結(jié)果來加以考慮的例如，把成就動機作為一個因變量，實驗者常以某種成就動機量表所測得的分數(shù)來界定并評定其強度。但成就動機的測量工具有各種不同的形式，所測量出的分數(shù)并不代表同一種成就動機及其強度。如果在實驗時采用的是某一種成就動機的量表，那么所得出的實驗結(jié)果便不能推論到采用其他成就動機的量表的情況中去

實驗的內(nèi)部效度和外部效度是相互聯(lián)系、相互影響的。提高實驗內(nèi)部效度的措施可能會降低其外部效度，而提高實驗外部效度的措施又可能會降低其內(nèi)部效度這兩種效度的相對重要性，主要取決于實驗的目的和實驗的要求。一般而言，在實驗中控制額外變量的程度越大，則對因果關系的測量就越有效。因此，可以在保證實驗內(nèi)部效度的前題下，采取適當措施以提高外部效度

實驗設計主要內(nèi)容實驗設計的概念實驗設計的內(nèi)容實驗設計的基本類型Ⅰ實驗設計的基本類型Ⅱ?qū)嶒炘O計的概念實驗設計乃是進行科學實驗前做的具體計劃。它主要是控制實驗條件和安排實驗程序的計劃。它的目的在于找出實驗條件和實驗結(jié)果之間的關系，做出正確的結(jié)論，來檢驗解決問題的假設實驗設計的內(nèi)容刺激變量(或刺激變項)的確定及其呈現(xiàn)的方式；反應變量(或反應變項)的指標及其測量方法；對一切有關變量(或變項)的控制措施；確定被試總體及被試樣本人數(shù)和選擇被試的方法；擬定主試在實驗開始前對被試者要說的指示語；規(guī)定實驗次數(shù)；安排實驗程序；規(guī)定使用儀器的型號；規(guī)定處理實驗數(shù)據(jù)的方法實驗設計的基本類型Ⅰ從對實驗控制條件的嚴密程度的不同真實驗設計準實驗設計非實驗設計根據(jù)實驗中要操縱變量的多少單因素實驗設計多因素實驗設計根據(jù)在各種自變量及各種處理水平中是否用相同被試被試內(nèi)設計被試間設計混合設計被試內(nèi)設計被試內(nèi)設計(within-subjectsdesign)也叫單組實驗設計，是每個被試須接受自變量的所有水平的處理基本原理：每個被試參與所有的實驗處理，然后比較系統(tǒng)被試在不同處理下的行為變化在實驗研究中，如果實驗者主要想研究每一個被試對實驗處理所引起的行為上的變化，可考慮采用被試內(nèi)設計被試內(nèi)設計可分為三種子類型：實驗前后設計定時系列設計抵消實驗條件的設計實驗前后設計指在實驗條件處理前對被試進行觀測的結(jié)果與實驗條件處理所做的同樣觀測結(jié)果加以對比的設計。即，這種設計類型是實驗（處理）前后的比較設計實驗前與實驗后設計模式

說明：Y1表示實驗處理前對被試者觀測所得值

Y2表示實驗處理后對被試者觀測所得值

X表示實驗條件處理實驗前后設計舉例假設第一次參加射擊運動的人在接受打靶訓練前后打靶成績有變化方法選擇10名從來沒有參加過射擊運動的被試，在他們進行打靶練習前，先進行一次打靶測驗，記錄下他們的打靶成績（前測成績）。然后對他們進行為期1周的打靶訓練，每天2小時。訓練結(jié)束后，再次對他們的進行打靶測驗，記錄下他們的成績（后測成績）。將前后兩次成績進行比較，就可以看出1周的訓練是否有效果實驗前后設計評價優(yōu)點能較明顯地檢測初實驗處理的效果如何對被試的需要量較少，一組被試當兩組被試用，無須設控制組，不但提高效率，被試變量也得到較好控制缺點前后兩次觀測之間存在時間間隔，會帶來誤差易產(chǎn)生順序誤差定時系列設計指實驗處理前對一組被試作一系列的定時重復觀測，然后實施實驗處理。在對被試作一系列的定時重復觀測，分析自變量（實驗處理）對因變量的關系定時系列設計模式注：Y1a、Y1b、Y1c分別表示實驗處理前之觀測值Y2a、Y2b、Y2c分別表示實驗處理后之觀測值X表示實驗條件處理定時系列設計舉例代幣法對兒童問題行為矯正的作用定時系列設計評價優(yōu)點除具有前后設計的優(yōu)點降低由于一次觀測而得到被試不正常行為的幾率提供測量過程中的信息缺點由于更多次的觀測，勢必延長實驗時間，從而會有更多的外來影響也正是更多次的觀測，更易引起順序誤差，更易導致練習、疲勞、緊張或厭煩等效應抵消實驗條件的設計指抵消實驗過程中無關變量的一種設計有些無關變量在某些實驗情況下既不能被消除，又不能保持恒定。例如，單組實驗往往由于前一處理影響后一處理的效果，產(chǎn)生順序誤差。為了抵消順序誤差，最簡單的方法就是用ABBA的排列順序來安排實驗順序。其模式如下表所示抵消實驗條件的設計模式抵消實驗條件的設計示例人們解決兩個不同問題的思維特點分析實驗任務：分馬問題和腫瘤問題分馬問題如下圖所示，欄內(nèi)有九匹馬，請畫出兩個正方形將每一匹馬分隔開假如你是個醫(yī)生，面臨一個胃部患惡性腫瘤的病人，這個病人不能動手術，但如果不摧毀腫瘤，病人會死掉。有一種射線可用來摧毀腫瘤，但如果用高強度射線幅射腫瘤，腫瘤雖會被摧毀，但這種高強度射線也會使腫瘤通道上的健康組織受到損傷。強度較低的射線對健康組織無害，但也不會摧毀腫瘤，用什么方式能使射線摧毀腫瘤同時又避免傷害健康組織呢?腫瘤問題設計如何安排人們解決這兩個問題的順序？抵消實驗條件的設計評價優(yōu)點：能較好地控制被試變量能較好地控制順序誤差時間上比較經(jīng)濟缺點：反應變量在時間維度（軸）上的關系是線性時才能使用對有些實驗不適用。如用兩種學習方法學習同一實驗材料被試間設計被試間設計是要求每個被試（組）只接受一個自變量的處理，對另一被試者（組）進行另一種處理，故又稱獨立組設計包括隨機組設計和配對組設計被試間設計的統(tǒng)計檢驗——獨立樣本的差異顯著性檢驗隨機組設計將被試隨機分配在不同的組內(nèi)接受不同的自變量處理隨機組設計的基本假設是將被試隨機分配到不同的組，若對各組進行相同水平的處理，在相同的條件下進行測量，則他們的測量結(jié)果在統(tǒng)計上應是相等的，反之相反隨機組設計的優(yōu)缺點優(yōu)點用隨機分配被試者的方法可控制兩組被試者變量的差異，分組方法簡單可行由于對每一被試者只作一次觀測，可消除某些實驗誤差，如消除學習誤差的影響缺點分成等組的方法仍欠精密若兩組在不同時期觀測，就有可能插入實驗以外的偶發(fā)事件，影響因變量的觀測結(jié)果配對組設計也叫對等組設計、匹配組設計，是隨機組設計的一種擴展。目的是使各組的特性更加相同。這種設計可以控制組內(nèi)變異和組間變異匹配被試就是對全部被試進行預備測驗，測驗的性質(zhì)與正式實驗的性質(zhì)是類似的，或者說是相關的，然后按測驗成績均勻地形成組配對組設計的步驟第一步：讓所以被試做“共同作業(yè)”，即接受預備測驗，獲得作業(yè)分數(shù)相同任務：如打靶；根據(jù)打靶成績進行分組類似任務：如問題解決→不同種類問題解決相關任務：如智力測驗→問題解決第二步，根據(jù)作業(yè)分數(shù)形成配對組配對設計的優(yōu)缺點優(yōu)點在實驗處理之前，就把組間變異縮到最小，并使各組內(nèi)變異比單獨的隨機分配更接近相等。因此，這種設計能對被試個別差異給予更多的控制，小型實驗用配對設計，其效果比用隨機分組的效果更為顯著缺點實驗者因分配被試而大大增加工作量被試內(nèi)和被試間設計比較被試內(nèi)設計：也叫單組實驗設計，是每個被試須接受自變量的所有情況的處理被試間設計：被試間設計是要求每個被試者只接受一種實驗處理，對另一被試者進行另一種處理，故又稱獨立組設計混合設計混合設計是指在一個研究中有些自變量按組內(nèi)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(nèi)設計安排混合設計舉例一Johnson等（1983）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20項記憶任務，其中，10項記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記憶任務比較被試變量是組間設計（抑郁、非抑郁）任務類型是組內(nèi)設計（完成、未完成）混合設計舉例二讓被試以不同的背誦方式對一系列意義上沒有聯(lián)系的3個英語單詞為一組的材科進行加工，背誦的次數(shù)也不相同背誦方式有4種，產(chǎn)生了4種實驗條件數(shù)字條件機械背誦造句背誦想象背誦背誦次數(shù)分別為1，2，4，8，10次，每次背誦時間為2秒混合設計背誦方式為組間設計所有被試分成4組，每組被試只用一種方法背誦背誦次數(shù)為組內(nèi)設計但在每種背誦方式下，背誦次數(shù)都有1，2，4，8，10五種．每個被試都要按隨機安排的順序輪流進行這五種不同次數(shù)的背誦實驗程序選擇被試被試分組安排被試接受哪些實驗處理分組實驗A、B、C、D四組A組：數(shù)字條件B組：機械背誦C組：造句背誦D組：想象背誦A組：數(shù)字條件實驗指導語：“你的任務是記憶數(shù)字如30、89等等，但這個任務過于容易，于是呈現(xiàn)三個一組的單詞‘map、wood、sand’來干擾你對數(shù)字的記憶?！泵看伪痴b完畢，要求被試默寫剛背過的數(shù)字但在整個實驗結(jié)束時，卻在被試未曾料到的情況下立即要求被試把他所見過的單字默寫出來，如“地圖、木頭、紗”等等在這種實驗條件下，主試有意對被試進行欺騙，讓他把主要注意力用于背數(shù)字，而只用最少的注意力去觀察單字，目的是考察在最少注意時對單字的記憶成績?nèi)绾卧跀?shù)字條件下，背誦次數(shù)為2次的具體程序如下準備背誦一次3089mapwoodsandmapwoodsand3089mapwoodsandmapwoodsandmapwoodsandmapwoodsand請寫下剛才記憶的數(shù)字實驗結(jié)束實驗結(jié)果實驗設計的基本類型Ⅱ真實驗設計準實驗設計非實驗設計真實驗設計真實驗設計對實驗條件的控制程度要求較高，在使用這類實驗設計時，實驗者可以有效地操縱實驗變量，能有效地控制內(nèi)在無效來源和外在無關因素的影響，能在隨機化原則基礎上選擇和分配被試，從而使實驗結(jié)果更能客觀地反映實驗處理的作用真實驗設計類型真實驗設計之一：完全隨機化設計真實驗設計之二：多因素實驗設計真實驗設計之三：隨機化區(qū)組設計真實驗設計之一：完全隨機化設計完全隨機化設計也稱簡單隨機化設計，是指用隨機化方法將被試隨機分為幾組，然后依實驗的目的對各組被試實施不同的處理隨機實驗組控制組前測后測設計隨機實驗組控制組后測設計隨機多組后測設計隨機實驗組控制組前測后測設計隨機實驗組控制組前測后測設計是指研究者在實驗前采用隨機分配的方法將被試分為兩組，并隨機選擇一組為實驗組；另一組為控制組。實驗組接受實驗處理，而控制組則不給予實驗處理設計的模式設計的評價設計的顯著性檢驗設計的實例分析設計的模式RO1XO2

RO3O4

設計的評價隨機實驗組控制組前測后測設計基本控制了絕大多數(shù)影響內(nèi)部效度的因素這是因為該設計采用隨機布置的方法將被試分為兩組，從而可以控制選擇、被試的中途退出以及選擇與成熟的交互作用等因素對實驗結(jié)果的干擾另外，由于安排了實驗組和控制組，在實驗過程中，發(fā)生在前測到后測這段時間內(nèi)的事件對實驗組控制組的影響基本相同，因而可以控制歷史、成熟、測驗、儀器使用等影響內(nèi)部效度的因素對實驗結(jié)果的影響該設計使用了前測驗．它為檢查隨機分組是否存在偏差提供了充分的依據(jù)．但它也帶來了不利的一面，即被試由于前測驗而獲得的經(jīng)驗，可能對后測驗產(chǎn)生敏感性，出現(xiàn)測驗的反作用效果，導致對實驗設計外部效度的影響設計的顯著性檢驗其一是對增值分數(shù)進行統(tǒng)計分析。方法是對每一名被試，用其后測成績減去前測成績(O2-O1，O4-O3)，分別求出兩組增值分數(shù)的平均數(shù)。對兩組增值分數(shù)進行顯著性檢驗的方法有：t-檢驗(參數(shù)統(tǒng)計)；曼—惠持尼(Mann—Whitney)U-檢驗或中位數(shù)檢驗(非參數(shù)檢驗)另外，還有協(xié)方差分析法，這種方法被研究者認為是很好的方法。此方法是將前測分數(shù)作為協(xié)變量，對實施實驗處理前的組間差異進行控制和調(diào)整，以便使兩組的后測成績能夠比較不受前測成績的影響設計的實例分析沃坦阿貝、黑爾和洛馬克斯關于“通過一系列教學程序和方法的訓練，來培養(yǎng)學生根據(jù)報紙標題預測所報道內(nèi)容的能力”的實驗隨機實驗組控制組后測設計

設計的模式設計的評價設計的顯著性檢驗設計的實例分析設計的模式RXO2

RO4設計的評價

首先，由于采用實驗組接受實驗處理，控制組不接受實驗處理，從而控制了歷史和成熟因素對內(nèi)部效度的影響另外，由于實驗是在同等條件下進行的，因此它控制了選擇和被試的中途退出等影響內(nèi)部效應的因素。同時．由于兩組被試沒有進行前測驗，從而控制了測驗與實驗處理交互作用對實驗外部效度的影響

設計的顯著性檢驗隨機實驗組控制組后測設計使用的統(tǒng)計分析方法比較簡單。大部分研究者使用t-檢驗對兩組后測成績進行比較研究；非參數(shù)檢驗也常使用曼-惠持尼U-檢驗或中位數(shù)檢驗法設計的實例分析盧仲街等(1981)的研究項目“初中一年級數(shù)學自學輔導教學協(xié)作實驗研究”隨機多組后測設計在心理學的研究中，有時要進行實驗處理的方案不只是一個或兩個，即有時研究者要進行的實驗處理x的個數(shù)有3個或3個以上設計的模式RxlOlRx2O2Rx3O3真實驗設計之二：多因素實驗設計多因素實驗設計是指在實驗中包括兩個或兩個以上因素(自變量)，并且每個因素都有兩個或兩個以上的水平，各因素的各個水平互相結(jié)合，構(gòu)成多種組合處理的一種實驗設計，又稱完全隨機析因設計在完全隨機析因設計中，研究者可以考察各個自變量交互作用對因變量的主要影響效應(交互作用)，并同時考察各自變量對同一因變量的主要影效應(主效應)，以及考察一個因素的各個水平在另一個因素的某個水平上的效應(簡單效應)；在心理學的實驗研究中，這種設計具有很大的實用價值多因素實驗的優(yōu)點多自變量實驗具有三個明顯的優(yōu)點效率高實驗控制較好實驗結(jié)果更有價值完全隨機析因設計在析因設計中，為簡化表述，常常采用一些英文字母、符號和數(shù)字，作為各個因素和因素各個水平及其相互關系的標志通常用英文大寫字母來表示因素，用與大寫字母相對應的小寫字母來代表因素的水平，而用乘號(×)表示因素之間的相互結(jié)合關系例如，在包括兩個因素且其中一個因家有2個水平，而另一個因素有3個水平的析因設計中，以A和B代表兩個因素，以a1、a2相b1、b2和b3分別代表因素A和因素B的水平。我們稱其為雙因素設計，又稱A×B因素設計，也可稱2×3因素設計完全隨機雙因素析因設計完全隨機雙因素實驗設計是指研究者用隨機分配的方法將被試分為若干同質(zhì)組(分組的個數(shù)等于實驗處理的個數(shù))，同時用隨機的方法分配每一組被試接受一種實驗處理的實驗設計由于雙因家析因設計實驗處理的個數(shù)是由兩個因素的水平數(shù)交叉組合決定的，所以雙因素析因設計的模式也與各因素的水平數(shù)有關雙因素析因設計的主要效應與交互作用的效應主效應是指由每個單獨因素(自變量)所引起的因變量的變化交互作用的效應是指當一個因素(自變量)對因變量影響大小因其他因素的水平或安排的不同而有所不同時，所產(chǎn)生的交互作用影響因變量的結(jié)果。相反，如果某一因素(自變量)對因變量影響大小，不受其他因素的水平或安排的影響，我們就說這個因素與其他因素是沒有交互作用的楊治良等(1981)的實驗目的：了解年齡和材料對再認能力的影響第一個自變量是年齡，選取初中生年齡組和大學生年齡組。第二個自變量是實驗材料，這里我們選取具體實物圖形組和詞組兩個組。因變量取再認能力d‘作指標這個實驗的方法是采用再認法，把被試者識記過的材料和沒有識記過的材料混在一起，要求被試者把兩種材料區(qū)分開來真實驗設計之三：隨機化區(qū)組設計隨機化區(qū)組設計是將被試按某種標準分為不同的組(區(qū)組)，每個區(qū)組的被試接受全部發(fā)實驗處理隨機化區(qū)組設計的目的在于使區(qū)組內(nèi)的被試差異盡量縮小，而對區(qū)組之間的差異依據(jù)設計要求而定。每種處理出現(xiàn)在每個區(qū)組中，這時區(qū)組之間的差異并不影響在各處理平均數(shù)間的差異隨機化區(qū)組設計的原則隨機化區(qū)組設計的原則是同一區(qū)組內(nèi)的被試盡量“同質(zhì)”每一區(qū)組內(nèi)被試的人數(shù)分配有3鐘情況：一名被試作為一個區(qū)組。這時，每名被試(區(qū)組)均接受全部處理，在接受處理的順序上要采用隨機化的方法每個區(qū)組內(nèi)被試的人數(shù)是實驗處理數(shù)目的整倍數(shù)區(qū)組內(nèi)的基本單元不是一名被試或幾名被試，而是以一個團體為單元隨機化區(qū)組單因素設計隨機化區(qū)組單因素設計與隨機多組后測設計是基本相似的，不同的是隨機化區(qū)組單因素設計要求將被試劃分為不同的區(qū)組，并且每一區(qū)組隨機接受所有不同的處理。然后觀察實驗處理后每個區(qū)組對不同處理的反應，并作為后測成績隨機化區(qū)組多因素設計隨機化區(qū)組雙因素設計與隨機化雙因素設計基本相似，只是隨機化區(qū)組兩因素設計將被試劃分為不同的區(qū)組，每個區(qū)組都隨機接受兩因素各個水平組合的全部處理，然后觀測每個區(qū)組對不同處理的反應，并將反應值作為后測成績準實驗設計主要類型：單組準實驗設計時間序列設計相等時間樣本設計交叉滯后組相關設計回歸間斷點設計多組準實驗設計不相等組實驗組控制組前測后測設計不相等組實驗組控制組前測后測時間序列設計平衡設計單組準實驗設計在心理學研究中，有時會因條件的限制和問題的性質(zhì)而使研究無法采用控制組，從而選取準實驗設計進行研究時間序列設計時間序列設計是指對一組被試或個體進行一系列周期性測量，并在測量的時間序列中引進實驗處理（X），然后觀測引進實驗處理后的一系列測量結(jié)果，并與引入實驗處理X前的一系列測量結(jié)果相比較，研究插入實驗處理前后測量結(jié)果的變化趨勢，從而推斷實驗處理是否產(chǎn)生效果時間序列設計模式系列前測實驗處理系列后測時間序列設計舉例學習心理咨詢前后學生學習興趣和學習習慣時間序列設計可能的實驗結(jié)果時間序列設計的優(yōu)勢時間序列設計可以較好地控制“成熱”因素對內(nèi)部效度的影響其次，該設計可以控制測驗因素的干擾。由于每名被試都要經(jīng)過多次測驗，并得到一系列測驗結(jié)果．這就能夠降低由于只作一次測驗而出現(xiàn)的有偏向性樣本成績的概率。同時，該設計有可能控制統(tǒng)計回歸的因素綜上所述，由于時間序列設計可以多次測量被試在處理前后的數(shù)據(jù)，因此通過觀察處理x前后的變化趨勢，也就可以判斷處理x前后在整個實驗過程中的作用時間序列設計的缺點首先，由于該設計研究是在沒有控制組的情況下進行的，因而它不能控制與實驗處理同時發(fā)生的偶發(fā)事件的影響，不能排除那些與自變過同時出現(xiàn)的附加變量的影響其次，測驗與處理x的交互作用作為影響實驗外部效度的因素在該設計中不易受到充分控制再次，多次實施前測驗往往會降低或增加被試對實驗處理的敏感性，從而在被試身上產(chǎn)生作用而影響被試在實驗處理后的成績相等時間樣本設計在心理研究中，與選擇兩等價樣本組（實驗組和控制組）相對應，當只有一組被試時，常使用兩相等的時間樣本，在其中的一個時間樣本中不出現(xiàn)實驗變量，而采用常規(guī)安排X0相等時間樣本設計模式相等時間樣本設計舉例教師批改作業(yè)對學生學習成績的影響相等時間樣本設計的優(yōu)勢相等時間樣本設計在控制影響內(nèi)部效度的因素方面是完全有效的它能較好控制“歷史”作用的影響其他影響內(nèi)部效度的因素也同時被較好地控制相等時間樣本設計的缺點相等時間樣本設計在控制影響外部效度的因素方面并不理想測驗的反作用效果會影響該設計的外部效度實驗安排的反作用效果會影響該設計的外部效度選擇偏差與實驗變量的交互作用可能會影響該設計的外部效度重復實驗處理的干擾也會影響該設計的外部效度交叉滯后組相關設計交叉滯后組相關設計要求在時間1對兩個變量（A、B）的關系作出測定和相關分析，再在時間2作相似測定和分析，當交叉滯后相關之間有顯著差異時，就可以推測變量A和B之間具有因果關系交叉滯后組相關設計舉例三年級兒童對于暴力或兇殺電視片與他們的攻擊性行為之間的關系飲食和體重之間的關系回歸間斷點設計這種準實驗設計通過實驗處理與事后測量回歸線的間斷點的特征，確定準實驗處理的主效應。即如果實驗處理前后的的回歸線出現(xiàn)了間斷，說明實驗處理是有效果的回歸間斷點設計舉例獎勵對職工工作成效的作用2025多組準實驗設計在心理學研究中，為使實驗結(jié)果盡量少受無關因索的干擾，使實驗結(jié)果具有較高的可靠性，在條件允許的情況下應該采用多組實驗設計，即包括有實驗組和控制組存在的實驗設計不相等組實驗組控制組前測后測設計不相等實驗組控制組前測后測設計的特點是研究者不能按隨機化原則和等組法來選擇對等組，有時也不能隨機安排哪個為實驗組、哪個為控制組設計模式舉例思維訓練對大學生創(chuàng)造力提高的影響評價首先，由于增添了控制組，從而使該設計基本上控制了歷史、成熟、測驗等因素對實驗的干擾其次，由于兩組都有前測驗，研究者可以了解實驗處理實施前的初始狀態(tài)，從而也就對選擇因素有了初步的控制缺點該設計沒有使用隨機化方法來分配被試或?qū)嶒炋幚?，實驗組與控制組是不對等的，因而選擇與成熟、選擇與實驗處理的交互作用可能會降低該設計的效度又由于兩組都使用前測驗安排，因而其實驗結(jié)果不能校直接推廣到無前測的情境中去不相等組實驗組控制組前測后測時間序列設計不相等實驗組控制組前測后測時間序列設計是在單組時間序列設計和不相等實驗組控制組前測后測設計的基礎上，組合而成的一種多組準實驗設計設計模式平衡設計平衡設計又叫輪換設計，或拉丁方設計。在該設計中，研究者為了達到對實驗控制的目的，使各組被試都接受不同的實驗處理．而對實驗處理的順序相實驗時間的順序采用了輪換的方法設計模式舉例研究4類測驗對學生問題解決的影響非實驗設計單組后測設計單組前測后測設計固定組比較設計事后回溯設計單組后測設計在單組后測設計中，只有一個實驗組，而對實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單組后測設計模式舉例數(shù)學課外輔導講座對學生數(shù)學學習成績的影響單組前測后測設計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，但還是僅有一組實驗組單組前測后測設計模式舉例威待墨（JWitter）“七年級低成就學生態(tài)度和成就的咨詢和輔導效應”固定組比較設計固定組比較設計又稱靜態(tài)組或整組比較設計，該設計采用實驗組和控制組兩組被試，但因這兩組被試在實驗處理前就已經(jīng)形成，故它不能使用隨機化的原則來選擇被試設計模式事后回溯設計事后回溯設計是指所研究的對象是已發(fā)生過的事件在研究過程中，研究者不需要設計實驗處理或操縱自變量，只需通過觀察存在的條件或事實，將這種已自然發(fā)生的處理或自變量與某種結(jié)果或因變量聯(lián)系起來加以分析，以便從中發(fā)現(xiàn)某種可能的簡單關系設計模式兩類事后回溯設計相關研究設計準則組設計相關研究設計相關研究設計是在一個被試組內(nèi)收集兩個集合的數(shù)據(jù)，其中一個數(shù)據(jù)集合是觀察到的結(jié)果，另一個則是被追溯的數(shù)據(jù)集合，研究的目的是確定這兩個數(shù)據(jù)集合之間的關系(正相關、負相關和無關)相關研究設計模式相關研究設計舉例吸煙與肺癌的關系關于相關關系相關關系≠因果關系準則組設計準則組設計與相關研究設計相類似，是對已經(jīng)發(fā)生的事件進行研究的一種非實驗設計它要求研究者通過對所研究現(xiàn)象的被試的比較，確定某些被試(準則組)具有一種狀態(tài)的特征，而另一些被試(非準則組)不具有這種狀態(tài)的特征，然后去追溯可能存在的原因準則組設計模式準則組設計舉例影響教師教學效果的因素評價相關研究與準則組研究是事后回溯設計的兩種主要形式，這兩種研究是相輔相成的相關研究的主要用途是辨認兩個變量或兩種現(xiàn)象之間是否存在一定的關系及存在什么形式的關系而準則組研究的主要用途則是通過準則組與非準則組的對比，研究存在一定關系的兩變量之間具有什么樣的狀態(tài)特征事后回溯設計與變量的控制就相關研究設計而言，如果兩變量存在因果關系，那么該設計就缺乏對影響因變量效果的自變量的控制對準則組設計來說，它影響著對兩個因變量效果差異的觀測缺點主要缺點是它缺乏對變量的控制該設計還缺乏對隨機化分配的控制但是，研究者可以采用適當?shù)姆椒▉韺φ{(diào)查中的測量進行控制將調(diào)節(jié)變量引入事后回溯設計舉例關于受過課堂開放教學方法訓練的教師組和末受過這種訓練的教師組的課堂環(huán)境的對比研究如何讀和寫研究報告Howtoreadandwriteresearchreport實驗心理學講義如何讀和寫研究報告177心理學科學論文的寫作如何進行心理學研究心理學科學論文的要求對一個心理學研究的評價關于做心理實驗的道德問題實驗心理學講義如何讀和寫研究報告178如何進行心理學研究研究計劃包括以下四個重要成分變量（Variables）：WHATshallwestudy?樣本（Samples）：WHOshallwestudy?設計（Design）：HOWshallwestudy?分析（Analysis）：WHATsortofevidencewillweget,inwhatform?實驗心理學講義如何讀和寫研究報告179心理學科學論文的要求（1）科學的進展在很大程度上依賴于科學家們及時地交流他們的研究方法和他們的發(fā)現(xiàn)。這種交流必須寫得清楚、確切、并重點突出，否則就是無效的。實驗心理學講義如何讀和寫研究報告180心理學科學論文的要求（2）研究論文具有三個特點： ①有比較嚴格的格式要求； ②所表達的內(nèi)容是研究的新成果； ③具有真實性、客觀性。實驗心理學講義如何讀和寫研究報告181心理學科學論文的要求（3）一個完整的研究論文一般包括以下幾個部分：標題、作者的姓名和所在單位、摘要、關鍵詞、前言、實驗材料和方法、實驗結(jié)果、討論、結(jié)論、參考文獻和附錄。實驗心理學講義如何讀和寫研究報告182（一）標題要把研究問題最重要的特點用最簡單的詞句說清楚。一般中文標題不得超過20個漢字。如果字數(shù)太少不能說明問題，可以在正標題外再加上一個副標題。如果是因素性實驗，最好說明自變量和因變量的關系。實驗心理學講義如何讀和寫研究報告183（二）作者的姓名應包括對實驗做出實質(zhì)性貢獻的人，并以貢獻的大小排列順序。作者所在單位：單位名稱、單位所在城市、郵政編碼。實驗心理學講義如何讀和寫研究報告184（三）摘要也稱內(nèi)容提要，是關于研究的總結(jié)，應對研究的目的、所用的方法、得到的結(jié)果和結(jié)論做一簡短的敘述。應說明自變量，被試的特點，實驗設計，所用實驗儀器和主要的發(fā)現(xiàn)，以及統(tǒng)計考驗的顯著性水平。因為摘要是放在文章最前面的，所以它提供的信息應使讀者了解本研究的主要方面，以便決定是否繼續(xù)閱讀。摘要必須精煉而完整，一般在300字以內(nèi)。實驗心理學講義如何讀和寫研究報告185（四）關鍵詞研究論文中的主要概念。一般3—5個。實驗心理學講義如何讀和寫研究報告186（五）前言又稱序言、引言或問題的提出，主要目的是介紹所研究的領域，回顧和本研究有關的前人研究的成果，過去研究中的矛盾、遺漏以及實驗設計中存在的問題。闡明本研究的目的，擬檢驗的假設和預期的成果。具體而言，前言一般以基本的心理學領域開始，討論與你擬要研究的具體問題有關的已有的理論和研究。進而提出所要驗證的假設，和打算采取的方法。研究假設一般包括對研究的預測，即你所期望發(fā)生的結(jié)果。

實驗心理學講義如何讀和寫研究報告187（六）材料和方法這一部分的總的要求是盡可能詳盡而準確地描述各個成分，目的是能夠使別人重復你的研究。被試材料和儀器實驗設計實驗程序?qū)嶒炐睦韺W講義如何讀和寫研究報告188（七）結(jié)果要如實地以描述和數(shù)量的形式把主要結(jié)果呈現(xiàn)出來。結(jié)果只要陳述事實，不要解釋研究結(jié)果，更不要夾敘夾議。實驗的原始記錄不要放在結(jié)果中，如有必要可放在文章的附錄中。實驗結(jié)果必須將原始材料整理后用圖或表呈現(xiàn)出來。表格要分類列出，切忌把所有的結(jié)果都填在一張大表中，各處理的平均數(shù)、標準差和統(tǒng)計檢驗水平都要列出來。但是，這里僅有圖表是不夠的，你要告訴讀者根據(jù)圖表你發(fā)現(xiàn)了什么。要交代清楚所使用的統(tǒng)計檢驗方法及結(jié)果，是否表現(xiàn)出顯著性差異，接受或拒絕虛無假設。實驗心理學講義如何讀和寫研究報告189（八）分析和討論是整個報告最關鍵的部分之一。討論應與前言相呼應。分析和討論部分包括：SummarizingthefindingsEvaluatingthemethodSuggestmodificationsandextensionsConclusion實驗心理學講義如何讀和寫研究報告190（九）結(jié)論根據(jù)研究的全部結(jié)果，使讀者對于研究發(fā)現(xiàn)有簡明而全面的認識和了解。結(jié)論應具有客觀性和恰當?shù)母爬ㄐ?。結(jié)論一定要具體，不可夸大本研究的結(jié)果和適用范圍。實驗心理學講義如何讀和寫研究報告191（十）參考文獻應把文章中引用的文獻都列出來，但不要“引中引”。每篇文獻應與文章中引用的地方相對應，對應的方法可以按文章中引用的順序，用[1]、[2]…等數(shù)字注明，文獻也用1、2、…等數(shù)字排列順序。另一種相對應的方式就是在文章引用文獻的地方，在括號內(nèi)注明作者的姓名和出版年代，如（Brown,1982），這樣參考文獻就要按作者姓氏的字母順序或者筆畫順序排列。如果同一作者在同一年發(fā)表的不同文章被引用，則可在年代處加下標a,b，或直接加字母a,b。實驗心理學講義如何讀和寫研究報告192（十一）附錄附錄中主要列舉與正文中有關的數(shù)據(jù)資料、研究工具等。實驗心理學講義如何讀和寫研究報告193心理學研究的一些重要信息源（1）主題范圍信息源的名稱注釋作者引用ScienceCitationIndexSocialScienceCitationIndex文章摘要PsychologicalAbstractBiologicalAbstractErgonomicsAbstract綜述文章AmericanPsychologistAnnualReviewOfPsychology由綜述集成的書PsychologicalBulletin原始研究和一般研究文章PsychologicalReviewPsychologicalSciencePsychonomicBulletin&Review實驗心理學講義如何讀和寫研究報告194心理學研究的一些重要信息源（2）信息源的名稱AmericanJournalofPsychologyAnimalLearningandBehaviorBehaviorTherapyBehavioralNeuroscienceCanadianJournalofExperimentalPsychologyChildDevelopmentCognitivePsychologyCognitiveScienceDevelopmentalPsychologyDevelopmentalPsychobiology實驗心理學講義如何讀和寫研究報告195心理學研究的一些重要信息源（3）信息源的名稱JournalofAbnormalPsychologyJournalofAdvertisingJournalofAppliedBehavioralAnalysisJournalofAppliedPsychologyJournalofClinicalPsychologyJournalofCognitiveNeuroscienceJournalofComparativePsychologyJournalofEducationalPsychologyJournalofOrganizationalBehavior實驗心理學講義如何讀和寫研究報告196心理學研究的一些重要信息源（4）信息源的名稱JournalofExperimentalChildPsychologyJournalofExperimentalPsychology:AnimalBehaviorProcessesJournalofExperimentalPsychology:GeneralJournalofExperimentalPsychology:Learning,memory&CognitionJournalofExperimentalPsychology:HumanPerception&PerformanceJournalofExperimentalSocialPsychologyJournaloftheExperimentalAnalysisofBehavior實驗心理學講義如何讀和寫研究報告197心理學研究的一些重要信息源（5）信息源的名稱JournalofMemoryandLanguageJournalofPersonalityandSocialPsychologyLearningandMotivationMemoryMemory&CognitionNeuropsychologyPerception&PsychophysicsPsychobiologyQuarterlyJournalofExperimentalPsychology實驗心理學講義如何讀和寫研究報告198心理學研究的一些重要信息源（6）信息源的名稱心理學報※中華精神科雜志心理科學※心理學心理學動態(tài)※心理世界應用心理學※心理學探新中國心理衛(wèi)生雜志※社會心理學研究北京大學學報?