实验心理学研究中的基本变量

第二节实验心理学研究中的基本变量

一、变量的概念

变量（变项）（variable）是指在数量上或质量上可变的事物的属性。例如：光的强度可以由弱变强，呈现的时间可以由短变长，智力的IQ可以由小变大，这些都属于量的变量。又如，人的性别有男女，人的宗教信仰有佛教、道教、伊斯兰教、基督教、天主教等等，这些是质的变量。质的的变量有时可以用数字代替类别，以便于统计分析。

二、变量的种类

（一）自变量

在心理实验中，自变量是由实验者操纵、掌握的变量。自变量一词来自数学。在数学中，y=f（x）。在这一方程中自变量是x，因变量是y。将这个方程运用到心理学的研究中，自变量是指研究者主动操纵，而引起因变量发生变化的因素或条件，因此自变量被看作是因变量的原因。

1、自变量的特点

（1）它的变化会导致研究对象发生反应；

（2）它的变化能够被研究者所操纵控制；

（3）它的变化是受计划安排，系统性变化的。

2、自变量的种类：

（1）刺激特点自变量：如果被试的不同反应是由刺激的不同特性，如灯光的强度、声音的大小等引起来的，我们就把引起因变量变化的这类自变量称为刺激特点自变量。

（2）环境特点自变量：进行实验时环境的各种特点，如温度、是否有观众在场、是否有噪音、白天或夜晚等等，都可以作为自变量。

时间是一种非常重要和无时不在的自变量，特别是在记忆的实验中，你甚至可以说，几乎没有不用时间作自变量的记忆实验。

（3）被试特点自变量：一个人的各种特点，如年龄、性别、职业、文化程度、内外倾个性特征、左手或右手为利手、自我评价高或低等，都可以作为自变量。（4）暂时造成的被试差别：被试的暂时差别通常是由主试的安排，也就是由主试给予的不同指示语造成的。

（5）任务自变量：在实验中，被试接受的实验任务也可以作为自变量。

（6）指导语自变量：当被试来到实验室时，他们在各方面都是大致相同的，但是，当主试对被试进行分组后，每一组被试接受的指导语是不同的，这时一组被试与另一组被试的差别就产生了。

（二）因变量（dependent variable）

因变量是因为自变量的变化而产生的现象变化或结果，因此自变量和因变量是相互依存的，没有自变量就无所谓因变量，没有因变量也无所谓自变量。在实验中，由操纵自变量而引起的被试的某种特定反应称为因变量（dependent variable）。

1、因变量的特点

（1）它必须是跟随自变量的变化而变化的因素，或对自变量做出响应的；

（2）它是根据需要，有待观测的因素；

（3）它是能够以某种反应参数来表征的可测量因素。

2、因变量的分类

因变量的测量客观指标主要有：

（1）反应速度

例如，简单反应时、或潜伏期，走完一个迷津所需要的时间，在一定时间内完成某项作业的数量等。

（2）反应速度的差异

在现代认知心理学实验中，经常以反应速度的差异作为考察被试各种高级认知机能的指标。例如：在内隐学习的研究中，被试对随机组字母和规则组字母的反应时之差就可以作为内隐学习量的指标。

（3）反应的正确性

例如，选择反应的正确次数、走迷宫入盲巷的次数、跟踪盘离靶的次数或距

离等。

（4）反应的难度

有些作业可以定出一个难易等级，看被试或动物能达到什么水平，如斯金纳箱就有三个难度等级。

因变量的主观指标：主要是指被试的口语记录。口语记录（protocol）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，被试对主试提出问题所作回答的记录。

（三）额外变量

1、额外变量——自变量以外，能影响因变量变化的因素叫做额外变量。额外变量必须加以控制，所以我们也把额外变量叫做控制变量。如果选定的自变量与一些未控制好的因素，即额外变量共同造成了因变量的变化，这就叫自变量的混淆。因此也可以说，额外变量就是潜在的自变量。

2、额外变量的分类：

（1）系统额外变量：与实验目的无关，相对恒定的客观条件对实验结果产生的影响，影响在一个恒定的水平上下波动。系统额外变量对实验结果造成系统误差。（仪器、照明、温度等）。

（2）.随机额外变量：随机的、偶然出现的、不可预期的与实验目的无关但对实验结果有影响的因素。也可简称为随机变量，它引起的误差称为随机误差。（仪器的灵敏程度、时刻变化的温度和湿度以及练习、位置、疲劳、时间等）。

实验操作中包括对实验变量（自变量）、反应变量（因变量）和干扰变量三类变量的控制和测量。实验者应有效的操纵实验变量，努力控制和排除无关变量，尽量降低对反应变量测量的误差，以提高实验的效度。

实验者对三类变量的控制关系可用图2-1表示

三、变量的操作与控制

（一）变量操作的方法——操作定义（operational definition）

操作性定义（operational definition）是根据可观察、可测量、可操作的特征来界定变量含义的方法。即从具体的行为、特征、指标上对变量的操作进行描述，将抽象的概念转换成可观测、可检验的项目。从本质上说，下操作性定义就是详细描述研究变量的操作程序和测量指标。

最早提出操作性定义的是美国的物理学家布里奇曼（P.W.Bridgman）。1923年，他提出：一个概念的真正定义不能用属性，而只能用实际操作来给出；一个领域的“内容”只能根据作为方法的一整套有序操作来定义。他认为科学上的名词或概念，如果要想避免暧昧不清，最好能以我们“所采用的测量它的操作方法”来界定。他举例说明物理学领域的三个基本概念：长度、时间、重量，都可以采用测量它们的操作方法来界定，如，可以界定“1米”的长度为测量从赤道到北极直线距离的1/10000000；“1小时”的时间长度为测量地球自转一周所需时间的1/24；“1克”的重量为测量1立方厘米纯水在摄氏4度时的重量。布瑞奇曼的操作性定义的观点和思想在20世纪30-40年代被物理学界普遍接受，1971年被美国的《科学》杂志列为世界五大哲学成就之一。

（二）下操作性定义的方法

1、条件描述法

条件描述法通常是通过陈述测量操作程序来界定一个概念，是对所解释对象的特征或可能产生的现象进行描述，对要达到某一结果的特定条件作出规定，指出用什么样的操作去引出什么样的状态，即规定某种条件，观察产生的结果。这种方法常用于给自变量下操作性定义。例如，要给“饥饿”下一个操作性