实验设计与数据统计分析

c.多次前测降低或增加被试对处理敏感性而影响后测成绩
②相等时间样本设计
实验模式： X1O1 X0O2 X1O3 X0O4
优点：历史等影响内部效度的因素较好地被控制
缺点： a.测验反作用效果会影响外部效度
b.实验安排的反作用效果（被试产生新异感，得知被实 验） c.选择偏差与实验变量交互作用影响外部效度 d.同组被试接受不同处理所造成的重复实验干扰影响外 部效度
实验模式
O1 O2 O3 O4 X O5 O6 O7 O8
优点： a.较好控制成熟因素对内部效度的影响
b.控制测验因素干扰（降低只作一次测验而出现有偏向 性样本成绩的概率） c.可能控制统计回归的因素
缺点：
a.不能控制与处理同时发生偶发事件的影响，不能排除与 自变量同时出现的附加变量影响
b.测验与处理的交互作用会影响外部效度
方法：直接消除；双盲实验；提高实验的标准化自动化
b.恒定法
定义：当额外变量无法消除或很难消除时，实验者可采 用保持额外因素在实验过程中处于相对恒定的水平，来排 除额外因素的变化或变动对实验结果造成干扰的做法
方法：相同规格和性能的实验仪器、设备；实验室物 理条件恒定；实验过程标准化；主试的态度和言行举止 一致；被试身心状态稳定
3、额外变量的控制 ①额外变量的来源 a.来自实验仪器、材料
b.来自实验环境 c.来自主试 实验者效应：由于主试的行为、态度和指导语的倾向 对被试产生的影响
控制方法：实验过程标准化
d.来自被试 e.来自实验设计和实验过程控制
f.来自数据整理和统计方面 ②额外变量的控制方法 a.消除法
定义：采取一定的手段或措施，消除可能对实验结果造 成不利影响的各种环境刺激、额外因素或主试与被试方面 的因素。
实验设计与数据统计分析
一、实验设计
1、定义：研究者针对要验证的实验假设，为搜集观察 资料而预先建立和依据的设计模式
2、广义：形成统计假设，并为检索假设，搜集和分析 数据而制定有效的计划，对统计假设作出推断，按计划 分析资料，按计划搜集资料等
二、实验对象的选择
1、定义：根据实验目的，特别是最终目的和实验所要求 的操作选定合适的被试，一般采取随机抽样的方式
六、真实验设计
含义：实验者能有效操纵实验变量，控制各种额外变量， 并在随机化原则的基础上选择和分配被试 1、完全随机设计 含义：用随机化方法将被试随机分为几组，并对各组被 试实施不同的处理，也称简单随机设计
①随机实验组控制组前后测设计
实验模式
分配 前测 处理 后测
组一 R O1 X1 O2
评价：不能消除额外变量带来的误差，但可使误处于 同一恒定水平
c.平衡法
定义：在对额外变量的消除或使其保持恒定有困难时， 往往用对额外变量的效果平衡来控制它们
方法
控制组法：把额外变量分成效果相等，被试 数量相等的两个组，随机决定实验组和控制 组，实验组与控制组效果是等同的，即被平 衡，两组反应之差，可视为自变量的效果
①主效应：各自变量对同一因变量的影响效应
②交互作用：各自变量相互作用对因变量的影响效应
③简单效应：一个自变量的各个水平在另一个自变量的某 个水平的效应
双因素设计，A×B因素设计，2×3因素设计 ④类型 三因素设计， A×B×C设计，2×3×4因素设计
3、随机区组设计
①条件：区组内部被试同质，区组间被试异质
②控制主试和被试的态度
A 几种主试变量 a.皮格马利翁效应
定义：实验者为使实验结果控制在假想结果上，以多种 方式暗示被试，从而造成假设成立的现象
控制：双盲实验（double-blind experiment）:主 试和被试都不知道被试处于什么条件下的一种实验方法
b.光环效应：评价者对一个人的积极或消极的整体评价 影响到对其具体特点的评价，就产生光环效应
因素
②选择偏差与实验变量的交互作用 ③实验安排的反作用效果
④重复实验处理干扰
五、实验处理的功能 1、使研究变量的效果最大化 2、对额外变量进行有效控制 3、使实验误差变异最小 ①系统误差：由于某种因素的影响，使反应变量有系 统地发生变化而引起的误差
②随机误差：由于难于控制的偶然因素而造成的误差 4、充分体现自变量和因变量之间的关系和内在联系
8点 11点 14点 17点
甲班 A
B
C
D
乙班 B
C
D
A
丙班 C
D
A
B
丁班 D
A
B
C
含义：是一个含P行，P列，把P个字母分配给方格的 管理方案，其中每个字母在每行和每列出现一次，它是 随机区组设计原则的扩展，可分离出两个无关变量影响， 一个无关变量的水平，在横行分配，另一个在纵行分配， 自变量的水平分配给方格的每个单元。为使各组被试接 受不同的实验处理，而对实验处理的顺序和实验时间的 顺序采用轮换方法
2、多组准实验设计 ①不相等实验组控制组前后测设计
实验模式：
特点：不能按随机化原则和等组法选择对等组，有时也 不能随机安排哪个为实验组控制组 优点： a.安排实验组控制组，可控制历史、成熟、测验等影响 b.前测可了解被试初始状态，可对选择作初步控制
缺点： a.不用随机化可能使选择与成熟，选择与处理的交互作 用降低效度 b.用前测，结果难推广无前测中，影响外部效度 ①不相等实验组控制组前后测时间序列设计 实验模式：
等组匹配法：根据被试特征或行为表现，将其 人为地划分为具有相同特质的若干组，使各组 被试的特质在一定范围内同质
d.抵消法
定义：采取某种方式使额外变量的效果相互抵消，以达 到控制目的的一种方法，也叫循环法。主要用于控制练习 效应、适应效应、疲劳效应等实验顺序造成的影响
Βιβλιοθήκη Baidu法1：“ABBA”或“BAAB”法 “↑↓↓↑”或“↓↑↑↓”法，用于平衡顺序效应、练 习效应、疲劳效应等
④所罗门四组设计
实验模式
组一 R O1 X
O2
组二 R O3 -
O4
组三 R
X
O5
组四 R
-
O6
优点：是第1、2种设计方案的合并，集中前两个设计 优点，可将前测的反作用效果分离出来，对于实验处理 的效果更加清楚
缺点：所选被试较多，实验经费较大，一般不轻易使用
2、多因素实验设计
含义：含有两个或两个以上因素，且每个因素都有两个 或两个以上水平，各因素的各个水平互相结合，构成多种 组合处理的一种实验设计，又称完全随机析因设计
c.对比效应：观察者可能倾向于把他们自己作为评价他人 个性的参考框架，他们可能把与自己不同的人评价得比实 际上与自己更加不同，把与自己相似的人评价得更相似
控制方法：对主试进行训练和测量程序标准化
B 几种被试变量 a.霍桑效应（hawthorne effect）：被试由于知道自 己正在被研究而引起的实验效应 控制方法：单盲程序（single blind）:被试不知道他们 处于什么样的条件下，也不知道检验的假设和基本原理是 什么；
④自变量的控制 确定好变化的范围、检查点和间距
确定好呈现方式、次序、位置、时间长短
2、因变量的控制：把被试无限的反应控制在主试所设 想的方向上 ①用指导语控制
定义：主试为交待任务向被试所讲的话，指导语不同， 实验结果往往就不同
使用事项
实验前，严格确定指导语 把被试应知道的事项交待完全 确保被试懂得指导语 要标准化
定义：是指对一个变量给予明确的解释和具体的规定， 由物理学家Bridgman于1972年最早提出。
使研究者的研究和思考具体而清晰
操作性定义的意义 增进科学研究者之间的沟通性 减少一门学科的概念数目
③零结果（null result） 定义：对自变量操纵的失败称为零结果
实验者作出自变量是重要的猜测可能错误，而 零结果是正确的 成因 实验者未能对自变量进行有效操纵，可加大刺激 自变量在实验过程中被有意或无意地替换
2、随机抽样的条件
机会均等 抽取数量足够大 抽取个体的无关性
3、抽取类型
简单随机抽样 分层随机抽样 等距随机抽样
三、实验因素的控制 1、自变量的操纵和控制
本身能变化：质的变化、量的变化 ①自变量必备的条件 能引起研究的心理现象
研究者能直接控制和操纵
②给自变量下操作性定义（operational definition）
方法：协方差法；偏相关法
四、实验中的效度 1、影响内部效度的因素 定义：内部效度指实验变量能被精确估计的程度
①历史 ②成熟或自然发展 ③选择 ④测验 因素 ⑤被试亡失
⑥统计回归 ⑦仪器的使用
⑧选择与成熟交互作用
2、影响外部效度的因素
定义：实验研究的结果能被概括到实验情境条件以外 的程度
①测验的反作用效果
优点：基本控制成熟、历史、测验等因素影响
缺点：a.人为选择固定等组的被试可能造成组与组差异， 而且选择与历史、成熟、练习效应交互作用影响内部效度；
b.选择偏向产生的效应难消除
七、准实验设计（quast-experimental designs）
含义：对实验控制的严格程度介于前实验设计和真实 验设计之间，被试不易随机抽样，实验组、控制组背景 条件不能保证一定相同 1、单组准实验设计 含义：无法使用控制组 ①时间序列设计
方法2：“左右右左”或“右左左右”法，用于平衡空 间误差 方法3：多重“ABBA”法，用于实验次数较多或实验较 复杂时
e.随机取样法：被试都由均等的被抽取的可能性，从理论 上保证抽取的被试具有代表性，不同实验组被试特质基本 处于相同水平，以保证不同组被试实验结果具有可比性
f.统计控制法
定义：当实验中的某些额外因素未能加以有效控制时， 可采用剔除极端数据，统计校正或根据主试观察剔除不可 靠数据，以保证实验数据的可靠性
d.观察者效应：当观察者在场时，被试行为发生改变的 现象
控制方法：使被试熟悉观察环境；暗地观察；自然观察
e.约翰·亨利效应：控制组不在实验组而产生补偿竞争意 识
控制方法：安慰条件；单盲程序
f.媒姆效应：主试对控制组不抱希望使被试失去信心， 成绩远不如前的现象
g.新奇效应：被试开始对实验进程感到新奇，造成兴奋性 提高，随着进度推进，效应随之消失的现象
组二 R O3
O4
优点：
a.随机化分配被试，可控制选择、被试中途退出，选择与 成熟交互作用的干扰
b.安排实验组、控制组，可控制历史、成熟、测验、 仪器等对内部效度的影响
c.前测为检查随机分组有无偏差提供依据
缺点：前测可能出现反作用效果而影响外部效度 ②随机实验组控制组后测设计
实验模式
R
X
O1
h.社会赞许性：被试希望呈现出符合社会期望的公众形象
i.取悦研究者：被试抱着帮助研究者的想法，试图提供 研究者需要的答案或反应
控制方法：掩饰研究的真实目的；加入测谎题目；改 写问卷题目
j.答是倾向（默许反应）：面对一个相对陌生的人，同 意（默许）要比不同意产生更小的压力（特别是小孩）
控制方法：平衡题目，即从正反两个方向提出问 题；使问题具体化
自然观察与参与观察
b.安慰剂效应(placebo effect)：药物之外的心理因素 带来的，是一种由于个人受到某种对待而产生的效果
控制方法：设立控制组
c.要求特征（demand characteristic)：主试向被试传 递的实验假设信息的全部线索成了被试行为的主要决定因 素，这些线索总称为实验情境中的要求特征
特点：同时具备单组时间序列设计和不等实验组控制 组前后测设计的特点
优点：影响内部效度的因素，如历史、成熟、测验 等基本得到控制
缺点：测验的反作用效果，选择偏差与处理的交互作用 可能影响外部效度
八、前实验设计（pre-experimental designs）
含义：非（假）实验设计，不易采取随机化原则分配被 试，也不易主动控制自变量和其他额外变量，一般用于识 别和发现自然存在的临界变量及其关系
②分配方法
一名被试作用一个区组 每个区组内被试人数是处理数的整数倍 区组内的基本单元为一个团体
③特点：每个区组应接受全部实验处理，每种实验处理在 不同区组中重复的次数相同
④优点：把个别差异的影响（区组效应）从组内误差中 消除 ⑤缺点：划分区组困难
⑥类型：单因素设计；多因素设计
4、拉丁方设计
实验方案
R
-
O2
优点：
a.安排实验组、控制组，可控制历史、成熟等对内部效度 的影响
b.随机化分组，可控制选择，被试退出对内部效度的影响
c.不用前测可控制测验与处理交互作用对外部效度的影响
缺点：没有前测，缺乏检查随机分组偏差性的依据
③随机多组后测设计
实验模式
R
X1
O1
R
X2
O2
R
X3
O3
优点、缺点同上