第四讲 心理学研究设计

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准实验设计及其统计思路
• 准实验设计：是介于前实验设计和真实验设计之 准实验设计： 间的实验设计，它对无关变量的控制比前实验设 计要更严格一些，能对一部分无关变量进行控制。 但是，准实验设计运用原始群体（比如一个班级、 一个部门、一个小组）作为被试，而不是随机安 排被试进行处理。
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前实验设计
• 单组后测设计
• 形式：G × 形式： 后测○ 后测
• 局限性：没有控制无关变量的干扰和影响，因而 局限性： 难以下结论认为实验处理引起了实验结果。
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• 单组前后测设计
• 形式：G 前测○1 × 形式： 后测○2
• 局限性：后测表现出来的变化可能是由于练习 局限性： 效应造成的，也可能是实验过程中的历史、成 熟等干扰因素带来的，研究结论仍缺乏可靠性。 • 统计思路：应使用配对（相关）样本t检验 统计思路：
第四讲 心理学研究设计
康廷虎 西北师范大学教育学院
研究设计的分类
• 一般研究设计模式：
• 因果设计——实验研究——真实验、准实验 • 相关设计——非实验研究——问卷、测验 • 描述设计——定性研究——观察、访谈
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• 发展研究设计模式：
• 横向设计 • 纵向设计 • 群组序列设计
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• 自变量个数的确定
• 这要根据特定的研究目的来确定，可以是一个、 两个、三个或更多，但最好不要超过三个，因为 自变量越多越难以控制。 • 变量过多会导致交互作用解释混乱或无效。
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• 因变量的选择和确定
• 因变量 因变量是由自变量引发的特定心理或行为变量， 它随着自变量的改变而变化，是实验中研究者 要观测的量。
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• 匹配组（区组）设计 匹配组（区组） •
• 按区组变量做前测 →匹配 按区组变量做前测○ 匹配 匹配→ •
实验组 RG1
× 后测 后测○1
后测○ 控制组 RG2 —— 后测○2 • 优点：控制了一个无关变量，即匹配（区组）变量，使 优点： 得实验组与控制组更加同质，所以匹配（区组）变量的 选择应该是与因变量有关的无关变量。 • 局限性：在实验研究中，关键是要找到这种匹配变量， 局限性： 这是比较困难的，如果找的是与因变量无关的匹配变量 那么采用这种设计就是不适当的。 • 统计思路：对后测○1—○2之间应做配对（相关）样本t检 统计思路： 验。
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• 在其它条件相同的情况下，应选择在观测和 数据转换上最容易、最能节省时间和精力的 变量为因变量； • 当不能找到一种最合适的因变量观测指标， 或为了更完整表达一种因变量时，应考虑选 择多种观测指标来表示同一因变量；
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• 观测因变量的方式要适当。主要有生理测试； 行为测试（非言语测试）；言语测试； • 要参考前人有关研究中所用的因变量及选择 的原因； • 要考虑实验中的被试情况、自变量、实验程 序、任务和所用仪器，这些因素将限定对因 变量的选择。
• 要根据研究目的、理论假设和研究的可行性来 确定。
• 自变量的来源
• 外部刺激 • 被试固有特性 • 被试暂时特性
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• 自变量水平的确定
• 即一个自变量变化在量上的差异。一个自变量最 少要有两个水平。
• 自变量的水平的选择
• 要注意它们的代表性、典型性和概括性，这样才 能揭示出真实、全面的关系。
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• 实验研究假设具有以下特征：
• 研究假设是从问题转化而来的，假设应当明确的、毫 不含混地陈述出来，不应用摸棱两可的陈述方式； • 研究假设是对两个或多个变量间关系的预测，这种预 测是建立在理论分析、前人研究或经验基础上的； • 研究假设应是可检验的。
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• 实验变量的选择和确定
√
√ √
√ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
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√
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实验与实验设计
• 实验
• 是在人为的严密的控制条件下，有计划地 逐步操纵实验变量，观测与这些变量相伴 随的现象的变化，探究实验因子与反应现 象之间的因果关系的一种方法。
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• 实验的特点： 实验面要求： • 一是研究的理论假说； • 二是实验设计及统计的要求。
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• 自变量的选择和确定
• 自变量
• 是由研究者操控的能够独立的变化和引起特定 心理或行为（因变量）变化的条件或因素。
• 自变量的特点
• 变化性、可控制性、诱发性
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• 自变量的选择
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• 实验设计的功能： 实验设计的功能：
• 使研究变量的效果最大化 • 对无关变量进行有效控制 • 使实验误差变异最小化 • 充分体现自变量和因变量之间的关系和内在联 系
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• 实验设计的基本过程： 实验设计的基本过程：
• 研究问题的提出和假设的形成
• 实验研究问题具有以下特征： • 它应当是可以用客观的方法来检验的问题； • 应当是旨在探索两个或多个变量之间的关系； • 提出的问题应是可行的。
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• 所罗门四组设计
• 形式：实验组1 RG1 前测 形式：实验组 前测○1 • • • 控制组1 控制组 RG2 实验组2 RG3 实验组 控制组2 控制组 RG4 × 后测○2 后测 前测○3 —— 后测 后测○4 前测 × 后测○5 后测○
—— 后测 后测○6
• 将后测设计和前后测设计加以合并，因而又称 “重叠实验设计”。
横向设计(cross-sectional design)
•就是在同一时间内 对某一年龄或几个 年龄个体的心理发 展水平进行测查并 加以比较。
年龄组 样本 观测时间 观测变量 X1 X2 X3 … XM X1 X2 X3 … XM X1 X2 X3 … XM
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A1 A2 AG
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真实验设计
• 真实验设计
• 即通常所说的实验设计。 • 本质特征：内部效度高。对影响内部效度的无关 变量采取了严格的控制并有效地操纵研究变量。 • 实验设计中综合采取了随机取样、前测和控制组 等手段。
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• 实验组控制组（等组）后测设计 实验组控制组（等组）
• 形式：实验组 RG1 形式： • 控制组 RG2 × 后测○1 后测 —— 后测 后测○2
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• 自变量没有引发因变量变化的原因
• 可能自变量选择有误 可能自变量选择有误； • 研究者没有有效地操控自变量，不足以显示自 研究者没有有效地操控自变量， 变量的效果； 变量的效果 • 无关变量的干扰太大，混淆了自变量的效果； 无关变量的干扰太大，混淆了自变量的效果； • 因变量本身有缺陷：“天花板效应”（得分普 因变量本身有缺陷： 遍偏高）、“地板效应”（得分普遍偏低）。
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A1 A2 AG
S1 S1 S1
T1 T2 Tt
群组序列设计(cohort-sequential design)
•通过在较长的时间 跨度内，对不同年龄 的个体进行有限的重 复测量，以对个体某 一心理特征在较长时 间内的发展趋势进行 分析。
12岁 13岁 14岁 15岁 群组 11岁 11岁 12岁 年龄（观测时间） 13岁 14岁 15岁 16岁 17岁
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• 因变量的特点
• 是可以通过直接或间接的方式被观察、测量的； • 是可以数量化的； • 具有较高的效度、信度和灵敏度。
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• 因变量的选择
• 首先要根据理论假设，考虑实验中选取的因变 量是否能反映所研究的问题。 • 因变量应对自变量水平变化最为敏感； • 因变量应能得出可靠稳定一致的结果； • 因变量观测值应大体呈正态分布；
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• 识别和控制无关变量
• 无关变量：指一个研究中除自变量以外所有可 能对因变量产生影响的因素。 • 一般来说，一个因变量，可能有很多变量对之 是产生影响，只要这些变量不在该研究探讨的 范围内，就成为无关变量，需要采用适当的方 法加以控制。
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• 实验被试的设计
S1 S2 SG
T1 T1 T1
纵向设计(longitudinal design)
• 是在比较长的时间 内，对（同一组） 个体的心理发生发 展过程进行有系统 的、定期的研究。
年龄组 样本 观测时间 观测变量 X1 X2 X3 … XM X1 X2 X3 … XM X1 X2 X3 … XM
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• 固定组（非随机取样的自然组）比较后测设计 固定组（非随机取样的自然组）
• 形式：实验组G1 × 形式：实验组 • 后测○1 后测 控制组G2 —— 后测 后测○2 控制组
• 优点：使历史、测量工具和统计回归等因素的影响都得 优点： 到了控制。 • 局限性：实验组和控制组被试的选取和分配不是随机的， 局限性： 而且没有前测，这样就导致了实验组与控制组后测结果 的差异不能肯定地归因于实验处理。 • 统计思路：应使用独立样本t检验。 统计思路：
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实验设计： 实验设计：
• 广义实验设计：指科学研究的一般程序的知识，它包 广义实验设计： 括从问题的提出、假说的形成、变量的选择等一直到 结果的分析、论文的写作这一系列内容。着重于解决 研究的全过程。 • 狭义实验设计：特指实验实施处理的一个计划方案以 狭义实验设计： 及与计划方案有关的统计分析。着重于解决从如何建 立统计假说到做出结论这一段。