实心I06 心理学实验设计-被试间设计与被试内设计

数据格式
Excel输入与处理 输入与处理 数据分析—独立样本 检验（ 独立样本t检验 数据分析 独立样本 检验（independent t-test） ） SPSS导入 导入.xls文件 导入 文件 Analyze>>Compare Means>>Independent T Test… 1、将因变量和自变量分别选入 、将因变量和自变量分别选入Test variable(s)和 和 Grouping variable 2、Define Groups，区组水平，点击 开始t检验 、 ，区组水平，点击OK开始 检验 开始 3、描述统计与 检验结果（方差是否齐性） 检验结果（ 、描述统计与t检验结果 方差是否齐性） 4、Levene equality of variance决定报告 检验结果， 决定报告t检验结果 、 决定报告 检验结果， 报告方差不齐时的结果要予以说明 5、p不可能等于零，.000说明 一定小于 不可能等于零， 说明p一定小于 、 不可能等于零 说明 一定小于.0005
interaction ）；
3.选择与处理的交互作用（interaction effects of selection 选择与处理的交互作用（ 选择与处理的交互作用 biases and experimental variable） ）
匹配组设计（matched groups design）
模式
|Ms,s|Rs,s|
自然组（natural groups）
可行性方面限制无法操纵变量、或变量为选择的被试变量
模式1（涉及因素为操纵变量时）：G1| G2| 模式2（涉及因素为被试变量时）： G1| G2|
T
O O O O
前后测完全随机设计 （pretest-posttest studies）
模式： 逻辑：
如果实验组和控制组间分数变化（O2-O1 ）差异显著，说明 处理有效果。 也称作前后测控制组设计
任务有关（独立组或匹配组）； 被试变量择（事后设计、自然组设计或不等组设计）
Tversky & Kahneman的判断实验，1974
1×2×3×4×5×6×7×8 = _____ 8×7×6×5×4×3×2×1 = _____ 5s估计的中位数 锚定偏向
被试间设计的优缺点
优点：
避免练习和疲劳等遗留效应所引起的混淆
一组前后测设计 （one group pretest-posttest design） ）
模式： 模式： 组数 1 前测 O1 实验处理 T 后测 O2
逻辑：如果同前测相比，后测分数发生变化， 逻辑：如果同前测相比，后测分数发生变化，则 说明处理有效。 说明处理有效。 混淆因素（可能解释）： 混淆因素（可能解释）：
优点：实验组和对照组相对同质，克服了成熟、 优点：实验组和对照组相对同质，克服了成熟、历
史等因素的影响。 史等因素的影响。
缺点： 缺点：如果没有按照随机化原则和等组法选择对等
则会影响实验结果的推论， 组，则会影响实验结果的推论，难以克服的因素主 要有： 要有：
1. 选择（differential selection） ； selection） 2.选择与成熟的交互作用（selection-maturation 选择与成熟的交互作用（ 选择与成熟的交互作用
100名5岁儿童，测 名 岁儿童 岁儿童， 得他们的词汇量， 得他们的词汇量， 作为前测成绩 用词汇量拓展 训练方法进行 一年的训练
一年后后测
2. 固定组比较设计
选择两个幼儿园， 选择两个幼儿园， 一个作为实验组， 一个作为实验组， 一个作为对照组 对实验组用词汇量拓 展训练方法进行一年 的训练 一年后， 一年后，再次测 得他们的词汇量 ，作为后测
缺点：
由被试个体差异所带来的无关变异，并没有从误差 变异中分离；这会导致误差变异增大，降低实验设 计的敏感度。 需要被试数目成倍增加，有时特殊被试难以获得。
单因素被试内设计
独立组设计
莫里斯水迷宫（ 莫里斯水迷宫（Morris等，1982） 等 ） 水池、平台、 水池、平台、图像采集与处理系统 大鼠 （place navigation>spatial probe） ） 因变量：逃避潜伏期； 因变量：逃避潜伏期；大鼠在 原平台象限的游泳时间和距离 自变量：如药物 处理 自变量：如药物A处理
第六讲 被试间和被试内设计
实验设计的基本术语
用来区别被试组或实验条件的维度叫因素（factor） ，即自变量。 因素的特定值称作水平（level）或处理（treatment） 水平结合（level combination） 主效应（main effect）和交互作用（interaction） 简单效应（simple effect）和简单简单效应 处理效应（treatment effect） 因素设计（factorial design）
典型的完全随机设计
模式： 实验组 R| T 控制组 R| O O
也称独立组设计（independent groups design ） 逻辑：
由于两组被试采用随机分派（R），两组在性质上 属相等组，因而两组间的任何差异都只能归于处理 的效果。
举例：“某训练方法能否有效扩大儿童词汇量
”
1. 单组前后测设计
”
方法： 方法：
选择50名患者追踪调查 选择50名患者追踪调查100天，每天固定测量血压， 名患者追踪调查100天 每天固定测量血压， 10天为一个单位 取平均值作为该时段的血压。 天为一个单位， 每10天为一个单位，取平均值作为该时段的血压。 10个时段中，5个时段服药，5个时段不服药，交替 10个时段中 个时段服药， 个时段不服药， 个时段中， 进行。 进行。
所罗门四组设计 （Solomon four-group design）
模式： R| O1 T O2（Expr1） R| O3 O4（Ctrl1） R| T O5（Expr2） R| O6（Ctrl2） O6-O4：测验维度意识 O4-O3：历史、成熟与回归 O5-O2：前测与处理交互作用 O6-O5： T的效应
单组相等时间样本设计
模式：
T0O1
T1O2
T0O3
T1O4
逻辑： 无处理时（T1）的观测值作为前测、基线成绩， 而有处理时的观测值作为后测成绩，通过对比这 两组值是否存在差异，推断处理的效应。 特点： 多次处理，多次观测；处理与测量交替进行，时 间间隔相等
举例： 举例：“某降压药品是否对高血压患者有效
逻辑：
先剔除成熟效应，然后比较控制组和实验组前后测成绩的 先剔除成熟效应， 变化趋势， 变化趋势，从中分析处理效应是否存在 增添了控制组，并进行了多次测量，较好地控制了选择、 增添了控制组，并进行了多次测量，较好地控制了选择、 成熟、测验、统计回归等因素的影响； 成熟、测验、统计回归等因素的影响；对测验的反作用效 果，以及选择与处理之间的交互作用可能会降低实验的外 部效度。 部效度。
混合设计（mixed design）
2（年龄：年轻人、老年人）×2（词的具体性：具体、抽象）
项目间设计和项目内设计
Within-/Between-items design 比较是在项目（实验材料）之间还是相同项目 上进行
被试间设计
当因素为刺激或任务变量时，每名被试只能接受一 种处理或处理结合，或者只能参加一个条件的实验
被试间、被试内和混合设计
被试间（between-subjects design）
又称作组间设计（between-groups design） 被试间因素或被试间变量
被试内（within-subjects design）
又称作重复测量设计（repeated-measures design）或组内设 计（within-groups design） 被试间因素或被试间变量
处理效应； 处理效应； 历史（ ）、自然成熟 回归（ 历史（history）、自然成熟（maturation ）、 回归（ ）、自然成熟（ regression）、测验维度意识（testing）、工具使用（ ）、测验维度意识 ）、工具使用 ）、测验维度意识（ ）、工具使用（ instrumentation） 、前测与处理的交互作用。 ） 前测与处理的交互作用。
特点：前后测数目相等，时间间隔相等。 特点：前后测数目相等，时间间隔相等。 优缺点： 优缺点： （1）较好地控制了被试成熟因素的影响，能把该因素的效 较好地控制了被试成熟因素的影响， 应从总体数据中分离出来。 应从总体数据中分离出来。 （2）通过多次观测避免了可能由于一次测验而造成的有偏 向性样本成绩的概率，从而克服了测验可靠性的问题。 向性样本成绩的概率，从而克服了测验可靠性的问题。 （3）多次观测克服了统计回归的影响。 多次观测克服了统计回归的影响。 （4）多次测量，可能会降低被试对实验处理的敏感性。 多次测量，可能会降低被试对实验处理的敏感性。 （5）难以排除测验与处理之间的交互作用，也难以克服历 难以排除测验与处理之间的交互作用， 史因素的影响。 史因素的影响。
R| R|
O1 O1
T
O2 O2
优缺点：
可以基本排除2至6类可能的解释（历史、成熟、测验等）； 通过前测明确处理前的初始状态，利于变量选择和控制 分数变化的差异可能是单纯处理的效果；也可能是处理与前 测交互作用的结果。不能完全消除成熟等效应影响。
举例：“如何解释下列结果”
语文训练计划结果模式 A： R| O1（70） T R| O1（70） B： R| R| O1（70） T O1（70）
控制组 O O
…
实验组
TO TO … TO … TO
逻辑：两组被试基 逻辑： 本相等， 本相等，可以把后 测成绩的差异归为 由实验处理造成， 由实验处理造成， 能较好地进行变量 间的因果推论。 间的因果推论。
|Ms,s|Rs,s| … |Ms,s|Rs,s| … |Ms,s|Rs,s|
O
…
O
不等组设计（nonequivalent groups design）
单因素设计
准实验设计
一组后测设计和一组前后测设计 单组时间序列设计/单组相等时间样本设计
典型的完全随机设计 匹配组设计 不等组设计 前后测完全随机设计 所罗门四组设计 被试内设计
一组后测设计 （one group post-test design）
模式： T O
逻辑：如果同记忆中的一般情况相比，或同已 有记忆相比，施加处理（T）后，所观察变量 有变化，则说明处理有效果。 例：“心理干预能否帮助戒酒”
血 200 压 150 值 100 50 0 服 不服 服 不服 服 服 不服 服 不服 服 不服
优点： 优点：
较好地控制了历史因素、测验因素、 较好地控制了历史因素、测验因素、统计回归等额外变量的影响 。
缺点
外部效度低，原因可能是多次测验降低或增加了被试对实验变量 外部效度低， 的敏感性；实验安排的反作用效果（ 的敏感性；实验安排的反作用效果（reactive effects of experimental arrangements）会影响该设计的外部效度； ）会影响该设计的外部效度； 重复实验处理的干扰（multiple-treatment interference） 。 重复实验处理的干扰（ ）
举例：“语文训练计划结果模式”
结果A： R| O1（60） R| O3（60） R| R| 结果B： R| O1（60） R| O3（60） R| R| T T O2（80） O4（80） O5（70） O6（70） O2（90） O4（70） O5（80） O6（70）
T T
多因素设计
两个或更多因素，每个因素有两个或更多个水 平，因而产生多种水平结合 可以是被试内，也可以是被试间 允许考察不同因素之间可能的交互作用
举例
假设被试前测（新学期开始时的测验）时语文 成绩平均为70分，参与一项旨在提高语文成绩 的训练计划（处理）后，后测（期末进行的一 次测验）时语文成绩平均为90分 O1（70） T O2（90）
单组时间序列设计
模式：
O1 O2 O3 O4 T
O5 O6 O7 O8
逻辑： 从一系列测量值中剔除成熟效应，然后比较前测 和后测是否存在明显的差异。 如果引入处理后，使得前测和后测数据不再连续 ，即靠近引入实验处理的前测与后测成绩水平截 距高低发生明显变化，则有处理效应。
ຫໍສະໝຸດ BaiduO2 （70） O2 （70） O2 （70） O2 （80）
控制组前后测时间序列设计
模式：
组别 实验组 对照组 前测 O1、 O2、 O3、 O4 、 、 、 O9、 O10、 O11、 O12 、 、 、 处理 T － 后测 O5、 O6、 O7、 O8 、 、 、 O13、 O14、 O15、 O16 、 、 、