第3章 实验设计

（二）多基线设计
补充实例1——被试内多基线设计
某被试缺少与父母、同学、老师的正确交往行 为。干预的目标让其建立正确的交往行为反应。 训练前对与父母、同学、老师的交往行为进行 基线观察； 第一个阶段只对与父母交往行为进行训练，看 其行为的变化。并对其它两种行为仍做基线观察； 第二阶段对与同学交往行为进行训练，然后记 录其行为方面的变化。此时对于与父母交往时干 预后的行为仍做记录，对与老师的交往行为仍做 基线观察； 第三阶段对与老师的交往行为进行干预，看其 干预后的变化，并对另外两种行为进行观察。
第三节 小样本设计
小样本设计
心理学的典型实验是测量大样本的行为，这 是因为大样本能够消除被试个体差异对因变量 产生的影响。但是在特殊情况下，临床心理学 家希望确定某种疗法的效果却又只有一两个患 者时，只能应用小样本设计。 小样本设计是被试内设计的一种变式，实验 时它向人数极少的被试或单个被试呈现自变量 的不同水平或处理方式。 由于测试的人数少，因此需要相当经济和高 度控制的实验者中对每个被试进行大量观察， 并进行记录。
被试间设计
2、如何保证等组？
（1）匹配 就是将被试按某一个或几个特征上水平的 相同或相似加以配对，然后再把每一对中的 每个被试随机分配到各个组别。这样可以保 证各组被试在这些特征上同质。 前测——匹配
30名被试前测分数的高低排列表
30名被试配对分组的结果

在对动物进行被试间设计时，一项重要 的匹配技术是“拆窝技术”。即把同胎生的 动物随机分配到不同的组中，因为这些动物 有类似的遗传素质，有助于实验中减少个体 差异的影响。
正向情绪词
负向情绪词
愉快组 沮丧组
70 48
23 35
被试间因子：愉快组和沮丧组 被试内因子：正负向情绪词
混合设计举例 2
用混合设计的方法比较抑郁者和非抑郁者的记 忆成绩。 假设：抑郁者比非抑郁者对于未完成的记忆任 务的记忆效果更好。
实验中，要求抑郁组和非抑郁组完成20项记忆任 务，其中，10项记忆任务在完成之前被打断。在 全部任务完成后，要求被试回忆记忆任务的名称 或尽可能多地描述记忆任务。
2×2完全随机化设计的实例
被试：小学刚升入初中的新生班学生 自变量：教学方法（自学辅导教学 vs. 传统 教学）；教师教龄（2年以下 vs. 5年以上） 因变量：测验成绩
2×2完全随机析因设计的实例
可能的结果一：
20 15
测验成绩
20
测验成绩
15 10 5 0 2年以下 5年以上 自学辅导 传统教学
（3）、简单效应
（舒华）在因素实验中，一个因素的水平在 另一个因素的某个水平上的变异 A因素的两个水平在b1水平的方差叫A在 b1水平的简单效应 A因素的两个水平在b2水平的方差叫A在 b2水平的简单效应 同理得B因素在a1、a2水平上的简单效 应
2、多因变量实验设计
第二节 被试间设计、被试内设计和混合设计
第三章 心理学实验研究的设计
涉及3个基本问题： 1、实验采用多少个自变量和因变量？ 2、各自变量内有多少处理水平？ 3、如何将被试分配到各自变量的各水平上？
第一节 单变量设计、多变量设计 第二节 被试间设计、被试内设计和混合 设计 第三节 小样本设计 第四节 准实验设计
第一节 单变量设计、多变量设计
根据自变量的数量划分：
（一）单变量设计
（二）多变量实验设计（multiple dependent variable experiment）
（一）单变量设计
实验中仅有一个自变量和因变量。 例如：自信对捐钱行为的影响 人际距离对创造力的影响
（二）多变量实验设计
1、多自变量实验设计（多因素实验设计） 用大写字母表示因素（自变量），用对应的小写 字母及下标表示因素的水平，各个因素之间的不 同水平之间的相互结合，用“×”表示。 实验处理 2× 2 Xa1Xb1 Xa1Xb2 Xa2Xb1 Xa2Xb2 3× 2× 2
10 5 0 自学辅导 传统教学
2年以下 5年以上
Fra Baidu bibliotek
2×2完全随机析因设计的实例
可能的结果二：
20 15
测验成绩
测验成绩
20 15
2年以下
5年以上
10
10 5 0
自学辅导 传统教学
5 0 自学辅导 传统教学
2年以下
5年以上
（3）随机区组设计
要求首先对被试做测验， 然后按成绩将相似的被试分到一组， 再把全部的实验条件随机分配到各组中的被 试。 P13
补充实例2——被试间多基线设计
三个有强迫症的被试，通过某种方法的干预来 治疗强迫行为或思维。 第一阶段对三个被试进行基线观察，记录其每 天强迫行为出现的频率（可以让被试自己报告， 周围人报告，以及主试自己观察来进行）。基线 稳定一段时间后，对第一个被试进行干预，观察 记录被试1的行为变化，同时仍对被试2和被试3进 行基线观察。 第二阶段对被试2干预，对被试1、3进行观察； 第三阶段对被试3干预，对被试1、2进行观察。
（2）随机化 把被试随机分配到不同的组内接受不同 的实验处理。 随机化的统计学前提是：各随机被试组在未 经受不同处理之前是相等的，即使有差异， 也是在统计允许范围内的随机误差。
实验举例
Loftus and Burns (1982) 实验目的：考察暴力场面对人的记忆的影响。 被试：226名University of Washington 的自愿参 加者；随机分配到以下两组。 组一：看带有暴力场面的电影 组二：看非暴力场面的电影 看完电影之后，要求两组被试回答25道关于电 影中事件的问题。其中一道题非常关键：问被试 在银行外面露天停车场踢球的男孩穿的足球衫上 的号码是多少。计算出正确回忆出男孩运动衫号 码的人数的百分数。结果：组一，4%；组二，28%。

如图所示，三个被试的行为变化趋势都是 在对其进行行为干预后发生的，在干预之前 没有变化。我们可以认为被试行为发生的改 变是自变量对行为干预的结果而不是其它无 关因素，比如被试成长因素、环境因素等。
第四节 准实验设计
准实验设计指未对自变量实施充分控制， 但使用真正实验的某些方法搜集、整理以及 统计分析数据的研究方法。它能够在严格实 验无法进行的时候取得结果。
Sackheim和他的合作者利用一个人的一侧面孔和其镜像重 新构成一张完整的面孔的照片。上图为三种实验材料。
（三）混合设计 指在一个研究中有些自变量按组内设计安排， 有些自变量按组间设计安排。 一般说来，如果一种自变量很可能会影响另一 种自变量，那么对这些自变量按组间设计安排， 其余的自变量按组内设计安排
3、设计评价
（1）优点 每个人只接受一种实验处理，而一种实验处理 不可能影响或污染另一种实验处理，因此避免了练 习效应和疲劳效应等由实验顺序造成的误差。 （2）缺点 ①所需被试数量巨大； ②不能从根本上排除个体差异对实验结果的混 淆，而匹配和随机化技术也只是尽可能缓解而不是 根治这一问题
练习
欲研究生字密度和主题熟悉性对阅读成绩 单影响。实验设计前提：假设阅读前一篇文 章不会对阅读后一篇文章产生系统的影响。 主题熟悉性两个水平：a1、a2 生字密度三个水平:b1、b2、b3
1、在一个2×2的完全随机设计中，若每种处 理使用6名被试，整个实验设计需使用的被试 数是 A、6 B、12 C、18 D、24
自变量水平数为奇数时，使用正反两个方阵
五个变量的平衡的拉丁方设计
测试顺序 被 试 A B C D E 第 一 1 2 3 4 5 第 二 2 3 4 5 1 第 三 5 1 2 3 4 第 四 3 4 5 1 2 第 五 4 5 1 2 3 第 一 4 5 1 2 3 第 二 3 4 5 1 2 第 三 5 1 2 3 4 第 四 2 3 4 5 1 第 五 1 2 3 4 5
混合设计举例 1
研究表明，人们倾向于回忆与他们当前情绪致的 信息。因此当心情愉快时，容易回忆快乐的事情， 心情沮丧时容易回忆出悲伤的事情。
混合设计举例 1
研究中，实验者使用诱导法创设了一个被试间变 量：情绪高兴组和情绪沮丧组。 然后给所有人呈现一个词单，其中包括一些积极、 令人愉快的词汇，也包括一些消极的、令人沮丧 的词汇。最后，分别记下被试能回忆的正向情绪 词数和负向情绪词数。
2、在2×3实验设计中，研究的因素有 A、2个 B、3个 C、5个 D、6个
7、某研究机构研制出一种能提高5岁幼儿 阅读能力的游戏产品，该产品能在使用三个 月之后提高幼儿的阅读能力，请设计一个试 验验证这种游戏产品的作用。
8、一个研究者在做4种生字密度对学生阅 读理解影响的研究时，从4个班随机选取32 名学生，每个班8人，实验在星期三、四、 五、六下午分四次进行。请根据上述问题作 出一个恰当的实验设计方案
（一）被试间设计（between-subjects design） （二）被试内设计（within-subjects design） （三）混合设计（mixed design）
（一）被试间设计
1、被试分配——每个被试只接受一种实验处理
a1 S1、S2、S3 a2 S4、S5、S6 a3 S7、S8、S9
（1）、主效应
（舒华）实验中由一个因素的不同水平引起的变异 （朱滢）每个单独因素（自变量）所引起的因变量的 变化

因素A的主效应：Xa1与Xa2比较 因素B的主效应：Xb1与Xb2比较
举例：P16 2× 2
桌子（大小）×处理午饭的方式（扫走或掉地）
（2）、交互作用
（舒华）当一个因素的水平在另一个因素的 不同水平上变化趋势不一致时，称这两个因 素之间存在交互作用。 （朱滢）当一个因素（自变量）对因变量影 响大小因其它因素水平的不同而有所不同时， 称这两个 因素有交互作用。
3、评价
（1）优点 ①较好控制被试变量（个体差异） ②节省人数 （2）缺点 可能验处理间相互污染（顺序效应） 有些实验不适用被试内设计： 不能用来研究某些被试特点自变量间的差异； 如果实验中每一种实验条件需要较长时间的 恢复期，不宜使用。
被试内设计举例（1）

Sackheim，Gur和Saucy（1978）使用被试内设计研究人 的两侧面孔在情绪表达强度上的差异。
（2）拉丁方设计（Latin Square design） 每种条件在横行和纵列的顺序中分别只出现一次 。 组1 A B C D 组2 B C D A 组3 C D A B 组4 D A B C 传递效应
自变量水平数为偶数时，第一行公式为： 1、2、n、3、n-1、4、n-2、5、n-3„„ 六个自变量水平的平衡拉丁方设计 测试顺序 被试 第一 第二 第三 第四 第五 第六 A 1 2 6 3 5 4 B 2 3 1 4 6 5 C 3 4 2 5 1 6 D 4 5 3 6 2 1 E 5 6 4 1 3 2 F 6 1 5 2 4 3
（二）被试内设计
1、被试分配——所有被试接受所有实验处理
a1 S1、S2、S3 a2 S1、S2、S3 a3 S1、S2、S3
平衡是指在实验中为了消除或减少实验 顺序效应、练习效应等而采用一些系统 地改变实验处理顺序呈现技术的设计： 随机化法、抵消平衡
（1）ABBA设计 适用于自变量水平为两个的情况 假设有A、B两种实验条件，被试按照 ABBA的顺序接受实验处理，被试1按照 AB顺序，则被试2按照BA顺序进行，以此 类推。
（一）ABA设计
ABA设计典型实验历程分为三个主要部分：
（1）建立基线； （2）施加自变量； （3）消除自变量。
单被试实验设计中，凡是没有接受自变量作用 的历程，都用字母“A”表示；接受自变量作 用的历程，用字母“B”或其它字母表示。
ABA设计

ABA设计得以顺利进行的前提是：B阶段的 治疗效果应该是不持久的，只有这样，当治疗 结束后，被试行为才能回到治疗前的基线状态。 但是很多时候，这一前提难以满足，即治疗的 痕迹很难消除回到从前状态。基于此，研究者 提出多基线设计。