心理實驗設計與數據處理第1頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四心理語言學研究的基本范圍語言的習得與語言先天機制語言的理解與人類心智語言的產生與思維的本質

第2頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四心理語言學研究的類型自然觀察個案研究抽樣調查實驗研究相關研究發展研究第3頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四心理語言學研究中實驗方法的重要性在科學研究中，有三個質量要素，即科學的理論，科學的實驗和科學的計算。實驗的可重復性，有利于研究者對科學假設的驗證（包括證偽）。實驗樣本的可替代性，使研究更加經濟，而且比自然觀察更易于控制。實驗過程的可控制性能排除無關變量，使研究者有效地進行觀察。第4頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四心理語言學研究中統計方法的重要性使研究者從隨機數據中找到規律。使數據成為揭示研究對象因果聯系的重要依據。使研究內容易于表達。使實驗假設易于驗證。第5頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四心理語言學實驗的基本范式各種反應時實驗：命名，詞匯決定，語義（命題判斷），Stroop效應，眼動。各種正誤反應實驗：記憶與回憶，各種選擇判斷與作業測試。聯想實驗。類型選擇反應實驗。各種神經生理病理學實驗：功能磁共振，正電子層描術，事件相關電位，腦磁圖。第6頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四實驗設計中一些常用術語因素與因素設計因變量，自變量和無關變量因素的水平多因素設計處理與處理水平的結合主效應，交互作用與簡單效應處理效應，誤差變異與殘差比較第7頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四實驗設計的思想基礎統計檢驗的思想基礎：統計假說的宗旨是確定以事實支持的概率，由于為假說取得肯定的支持難度很大，因此，在實驗中研究者常常采用虛無假設。Ho:u1=u2,H1:

u1≠u2(u1<u2或u1>u2）為了統計檢驗的目的，研究假說應轉化為虛無假說，統計檢驗的是虛無假說。第8頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四方差分析的基本思想：檢驗變異是否存在，即實驗處理引起的變異，被試個體差異帶來的變異，實驗誤差帶來的變異，等等。分析實驗數據中不同來源的變異對總變異的貢獻大小，從而確定實驗中的自變量是否對因變量有重要影響。方差分析處理的是方差，方差是一組數據離散程度的測量。方差分析的基本假設：F檢驗--正態分布，變異的同質性和和獨立性。F=MSb/MSW。第9頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四方差分析實例被試條件1被試條件2S16S612S27S714S310S815S411S917S513S1019X=9.4S=6.44X=15.4S=5.84第10頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四分數為繞總平均數的變化實驗條件Xx=（X-X）x2條件147-15225n=5條件277+15225n=5X=62∑x2=450第11頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四組間平方和與組間均方SSb=∑x2/n/2=450/5=90MSb=SSb/df=90/1=90第12頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四分數圍繞組內平均數的變化SXx=（X-X）x2SXx=（X-X）x2S16-3.411.5S27-2.45.76S310+0.60.36S411+1.62.56S513+3.612.96S612-3.411.56S714-1.41.96S815-0.40.16S917+1.62.56S1019+3.612.96X=9.4∑x2=33.20X=15.4∑x2=29.20第13頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四組內平方和與組內均方SSW=SSA+

SSB=33.20+29.20=62.40MSW=SSW/df=62.40/2(5-1)=7.8F=MSb/MSW如果F<1，說明數據的總變異中由分組不同所造成的變異只占很小的比例，大部分是由實驗誤差和個體差異所導致的，即實驗中不同的實驗處理間，差異不大，實驗基本是無效的。如果F=1，情況也差不多。當F>1，而且落入F分布的臨界區，則表明數據的總變異基本上由不同的實驗處理所造成，即處理間存在顯著差異。第14頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四實驗設計的基本過程研究問題的提出和假說的形成實驗變量的識別與選擇選擇自變量選擇因變量識別無關變量選擇樣本與被試確定實驗條件的分配方法第15頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四實驗設計的分類完全隨機，隨機區組和拉丁方實驗設計單因素和多因素實驗設計被試內，被試間混合實驗設計第16頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四實驗中各種變異的控制使系統變異的效應最大。主要是使自變量水平的改變所引起的變異能在因變量中反應出來，避免地板效應和天花板效應。控制無關變量：主要包括隨機化，消除，匹配，附加自變量，統計控制。使誤差變異最小，主要是控制單元或被試內在差異和測量誤差。第17頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四單因素完全隨機實驗設計特點：一個自變量的兩個或兩個以上水平，（P≧2）。方法：把被試隨機分配給處理（自變量）的各水平，每個被試只接受一個水平的處理。變異控制：隨機化方式第18頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四a1a2a3a4S1S2s3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16……Sn第19頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四單因素隨機區組實驗設計特點：分離無關變量，一個自變量的兩個或兩個以上水平（P≧2），一個無關變量也有兩個或多個水平（n≧2），且自變量與無關變量之間沒有交互作用。方法：先將被試在無關變量上進行匹配，然后將他們隨機分配給不同的實驗處理。假設：各處理水平總體平均數無差異，各區組總體平均數無差異。第20頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四a1a2a3a4g1S11S12S13S14g2S21S22S23S24g3S31S32S33S34g4S41S42S43S44第21頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四單因素拉丁方實驗設計原理：拉丁方格。特點：可以分離出兩個無關變量。方法：一個無關變量水平在橫行分配，另一個無關變量水平在縱列分配，自變量的水平則分配給方格的每個單元。適應：自變量兩個或兩個以上水平（P≧2）；處理水平與無關變量無交互作用；隨機分配處理水平給P2個方格單元，每個處理水平僅在每行每列出現一次，被試總數N=np2（n≧1）。第22頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四標準方塊2X2ABBA第23頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四標準方塊4X4ABCDBADCCDBADCAB第24頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四隨機化行和隨機化列BACDDCABADBCCBDA第25頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四拉丁方實驗設計圖解C1C2C3C4B1A1S1S2A2S9S10A3S1718A4S22S26B2A2S3S4A3S11S12A4S19S20A1S27S28B3A3S5S6A4S13S14A1S21S22A2S29S30B4A4S7S8A1S15S16A2S23S24A3S31S32第26頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四單因素重復測量實驗設計特點：更有效地控制由個體差異引起的變異。方法：被試內設計。條件：被試接受前面的刺激對接受后面的刺激沒有連續的效應（如學習，記憶的效應是連續的）。注意：疲勞效應和順序效應。第27頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四單因素重復測量圖解A1A2A3A4S1S1S1S1S2S2S2S2S3S3S3S3S4S4S4S4S5S5S5S5S6S6S6S6第28頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四多因素實驗設計特點：能同時考察多個因素并且揭示因素間的交互作用。條件：研究中有多個自變量，每個自變量有兩個或兩個以上水平，且研究者感興趣于所有處理水平的結合效應。方法：可用完全隨機，重復測量和混合設計的方法將被試分配給因素的各個處理水平。第29頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四多因素實驗設計實例1A1A1A1A2A2A2B1B2B3B1B2B3S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16S17S18S19S20S21S22S23S24第30頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四多因素實驗設計實例2

A1A1A1A2A2A2B1B2B3B1B2B3C1C1C1C2C2C2S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16S17S18S19S20S21S22S23S24第31頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四對交互作用的進一步檢驗簡單效應檢驗：主效應的檢驗是在忽略其他因素的情況下檢驗一個因素的處理效應。簡單效應檢驗則是只分別檢驗一個因素在另一個因素的每一個水平上的處理效應。第32頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四簡單效應分析的句法manovaall/wsfactors=a(2)b(3)/wsdesign/design/wsdesign=awithinb(1)/design/wsdesign=awithinb(2)/design/wsdesign=awithinb(3)/design第33頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四/wsdesign=bwithina(1)/design/wsdesign=bwithina(2)/design.第34頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四數據的整理與分析EXCEL的使用SPSS的使用第35頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四t-檢驗均值不相等的兩個樣本不一定來自均值不同的總體。T-檢驗是對來自正態總體的兩個樣本進行均值比較的常用方法。獨立樣本t-檢驗和