第二章心理實驗的設計第一節實驗研究的設計

一、實驗設計進行科學實驗前做的具體計劃，主要用來控制實驗條件和安排實驗程序，實驗設計的目的在于盡可能減少額外變量，從而增加實驗產生有效而一致的結果的可能性。1ppt課件二、實驗設計的基本問題采用多少自變量和因變量？各自變量采用多少處理水平？如何將被試分配到各自變量的水平中？2ppt課件三、心理實驗中的各種變量

變量（variable）：以某種方式變化或改變的對象（object）、特性（quality）或事件（event）。這些因素有些是外顯的，有些則是隱含的，需要借助一定的理論及統計分析方法。

3ppt課件

種類：相關變量指變量之間存在相關關系的變量，但無法確定誰是因，誰是果。因果變量指相互存在因果關系的變量，前是因，后是果。4ppt課件主體變量指研究對象主體身上的變量性別、性格、情緒、態度等客觀變量指研究對象主體以外的各種變量文化特征、他人行為等5ppt課件直接測量變量可直接測量的變量年齡、身高、體重、學業成績等間接測量變量無法直接測量的變量態度、成就動機、價值觀等6ppt課件操作性變量實驗者可以主動操作的變量刺激呈現時間、獎賞次數等非操作性變量實驗者無法主動操作的變量性別、民族、父母職業等7ppt課件四、變量的類型

自變量、因變量和控制變量。

1.自變量（independentvariableI.V.）１）定義

即刺激變量，它是由主試選擇、控制的變量，它決定著行為或心理的變化。在性質、數量上可以變化、操作或測量的條件、現象或特征。兩種或兩種以上取值的事件或行為，即含有兩個或兩個以上水平性別為變量時，有男和女兩個水平智商作變量時，可分為高、中、低三個水平

8ppt課件2）自變量的種類

A.刺激特點自變量(作業變量)

作業指實驗中被試的任務，如果把實驗任務的任何特性作為自變量來操縱，則這種自變量就是一種作業變量。例如:學習50個單詞,詞頻對再認的影響。

B.環境特點自變量例：背景音樂對保持的影響。

9ppt課件C.被試特點自變量

可能影響對某種刺激的反應的被試特性因素。如年齡、性別、血型、不同文化程度、職業特點、健康狀況、疲勞、焦慮、恐懼、獎勵、懲罰、饑餓等。D.暫時造成的被試差別

實驗分組。10ppt課件3）自變量的數量

實驗中一般同時選擇２－４個自變量進行操縱。優點：

A、比做多個單變量獨立實驗，效率更高；

B、從幾個自變量概括出來的資料更有價值；

C、實驗更好控制；

D、可以研究交互作用。11ppt課件4）自變量的控制

A、給自變量規定操作定義；疲勞可以定義為從事某種體力勞動的時間量。

B、規定自變量的不同水平；自變量的水平指自變量的一個取值。疲勞的水平可以是1h、2h、3h等。

12ppt課件2、因變量（dependentvariableD.V.）１）定義：被試的反應變量，它是自變量造成的結果，是主試觀察或測量的行為變量。

1.反應的正確性；

2.反應的難度；

3.反應的次數或幾率；

4.反應的強度；

5.口語報告內容；

6.反應速度。13ppt課件2）因變量的特征

一個好的因變量的標準是：穩定性。（1）可靠性即信度被試在相同的實驗條件下，應得到相近的結果。影響實驗信度的因素:

觀察量。觀察量越大就越有理由相信樣本統計值接近總體參數值，也就是樣本更能代表其所在的總體。對結果的統計檢驗。14ppt課件實驗信度的驗證:

直接驗證：在盡可能保持原實驗方法的情況下在實際中重復實驗。系統驗證：實驗者試圖變化那些先前與實驗結果不相關的因素，即在實驗中引入原來未加控制的變量。概念驗證：進行概念驗證時，研究者試圖驗正一個現象，但在某種程度上又與原先的實驗有很大的不同。15ppt課件（2）有效性即效度因變量的變化確實是由自變量造成的，則認為因變量是有效的。內部效度指實驗中自變量和因變量之間因果關系的明確程度。外部效度指實驗結果能夠普遍推論到樣本的總體和其他同類現象中去的程度，即實驗結果的普遍代表性和適用性。

16ppt課件Jenkins評價外部效度的維度：（1）用其他的被試人群也能得到同樣的結果嗎？（2）用其他的實驗材料也能得到同樣的結果嗎？（3）用其他不同類型的測驗會出現同樣的結果嗎？（4）用不同實驗處理和不同的自變量操作方式也能得到同樣的結果嗎？影響外部效度的因素：（1）實驗環境的人為性。（2）被試樣本缺乏代表性。（3）測量工具的局限性。17ppt課件（3）敏感性自變量的變化可以引起因變量的變化，因變量就是敏感，相反因變量則是不敏感的。因變量不敏感有兩種類型：高限效應（ceilingeffect）和低限效應（flooreffect）。18ppt課件高限效應（天花板效應）

被試反應超過了所能測量的最大值。實驗任務太簡單，被試在各種不同水平的自變量下都獲得了很好的結果，且無差異。低限效應（地板效應）被試反應低于所能測量的最小值。實驗任務過于困難，不同水平自變量下被試的結果都很差，且無差異。19ppt課件3、額外變量及其控制有關變量（relevantvariable）：對因變量足以產生影響的實驗條件；無關變量（irrelevantvariable）：對因變量不產生影響的實驗條件；額外的有關變量（extraneousrelevantvariable）：簡稱為額外變量（extraneousvariable），在有關變量中，主試擬研究的變量叫做自變量，主試不擬研究的那些變量叫做額外變量。20ppt課件

１）定義：

額外變量:

自變量以外的對因變量造成潛在影響的變量。例如：以某種方法記憶英語單詞，操縱的是方法和時間。但是在一天中的不同時間、氣溫、饑餓、疲勞等因素對記憶也存在影響，因此就需要進行控制。21ppt課件2）變量混淆的原因：

A.順序效應：由于實驗按照某種固定順序進行，而對實驗結果產生了影響。

產生前提：被試接受兩次以上實驗處理。表明：活的有機體受經驗的影響，對外界施加的作用的反應會產生或輕或重或短或長效應。

22ppt課件B.安慰劑效應：被試效應,被試的認知作用對實驗結果的影響。被試效應說明，以人為對象的實驗研究中，實驗反應并不一定就是操縱因子產生的結果。C.實驗者效應：期望效應，指主試情感的某種偏向而對實驗結果產生了干擾。

實際是主試情感自覺與不自覺地投射到被試，被試知覺后產生行為定向反應。

23ppt課件皮格馬利翁效應皮格馬利翁是希臘神話中的塞浦路斯國王，善雕刻。他用神奇的技藝雕刻了一座美麗的石雕少女像。他把全部的精力、熱情和愛戀都賦予了這座雕像，并向神乞求讓她成為自己的妻子。愛神被他打動，賜予雕像生命，并讓他們結為夫妻。24ppt課件

羅森塔爾效應實驗過程：事先給學生進行一次IQ測驗。隨機選擇一部分學生，貼上“高智力”標簽，并把名單給了任課老師。八個月后，貼上“高智力”標簽的學生成績比其他學生更優秀。結果解釋：老師對“特殊”同學，給予了更多關注和反饋，給他們創造更好的學習條件。25ppt課件D.要求特征在實驗中被試自發地對主試的目的產生某種假設，然后以滿足該假設的方式做出反應。“好被試”現象指被試在實驗中根據自己對實驗目的的假設努力使自己的行為符合實驗者的要求，成為一個好被試。霍桑效應由于受到額外的關注而引起績效或努力上升的現象。26ppt課件舉例

Q

MCoca-colaPepsi-cola1.Pepsi-cola27ppt課件QMCoca-colaCoca-cola2.Coca-cola28ppt課件３）對額外變量的控制A.匹配法使實驗組和控制組中被試的屬性相等。缺點：難以同時控制多個因素。B.消除法指將影響實驗結果的無關環境變量消除掉。弱點:有些額外變量難以消除。

C.恒定法盡可能將各種實驗處理保持在相同水平上,同樣的光線、溫度,同樣的測試時間、地點和指導語等。弱點難以推廣恒定額外變量與自變量可能有交互作用。29ppt課件D.平衡法指將額外變量的影響平均分配給所有組以達到組間平衡。實施辦法設立實驗組和控制組實驗組實驗處理額外變量1額外變量2...額外變量n反應控制組額外變量1額外變量2···額外變量n反應30ppt課件E.隨機化法指通過抽取樣本和分組的隨機化來平衡被試間個體差異因素。抽取原則總體中每個成員被抽中的概率相等。實施方法隨機取樣隨機分組優點控制機體變量31ppt課件F.統計控制法指采用統計技術控制額外變量采用協方差分析或偏相關等技術實施辦法刪除極端數據法協方差統計法32ppt課件

4、多變量實驗設計

（1）多自變量實驗設計在一個實驗中包含兩個或兩個以上自變量的實驗設計。優點：做一項多自變量的實驗比分別做多個實驗效率高；做一項實驗研究比分別做多項實驗研究易于保持控制變量恒定；也是最重要的，在幾個變量同時并存的情況下所概括的實驗結果比從幾個單獨實驗所概括的結果更有價值，更接近實際生活。33ppt課件交互作用指自變量之間的相互關系，當一個自變量產生的效果在第二個自變量的每一個水平上不一樣時，交互作用就發生了。A1A2B1B2A1A2B1B234ppt課件交互作用舉例沃林頓和韋斯克蘭茨（1970）自變量記憶缺陷與否：遺忘癥患者和控制組被試（患有神經系統疾病的患者）記憶測驗類型：外顯記憶測驗（自由回憶）和內隱記憶測驗（模糊字辨認）結果：控制組被試在外顯的自由回憶測驗中，其作業成績優于遺忘癥患者的；而在詞匯辨認測試時則兩者是一樣的。35ppt課件（2）多因變量設計在一個實驗中包含兩個或兩個以上因變量。36ppt課件第二節實驗設計的類型及方案一、被試間設計二、被試內設計三、混合設計四、單被試實驗設計五、單組后測設計六、單組前測后測設計七、不等兩組前測-后測設計八、時間序列設計真實驗設計準實驗設計37ppt課件一、真實驗設計（一）被試間設計(between-subjectsdesign)

1.定義：

也稱獨立組設計、無關樣本設計、獨立測量設計。每個被試只接受實驗處理的一種水平。將實驗設計分為實驗組和控制組比較設計,是心理實驗最基本的實驗設計類型。也就是把數目相同的被試分配到自變量的不同水平或不同的自變量上。38ppt課件2.被試間設計類型根據自變量的數目不同分為單自變量被試間設計只有一個自變量，可以有兩個或多個水平；被試隨機分配；每個被試只接受一種水平的實驗處理。多自變量被試間設計也稱多因素被試間設計，簡稱因素設計；有兩個或兩個以上的自變量，且每個自變量有兩個或兩個以上的水平；被試隨機分配，每個被試接受一個實驗處理的結合。39ppt課件根據對無關變量的控制程度分為隨機組設計用隨機分配的方法將被試分組，使各組無關變量保持相等。配對組設計先將影響實驗結果的某些因素水平的被試配對，然后再隨機分配被試接受不同的實驗處理。40ppt課件例如：

①組15人測對光的反應時；②組15人測對聲的反應時。比較兩組平均RT進行t檢驗，有無顯著性差異。41ppt課件LoftusandBurns(1982)實驗目的：考察暴力場面對人的記憶的影響。被試：226名UniversityofWashington的自愿參加者；隨機分配到以下兩組。組一：看帶有暴力場面的電影組二：看非暴力場面的電影看完電影之后，要求兩組被試回答25道關于電影中事件的問題。其中一道題非常關鍵：問被試在銀行外面露天停車場踢球的男孩穿的足球衫上的號碼是多少。因變量是正確回憶出男孩運動衫號碼的人數的百分數。結果：組一，4%；組二，28%。42ppt課件優點：

１）一種自變量（或實驗條件）不會影響另一種自變量，因為每個被試只對一種自變量做反應。２）兩組間可比較。缺點：

分配到各實驗條件下的被試可能在各方面不是等同的，如果是這樣，那不同實驗條件造成的差異也可能是由于被試的差別引起的。如能力、個性、受訓練程度等。43ppt課件3、被試間實驗設計的控制

通過匹配或隨機化創設等組。

隨機組設計（randomgroupsdesign）匹配組設計（matchedgroupsdesign）

44ppt課件隨機化法(randomizationmethod)隨機化隨機地選擇被試和分派被試從被試者總體中用隨機法抽取被試樣本。把被試隨機分到實驗組和控制組中去。不僅能應用于被試分配，也能應用于刺激呈現采用隨機化法的前提是樣本量要大。45ppt課件匹配法（matchingmethod）含義找出在與自變量相關的某些變量上相似的被試組成成對的被試。使用匹配法的步驟測量所有被試者與實驗中所要完成的作業密切相關的特點。根據測得的結果，把實驗組和控制組被試的特點匹配成相等狀態。

46ppt課件優點排除被試變量對自變量效果的混淆。缺點在實際上很難施行如果被試特性超過一個以上，實驗者常會顧此失彼，甚至無法匹配。有些因素如動機、態度等無法找到可靠的依據進行匹配。47ppt課件

匹配時，注意避免回歸假象。

回歸假象是指在許多測量情形中，第一次測驗時的高分組和低分組這兩個極端組的分數在第二次測量時向平均數回歸了；高分組的得分比第一次低些，低分組的則高些。48ppt課件【例】提高非洲裔兒童的閱讀成績的計劃：了解一個幫助非洲裔美國兒童提高閱讀分數的計劃是否有效。一組非裔兒童和一組白人兒童，在諸如年齡、性別以及最重要的最初閱讀成績等幾個維度上進行匹配，實施教育計劃后再次測查閱讀分數。結果：非洲裔美國兒童在接受閱讀計劃之后比以往更差，而白人兒童則有所提高。解釋：非裔兒童的總體閱讀分數就要比白人兒童低，匹配時，選擇了非裔兒童中的高分組，和白人兒童的低分組。在第二次測驗時，回歸假象的存在使非裔兒童的分數從高分向下回歸，而白人兒童從低分向上回歸。49ppt課件隨機化法VS匹配法樣本大的時候，隨機化法可以較好的控制額外變量的影響。樣本小的時候，匹配法可以較好的控制額外變量的影響。50ppt課件（二）被試內設計(within-subjectsdesign)

1.定義

把相同的被試分配到不同的自變量或自變量的不同水平下。每個被試參加每種自變量水平的實驗。51ppt課件例如：測對光的反應時

15人

測對聲的反應時比較光、聲ＲＴ的平均值。

52ppt課件隨機區組設計舉例（1）

Sackheim，Gur和Saucy（1978）使用組內設計研究人的兩側面孔在情緒表達強度上的差異。早期的研究者發現，被試能夠準確地區分呈現給他們的人類的6種基本情緒（快樂、驚奇、恐懼、悲傷、憤怒、和厭惡）的照片。Sackheim和他的合作者利用一個人的一側面孔和其鏡像重新構成一張完整的面孔的照片。上圖為三種實驗材料。53ppt課件隨機區組設計舉例（2）

給被試呈現如圖所示的照片制成的幻燈片，要求被試利用7點量表評價每一張幻燈片的情緒的強度。每次呈現一張幻燈片，每張呈現10秒鐘，然后給被試35秒鐘進行評定。實驗中的自變量為照片的形式（左側構成，原始照片，和右側構成），每位被試評價54張幻燈片：18張左側構成照片，18張原始照片和18張右側構成照片。54ppt課件隨機區組設計舉例（3）TrialCond.TrialCond.TrialCond.TrialCond.TrialCond.TrialCond.1O10L19R28O37L46R2L11O20O29L38R47L3R12R21L30R39O48O4R13O22L31R40O49O5O14L23R32L41R50R6L15R24O33O42L51L7R16R25R34O43R52R8O17L26L35R44O53O9L18O27O36L45L54L55ppt課件隨機區組設計舉例（4）

問題是，兩種重新構成的照片在表現出的厭惡程度上是否相同。在本實驗中，被試對左側構成照片的厭惡強度評價明顯高于對右側構成照片的厭惡強度評價。Sackheim等人用大腦半球的分化解釋以上實驗結果。通常，左半球控制身體的右側，而右半球控制身體的左側。因此，左側構成照片反映的是右半球的控制，而右側構成照片反映的是左半球的控制。對左側構成照片情緒強度評價較高表明右半球在情緒的表達方面更為重要。56ppt課件

2.被試內設計分類（1）單因素被試內設計實驗中只有一個自變量；自變量的處理水平有兩個或兩個以上；每個被試接受所有的實驗處理水平。（2）多因素被試內設計實驗中有兩個或兩個以上的自變量；每個自變量的處理水平有兩個或兩個以上；每個被試接受所有自變量水平的結合。57ppt課件

優點：

（1）被試利用經濟性采用被試內實驗設計可以節省大量的被試。（2）節省實驗的時間比如ERP實驗的準備時間以及實驗中練習的時間。（3）更好地控制了被試的個體差異很好低控制了個體差異這一無關變量。（4）心理學的某些領域需要使用組內設計，即組內設計用于研究練習的階段性最為理想。58ppt課件缺點：１）實驗條件互相干擾，“練習”、“疲勞”等。２）延期效應：第二個實驗條件會受第一個實驗條件的影響。如記憶實驗①造句學單詞；②背誦學單詞。在造句學習完后要求背誦，可能被試仍用造句的方式學習。

59ppt課件此方法不能用來研究某些被試特點自變量之間的差異。如果實驗中每一種實驗條件需要較長時間的恢復期，則不宜使用組內設計。當自變量的不同水平代表一種連續事件的延續結果時，不宜使用組內設計。60ppt課件3.被試內實驗設計的控制

（1）完全平衡設計所有可能的處理順序都出現。每一個實驗序列出現的次數也相同。61ppt課件

ab例：a:光b:聲每個做５０次

ba（假定a對b的影響等于b對a的影響）

a:光b:聲c:皮膚刺激

abcacbbacbcacabcba

n!1*2=21*23=61*2*3*4=24

62ppt課件

隨著實驗處理的增加，實驗處理的順序序列也會快速增加，需要的被試也越來越多。63ppt課件

在實驗中只出現一部分可能的處理順序最簡單的是隨機化的不完全平衡。64ppt課件（2）不完全平衡設計（拉丁方平衡設計）一個序列或一個矩陣必須滿足每個實驗處理在任何一個順序序列中只出現一次。65ppt課件構建一個均衡的拉丁方當實驗處理數為偶數時，每一個實驗處理在每一行都出現一次。第一順序：1,２,n,3,(n-1),4,(n-2),5,…

第二順序：對上一個順序的個數目加１。如n=４時：第一順序１２４３第二順序２３１４第三順序３４２１第四順序４１３２6×6的均衡拉丁方66ppt課件當實驗處理數為奇數時，為了平衡累積效應，每個處理都將在每個序列中出現兩次，是行數的兩倍長。3水平的均衡拉丁方67ppt課件（三）混合設計（MixedDesign）

混合設計是指在一個研究中有些自變量按組內設計安排，有些自變量按組間設計安排。一般說來，如果一種自變量很可能會影響另一種自變量，那么對這些自變量按組間設計安排，其余的自變量按組內設計安排。68ppt課件何時使用混合實驗設計？某個自變量的處理會對被試產生長期效應。被試更關心被試變量的不同水平對另一個變量的影響。被試內/間設計不可行。

69ppt課件

例：攻擊行為兒童大腦半球認知特點的研究（張倩,郭念峰,1999）假設具有攻擊行為兒童的大腦半球協同能力要低下。自變量被試內因素：左視野&右視野。被試間因素：攻擊行為兒童&正常行為兒童。結果攻擊行為兒童右視野（即左半球）在加工圖字Stroop效應刺激時，錯誤率增高，與正常兒童組差異顯著。70ppt課件

例：青年和老年回憶人名的啟動實驗（Burkeetal,2004）假設為老年人提供回憶線索，能幫助其回憶人名。自變量被試內因素：同音詞&不相關詞被試間因素：老年人&青年人結果相對與年輕組被試，老年組在得到同音啟動的線索后，回憶名字的成績有了顯著提高。71ppt課件

Johnson，Petzel，Hartney和Morgan（1983）用混合設計的方法比較抑郁者和非抑郁者的記憶成績。他們假設，抑郁者比非抑郁者對于未完成的記憶任務的記憶效果更好。實驗中，要求抑郁組和非抑郁組完成20項記憶任務，其中，10項記憶任務在完成之前被打斷。在全部任務完成后，要求被試回憶記憶任務的名稱或盡可能多地描述記憶任務。被試變量是組間設計，任務類型是組內設計。心理學研究領域中的大多數研究都不僅涉及一個自變量，而是多個自變量共同作用的結果。72ppt課件

準實驗設計由坎貝爾（Campbell）和斯坦利（Stanley）提出。指未對自變量實施充分控制，但是用真正實驗的某些方法搜集、整理以及統計分析數據的研究方法。二、準實驗設計（quasi-experimentdesign）

73ppt課件準實驗設計的使用條件：有許多變量無法進行隨機分配；當研究者對正在進行的研究內容或干預的效果進行評估時；特定條件下的研究；當研究經費、時間和控制因素上有很大困難時；因實驗的倫理問題；74ppt課件（一）單組后測設計

在單組后測設計中，只有一個實驗組，對實驗組只給予一次實驗處理，然后通過測量得到一個后測成績。設計的基本模式：

XOX是研究者操縱或某種未知因素（研究者經過分析而推斷的自變量）的處理，O是研究者操縱自變量引出的結果（后測成績）或研究者觀察到的結果。75ppt課件（二）單組前測后測設計

單組前測后測設計是對單組后測設計的一種改進，它增加了在實驗處理前的測驗，但還是只有一個實驗組。設計的基本模式：

O1XO2O1表示在接受處理X以前對被試進行前測，取得一項作為基線的觀測值，X表示引入的實驗處理，O2表示處理X后的測驗。76ppt課件（三）不等兩組前測-后測設計包括一個實驗組和一個控制組，并且在研究過程中既有后測又有前測的研究設計。這兩組被試在實驗處理前就已經形成，是依原來固定的組織形式分派的,故它不能使用隨機化原則和等組匹配法選擇被試。77ppt課件基本模式前測是為了彌補不能控制對被試隨機選擇和分配的缺陷。通過前測，試圖取得非隨機等組差異程度的具體根據，以便作為對兩組后測比較的基礎。78ppt課件注意問題：同隨機等組的兩組前測-后測設計相比，對內在無效源和機體變量的控制不夠充分。在處理前就已經存在的差異會造成處理后對兩組對照比較的困難。實驗組被試的同質性和組內變異可能會對結果有影響。79ppt課件不等兩組前測-后測設計的應用舉例

以公共關系學專業的低年級大學生為被試抽取兩個整班，每班25人。將其中一個班作為實驗組，另一班作為控制組。確定學生的適宜性和不適宜性課堂行為的概念、定義和范疇；由經過訓練的觀察者用周期性的取樣方法，分別觀察并記錄兩組中每一名學生在課堂上適宜的行為和不適宜的行為（相當于前測）；在實施實驗處理結束之后，再次對兩組同時進行觀察（相當于后測）。80ppt課件（四）時間序列設計

時間序列設計（time-seriesdesign），基本上是借助多次重復測量的一種前測后測設計，這種設計的實質是對某個被試組或被試個體進行周期性的測量過程，建立反應的基線模式，并在這一時間系列的測量過程中引進實驗處理，隨后用實施處理后在時間系列的觀察中所得分數的不連續性，來表示實驗處理結果。如果接受處理后的反應模式不同于基線模式，表示原先的反應模式的連續性受到中斷，便可推斷這種變化可能是由于自變量的作用所產生的。81ppt課件1.簡單時間序列設計

（simpleinterruptedtime-seriesdesign）

簡單時間序列設計是最基本的時間序列設計，基本上是一種單組前測后測設計。它與其他種類前測后測設計的主要區別是沒有比較組，并且不是僅有一次前測和后測，而是對一個實驗組或一個被試進行周期性的一系列前測和后測。設計模式：O1O2O3O4O5XO6O7O8O9O1082ppt課件簡單時間序列設計舉例

英國工業疲勞研究組:

如果工作時間從每天的10小時縮短到8小時，生產率會出現什么樣的變化。研究者以每小時的平均產量作為因變量指標。

83ppt課件美國康涅狄格(Connecticut)州在1955年發生了324次交通死亡事故，創歷史最高記錄。迫使州政府立即采取了限制車速的嚴厲措施。1956年的交通死亡事故比1955年下降了40次。州政府便據此作出結論，說這種變化是由于采取了嚴格限制車速措施引起的結果。84ppt課件可能存在的問題

可能不管工作時間是否縮短，都會出現生產率提高的現象。除了每天工作時間長短的變化外，可能還有其他變量影響到每小時的平均生產量。數據的效度有限。很可能產生“霍桑效應”（Hawthorneeffect）。85ppt課件2.不等兩組時間系列設計

坎貝爾（Campbell）和司坦利（Stanly）稱為多重時間系列設計（themultipletimeseriesdesign）。在實驗中對被試不只進行一次前測和一次后測，而是在實驗處理的前后，都進行了一系列的前測和后測。不僅要用一個整組為實驗組，而且還用另一個整組為控制組。86ppt課件基本模式

兩組被試不是隨機選擇與安排的，而是兩個非隨機安排的不等組。87ppt課件優點能夠通過一系列的前測與后測，對被試比較穩定的行為變化進行預測。能對被試接受處理前后兩組的系列變化進行對照比較。局限在時間系列中所考察的效果非常慢，不能立即觀察到。研究者不容易獲得一定數量的、完整的、定時的數據。一系列的前測與后測特別容易引起實驗組和控制組被試的疲勞或產生練習效應。88ppt課件不等兩組時間系列設計舉例對美國一公司出現雇員曠工率很高的現象進行研究目的：通過受雇員工參與制定一項工資刺激計劃的程度，解決他們無故曠工的問題。被試實驗組：一整組工人，參與制定和發展工資刺激計劃的全過程。控制組：另一整組工人，不允許他們參與制定和發展工資刺激計劃程序，只向他們宣布已經制定出的計劃。89ppt課件因變量通過收集實施計劃前后兩組的出勤數據與測定按計劃工人實際工作小時數的百分比，計算得出的無故曠工數。時間系列實施工資刺激計劃前的12個星期和實施計劃后的16個星期。90ppt課件

結果：參與組的總出勤率，由實施工資刺激計劃前的按計劃實際工作小時的88%，變為實施該項計劃后的94%；施加組的總出勤率，在實施計劃前和實施計劃后都保持在88%。91ppt課件三、單被試實驗設計（一）概念單被試實驗設計（asmallNexperimentaldesign）實驗中只包含一個或幾個被試的實驗設計。也稱小樣本實驗設計。92ppt課件單被試實驗設計的發展史93ppt課件94ppt課件單被試實驗設計的優點更好地了解個體的行為節省被試結果表示簡單靈活性很好地控制被試的個體差異95ppt課件單被試實驗設計的缺點實驗結果缺乏概括性重復效應或順序效應實驗處理的有效性難以保障96ppt課件（二）種類

基線設計在每個實驗處理內重復記錄被試在因變量上的成績，以便為行為畫出一條基線。為了確定和控制無關變量，實驗者需要采取措施，以讓基線的變動性和漂移性降低到最低水平。多基線設計，即比較對同一個被試進行一系列基線和施加自變量后結果。特別適合于實驗者關注的行為在施加完自變量后，即撤去自變量被試的行為不能回到基線水平。基線設計多基線設計97ppt課件1.基線設計

A-B設計的含義及模式

A表示基線階段；

B表示施加自變量階段，簡稱實驗處理。98ppt課件假設基礎沒有施加自變量，在基線階段測量的被試行為不會變化。施加自變量，所測量的被試行為發生變化，可以推斷自變量引起了被試行為的變化。注意事項這種設計極易受其它變量的影響。會成為內部效度的一種威脅。99ppt課件A-B設計的應用矯正小學生上課注意力不集中的行為目的矯正小學生上課注意力不集中的行為自變量小學生上課注意力集中的行為后教師給予表揚因變量注意分散持續的時間實驗步驟100ppt課件在施加自變量（B）階段，實驗者要求教師在上課時，如果小學生上課時表現出注意集中的行為，即注意力不分散了，教師就要給予表揚，同時測量其注意分散的行為持續時間在基線期（A）。實驗者以小時為單位，觀察小學生上課時注意力分散的持續時間。通過多次觀察后，發現已經找到了小學生注意力分散的穩定水平，實驗進入第二個階段101ppt課件2.多基線設計單被試多基線設計對單個被試不同行為進行干預的多基線設計。交叉被試多基線設計對多個被試相同行為進行干預的多基線設計。這種A-B多基線設計又稱A-B錯開基線設計。102ppt課件A-B多基線設計的模式通過匹配法，選擇好在各方面比較接近的被試；建立基線（A），觀察記錄被試的因變量上成績；給第一位被試施加自變量（B），觀察記錄因變量的成績；第一位被試在接受自變量后，觀察到因變量的成績趨于穩定了；給第二位被試施加自變量（B）；第二位被試在接受自變量后，觀察到因變量的成績趨于穩定了；給第三位被試施加自變量（B）；第三位被試在接受自變量后，觀察到因變量的成績趨于穩定了。103ppt課件104A-B三基線設計不同被試的行為在施加自變量之前有長短不等的基線期（A）。在沒有施加自變量前，觀察到被試的行為是穩定的。當施加自變量后（B），被試的行為發生了變化，這樣實驗者就能確定是自變量引起了被試行為的變化，而不是其他因素引起被試行為的變化104ppt課件105A-B多基線設計結果分析實驗者需要分析被試1在施加自變量（B）階段是否與基線（A）在因變量上的行為表現相同。同時觀察被試2和被試3在被試1接受自變量（B）時在因變量上的行為表現是否變化。如果被試1在接受自變量（B）時，其在因變量上的行為變化了，而被試2和被試3在因變量上的行為沒有發生變化，則由此推斷出被試1在因變量上的行為的變化是由施加自變量（B）所引起的。如果被試2接受自變量（B）后，其因變量上的行為發生了變化，同時，被試1在接受自變量后，其在因變量上的行為保持穩定；被試3在基線期（A），其在因變量上的行為保持穩定。實驗者就可依次推斷出被試2在接受自變量（B）后，其因變量上行為的變化是由自變量引起的。可采用同樣的方法，來分析被試3在接受自變量（B）后，其在因變量上的行為是否產生變化105ppt課件A-B多基線設計的應用舉例1.幼兒攻擊性行為裝扮游戲矯正的多基線實驗研究攻擊行為也稱侵犯行為是有意地傷害他人身體與精神的行為，包括毆打、侮辱和搶奪損壞他人財物等霸道行為。被試：從某幼兒園大班幼兒中選取，采用阿肯巴克兒童行為量表，對被試進行測定。大班兒童年齡5-6歲，根據粗分的劃界標準，男孩的總粗分上限為40-42分，女孩總粗分上限為37-41，超過了極為異常。6名實驗人員在幼兒園觀察研究對象人選的具體言行表現，主動攻擊包括軀體上的攻擊和語言上的攻擊，共觀察三天。最后確定三名大班男孩作為被試，他們的總粗分分別為48、50、45。106ppt課件幼兒攻擊性行為矯正階段A（第1-5天）是研究對象一、二、三的共同的基線期；階段B（第6-10天）小組一開始開展裝扮游戲，游戲訓練一直持續到階段D結束，共訓練15天。整個小組單獨被實驗教師帶到外場地1活動，防止小組二和小組三觀察到。研究對象二和研究對象三仍處于基線期。階段C（第11-15天）小組二開始開展裝扮游戲，游戲訓練一直持續到階段D結束，共訓練10天。整個小組單獨被實驗教師帶到外場地2活動，防止小組三觀察到。研究對象三仍處于基線期。107ppt課件

階段D（第16-20天）小組三開始開展裝扮游戲，游戲訓練一直持續到階段D結束，共訓練5天。整個小組單獨被實驗教師帶到外場地3活動，此階段是研究對象二、三共同的矯正期。108ppt課件109Copyright?2012AndyGuo.Allrightsreserved。

109ppt課件A-B設計的變式（1）A-B多反應設計只有一個被試，在建立基線期（A），需要同時建立兩個因變量或多個因變量的基線，然后實驗者先后對每一個因變量施加自變量（B），考察自變量所引起的因變量的變化。屬于A-B設計的一種變式，其原理與A-B多基線設計相同。也稱交叉反應多基線設計。110ppt課件A-B多反應設計在建立基線期（A）時，實驗者需要選擇兩個因變量（D1和D2）。通過觀察，發現兩個因變量的結果穩定后，開始下一步實驗。對被試施加自變量（B1）考察其對第一個因變量（D1）的作用。同時繼續測量其它因變量的變化。當第一個因變量（D1）變化穩定后，開始下一步實驗對被試施加自變量（B2）考察其對第二個因變量（D2）的作用。同時繼續測量第一個因變量（D1）在自變量（B1）的作用下的變化。當第二個因變量（D2）變化穩定后，結束實驗111ppt課件A-B多反應設計的應用舉例1.利用A-B多反應設計來消除被試的不良行為采用該設計，治療一位在日常飲食中過量飲咖啡的被試。實驗過程：觀察被試每天飲食咖啡的量，以此作為基線（A）。實驗者與被試制定協議，如果被試每天飲咖啡的量低于某一規定的標準，可得到獎勵，否則受到懲罰。治療之前，被試先交200元，如果每天所飲得咖啡量低于標準，將得到5元獎勵，否則5元交歸實驗者。在整個治療期間，被試每天要記錄自己飲咖啡的量，還要記錄自己每天得到了多少錢或失去了多少錢。112ppt課件113ppt課件1142.如何減少吸煙量在基線期（A），觀察發現被試每天吸煙約50支香煙在治療的第一個階段（B），規定每天吸煙量為基線水平的92%（46支煙）。如果吸煙量超過這一標準，被試要繳納罰款，多吸一支煙罰1元，如果低于此標準就能得到獎勵，每少吸一支煙得1元獎勵從階段C到G階段，每一個階段標準均為前一階段標準的92%，治療結束時，被試每日吸煙量已降低到35支左右114ppt課件（2）交互作用的設計A-B-BC-B-A-C-BC-C-A的設計一種能夠實現檢驗交互作用的設計不僅能夠揭示兩個自變量B和C各自的效果，而且還能夠揭示自變量之間的交互作用的效果115ppt課件A-B-BC-B-A-C-BC-C-A的設計模式圖116ppt課件A-B-A設計的模式三個階段：①建立基線階段（baseline），簡稱A階段；②施加自變量階段，簡稱B階段；③撤去自變量階段，簡稱A階段；O1，OK，OK+1、O2K、O3K代表測試的結果。X代表施加自變量。TA和TB代表實驗設計中的時間段。A-B-A設計是單被試實驗設計的最主要模式117ppt課件A-B-A設計的具體操作過程（一）建立基線階段（A）實驗能否成功取決于第一個建立基線的階段基線：是指在不接受任何自變量處理水平時來測量被試的行為表現或者在控制條件下來測量被試的行為表現基線階段所收集的結果：用來評估被試接受自變量處理后對其產生影響進行對比的標準。衡量基線“穩定”的標準：因變量的變化值在5%之內，持續4個測驗期就算是達到了穩定。118ppt課件（二）施加自變量階段（B）定期地重復測量因變量，觀察其變化。除呈現或施加自變量外，其他一切實驗條件、情景都必須保持與基線階段完全一樣。自變量需要呈現或施加時間：讓因變量再次達到穩定標準時結束。119ppt課件（三）撤去自變量階段（A）當因變量的變化達到穩定標準后進入第三個階段。同時按照定期地重復測量因變量，觀察其變化，直到因變量的變化又回到第一個基線水平（A）的穩定水平。對于單被試實驗設計，該階段非常關鍵。120ppt課件從第一個階段（A）到第二個階段（B），因變量的變化雖然可以說是由自變量變化引起的，但并沒有完全剔除其他因素對因變量產生影響的因素。例如：成熟、重復測量等因素引起的當在第三個階段（A）實驗者撤去自變量后，因變量的變化又恢復到第一個階段基線的穩定水平時，實驗者就能夠比較確定地得出第二階段因變量的變化是由自變量引起的121ppt課件A-B-A設計的優缺點優點為實驗者提供兩次比較的機會①在第一個階段（A）的基線與第二個階段（B）施加自變量后的結果比較。②第二個階段（B）施加自變量后的結果與第三階段（A）撤去自變量后的結果進行比較。提高了實驗的內部效度有效地消除了由于練習或成熟等無關變量，使無關變量得到了有效的控制。122ppt課件存在的問題第二個階段施加自變量（B）后，引起被試行為長期的變化，在第三個階段（A）被試的行為很難回到基線水平，實驗者無法確定施加自變量（B）是否真正地起作用。克服策略縮短施加自變量的第二個階段（B），使其引起的因變量變化不過于持久。123ppt課件A-B-A設計的應用舉例1.與植物交談能否促進其生長的研究實驗者想要證明與植物交談能使植物長的更好這一觀點是否正確。首先，實驗者認真仔細的選擇要研究的對象實驗步驟124ppt課件第一個階段為基線期（A）。在三個月的時間內，實驗者完全不與植物交談。在三個月的時間內，每周一測量橡皮樹的生長情況并制成圖表。這樣確定一個基線，即沒有施加自變量時橡皮樹的生長的情況第二個階段施加自變量（B）。實驗者在隨后的三個月里施加自變量，即每天與橡皮樹交談兩個小時。實驗者每周一測量橡皮樹的生長情況并制圖。“交談”操作性定義是朗讀某種作家的小說。第三個階段撤去自變量（A）。即在最后三個月的時間內，實驗者們不與植物交談，僅僅是繼續觀察它的生長情況125ppt課件2.動機對動物按桿行為影響的研究探討在操作性條件反射過程中，動機對操作性條件反應的作用。首先訓練老鼠在斯金納箱中學習按桿的動機反應來獲得食物獎賞。自變量是饑餓動機的操作性定義是每天僅喂食一小時。因變量為按桿獲得食物（操作性條件反應）的頻率。實驗步驟126ppt課件第一個階段為基線期（A）。每天讓老鼠吃飽后放進斯金納箱5分鐘，讓老鼠自由按桿來獲得食物。在基線穩定后進入下一個階段第三個階段撤去自變量（A）。在讓老鼠吃飽食物后，放入斯金納箱中，記錄其按桿的行為頻率第二個階段施加自變量（B）。每天僅喂一小時。老鼠每天在斯金納箱中停留5分鐘，記錄其按桿的行為頻率。當老鼠按桿行為頻率進入穩定水平后，實驗進入下一個階段127ppt課件3.研究一個大型制造分銷中心工人的行為目的：用斯金納的積極強化原理使更多的工人來工作。實驗假設：如果工人來工作時能夠給予獎勵，將會提高他們的出勤率。自變量強化，兩個處理水平：有強化和無強化因變量是否曠工分組由于現實原因，工人們分散在各個車間，實驗中發生一些情況是實驗者無法控制的。因此，實驗者不使用隨機分組的實驗設計，而采用大樣本A-B-A設計來驗證假設。128ppt課件實驗步驟：在日常工作狀態下記錄工人的出勤率，作為基線階段（A）的數據。施加自變量階段（B）具體做法是實驗者與工人之間進行一項撲克游戲。他們告訴每位工人，如果他們每天能夠按時到崗，允許他們從一副撲克牌中抽取一張。在五天結束時，擁有最好撲克的工人，將會贏得20美元。結果發現開展抽獎活動對工人上班起了作用，曠工率下降了18%。129ppt課件實驗者告訴工人，下周停止進行玩撲克抽獎的游戲，即撤去自變量（A），結果發現工人曠工率上升了。由此，兩位實驗者得出讓工人進行撲克抽獎游戲，能夠減少工人曠工的結論。為了在進一步探討清楚是不是實驗者施加自變量所起的作用，兩位實驗者再一次地啟動了抽獎活動，發現工人的曠工率又下降了，表明實驗結果真實可靠。130ppt課件A-B-A設計的幾種變式1.A-B-A-B設計在實驗中，B出現了兩次，有兩次施加同一自變量。這種模式的設計經常應用于臨床心理學和心理咨詢與矯正的研究中。

131ppt課件A-B-A-B設計實驗模式圖

132ppt課件A-B-A-B設計的應用舉例用A-B-A-B設計的實驗來消除兒童不良行為有一位小男孩名叫比爾，剛上幼兒園。看上去很健康、很正常，但就是比其他小朋友更能哭。當他受一點挫折后就會大聲哭泣，而他們同年齡的小朋友卻能克服挫折，很少哭泣。實驗者通過對比爾的觀察，提出成人的注意強化了比爾表現出更多哭泣行為的假設。實驗步驟133ppt課件第一個基線階段（A）。實驗者要求老師要對比爾哭的行為表現出一種正常的注意。在基線期，比爾每天哭大約5~10次第二個施加自變量階段（B）。實驗者要求教師要對比爾哭的行為不予理睬，同時如果比爾的表現適度時，教師通過關注他，以此作為獎勵，以此來消除過度反應的哭聲。第三個階段撤去自變量（A）。實驗者要求教師再次對比哭的行為進行強化。比爾只要一哭，教師就給予關注。第四個階段再一次施加自變量（B）。實驗者要求教師對比爾的行為與第二個階段相同，即要求教師對比爾哭的行為不予理睬，同時如果比爾的表現適度時，教師通過關注他，以此作為獎賞134ppt課件2.A-B-A-C-A設計單被試實驗設計中包括兩個自變量時可采用。A代表基線，B代表第一個自變量，C代表第二個自變量。135ppt課件A-B-A-C-A設計模式圖136ppt課件A-B-A-C-A設計的應用舉例探討消除注意（自變量B）和懲罰（自變量C）對于兒童上課搗亂行為的作用。實驗步驟137ppt課件第一個基線階段（A）。實驗者觀察兒童的搗亂行為出現的頻率每天約10~15次之間第二個階段施加第一個自變量（B），即消除注意，觀察兒童的搗亂行為。兒童的搗亂行為出現的頻率每天約5~10次左右第四個階段施加第二個自變量（C），即施加懲罰，實驗者觀察到兒童的搗亂行為出現的頻率明顯下降，每天約1~5次之間第三個階段撤去自變量1（A），實驗者觀察到兒童的搗亂行為明顯增加，出現的頻率每天約15~20次第五個階段撤去自變量2（A），實驗者觀察到兒童的搗亂行為出現的頻率又增加了，每天約10~15次之間138ppt課件3.A-B1-A-B2-A設計單被試實驗設計中如果一個自變量包括有兩個處理水平，可以采用A-B1-A-B2-A設計。在基線階段（A）后，給被試施加自變量的第一個處理水平（B1）撤去自變量的第一個處理水平（A）再施加自變量的第二個處理水平（B2）最后撤去自變量的第二個處理水平（A）139ppt課件Copyright?2012AndyGuo.Allrightsreserved。

140ppt課件A-B1-A-B2-A設計的應用舉例研究被試飲酒量對其知覺反應的錯誤率影響自變量飲酒兩種水平：B1為50毫升，B2為200毫升。因變量被試對信號燈的反應錯誤率設計結果141ppt課件142ppt課件第三節實驗的效度與信度一、實驗的效度1、含義指實驗研究的變量是否是要研究的變量。實驗所能揭示事物本質規律的有效程度。實驗結果的有效性。實驗結果的可推廣性。143ppt課件2、實驗的效度的類型（1）統計結論效度統計結果揭示出自變量與因變量間有顯著關系，且真實代表了自變量與因變量的關系。影響因素數據的質量根據數據類型、分布和量表特征等選擇相應統計方法計數性數據使用參數檢驗；計量數據使用非參數檢驗統計檢驗的假設數據特征是否滿足該種方法的統計檢驗假設144ppt課件

（2）內部效度因變量的變化由自變量而引起的。沒有自變量，因變量就不會變化。（3）構想效度

實驗研究假設和測量指標的理論構想及其操作的有效性。重要性研究題目的來源具有合理性理論構想既要在邏輯上嚴謹，又要有一定的層次性研究者對自變量和因變量給出嚴格的操作性定義145ppt課件（4）外部效度也稱生態學效度，指實驗結果能普遍推論到樣本的總體及其他同類現象中的程度。實驗結果的普遍性和適用性。146ppt課件四種效度之間相互聯系、相互影響統計結論效度是內部效度的特例。構想效度與外部效度相同點：它們的基本點在于做出概括化和結果的普遍性。差異：前者的目標總體較難具體確定，后者要求從一般化到實際上存在著特定總體、背景和事件等條件。可以在保證內部效度和構想效度的情況下，提高統計結論效度和外部效度。147ppt課件3.影響實驗效度的一般性因素與被試有關的因素；測量與具體研究方法方向的因素；研究構思與程序設計因素；實驗條件與不同因素的交互作用；148ppt課件

內部效度——與額外變量的控制有關影響因素1.歷史實驗的歷史2.成熟被試身體或心理變化所引起的因變量的變化3.儀器實驗測量儀器穩定性的變化149ppt課件4.測量經驗如果實驗包括預測和后測時，且用了相同的測樣，測驗經驗就會影響內部效度5.統計回歸向常態平均數的回歸常發生在被試的結果中有極端分數時控制方法保證被試同質采用協方差分析法150ppt課件

6.選擇是否按照隨機方法選擇被試7.被試損失率被試退出實驗8.選擇交互作用指被試的各種特征會使實驗處理效果具有特定含義，導致被試選擇和實驗處理存在交互作用151ppt課件外部效度評價維度（詹金斯）第一，用其他的被試人群，也能得到同樣的結果嗎？第二，用其他類型的實驗材料，也能得到同樣的結果嗎？第三，用其他不同類型的測驗，也能得到同樣結果嗎？第四，用不同實驗處理方式和不同自變量操作方式，也能得到同樣結果嗎？152ppt課件外部效度的影響因素被試之間的概括性研究結論適用于其他被試的普遍性或代表性物種之間的概括性從一種物種獲得的結論推廣到另一物種的適用程度情境之間的概括性從某一實驗情境中得到的結論普遍推廣到其他不同情境中的適用程度153ppt課件外部效度提高方法1.綜合將用不同辦法所做實驗結果進行綜合最常用元分析統計方法被試綜合刺激或實驗情境綜合多次試驗或機會的綜合多次測量的綜合2.多變量設計實驗效率更高控制更好概括的結論更有價值154ppt課件3.非反應性測量被試的反應含有主觀性4.現場實驗在實驗室外進行實驗適用于社會性因素的考察

5.自然觀察提出特定假設利用嚴格的實驗控制法來檢驗假設將結果運用于自然情境下進行檢驗155ppt課件二、實驗的信度1.定義指實驗結論的可靠性和一致性程度。如果重復實驗，每次所得結果應相同。操作性定義應該是可信的操作性定義的測量也應該是可信的156ppt課件2.種類評分者信度指不同觀察者去測量同一反應，計算他們之間觀測結果的一致性。重測信度指用同一工具對被試的反應進行兩次測量，計算其結果的一致性程度。項目間信度指用測驗、問卷或其他工具來測量相同變量時，其不同項目所得結果應相同。157ppt課件3.實驗信度的影響因素觀察量的大小指實驗中所選擇的樣本是否能夠代表總體，樣本的容量是否足夠大。統計檢驗通過統計分析，檢驗實驗條件間的差異是由自變量引起的還是由隨機因素造成的。如果不同實驗條件下的差異由偶然因素引起的概率很低，則可認為該結果由自變量引起。158ppt課件相關的含義和類型相關的表示方法四種可能的因果方向為什么要使用需要注意的幾個問題159ppt課件第四節相關設計一、相關的含義和類型相關（correlation）：指兩個變量之間的關系。類型依據兩個變量的變化方向正相關負相關零相關曲線相關160ppt課件正相關兩個變量之間，如果有一個變量在增大，另一個變量的對應值也隨之增大。一個變量值減少，另一個變量的對應值也隨