第二節關于被試的實驗設計實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計本節思考題1.什么叫被試間設計？它有哪些特點？2.什么是匹配設計？匹配的步驟和特點是什么？3.什么是隨機設計？它有哪些優缺點？4.什么是被試內設計？它有哪些優缺點？5.被試內設計常見的混淆有哪些？如何克服？2025/1/252實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計6.什么是拉丁方設計？它有哪些優缺點？7.什么是混合設計？有哪些特點？8.如果你來設計一個實驗研究，你會采用哪種設計？為什么？9.什么是平衡設計？它有哪些優缺點？2025/1/253實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計一、被試間設計（P63-65）一）含義：也叫組間設計或獨立組設計，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，要求每一個被試只接受一個自變量水平的處理。統計檢驗——獨立樣本的差異顯著性檢驗。二）優缺點1.優點：每個被試只接受一種實驗處理，一種自變量（或實驗處理）不會影響另一種自變量，避免了練習效應、疲勞等帶來的實驗誤差。2025/1/254實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計2.缺點：一是所需要的被試數量巨大；二是不同被試所接受的實驗處理不同，因此很難分辨出因變量的變化是被試間的差異所致，還是自變量的變化所致。3.克服方法：盡量減少兩個或多個組別中被試差異，以保證各組被試在實驗開始時各方面都相等或者相近。常用兩種方法解決等組問題2025/1/255實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計當所使用的被試數量較大時，可以采用隨機組設計的方法；如果所使用的被試數量較少，則一般采用匹配組設計的方法。當研究的自變量為被試變量時（如性別差異），一般用被試間設計。另外，如果被試只能完成一種實驗條件而無法參加另一實驗條件時也用被試間設計2025/1/256實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計三）匹配（即匹配組設計）1.含義：先將被試按某一個或者幾個特征（欲研究的自變量或與自變量關系密切）上水平的相同或相似加以匹配，再把每一匹配組中的每個被試隨機分配到各個組別，這樣可以保證各組被試的同質性。注意：實驗中需要對被試分成幾組，那么在一個匹配組中就需要有幾個同等水平的被試，每個被試被分入一個組。2025/1/257實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計2.優點：在實驗處理之前，就把組間變異縮到最小，并使各組內變異比單獨的隨機分配更接近相等。因此，這種設計能對被試個別差異給予更多的控制，小型實驗用配對設計，其效果比用隨機分組的效果更為顯著。如對同卵雙生子的研究。由于同卵雙生子是從同一個卵細胞發展而來的，所以他們的遺傳素質幾乎是完全相同的。因此，如果把雙生子分別分配到兩個不同的實驗組，那么，這兩組是可以進行比較的。例如，發展心理學中通過對同卵雙生子的研究，來考察智力是受遺傳的影響大還是受環境的影響大。2025/1/258實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計3.缺點（P64）（1）實驗者不可能在每一個特征上都進行匹配，匹配往往是不完全的。（2）匹配法往往費時費力。（3）在同時匹配幾個特征時，這些特征之間如果存在交互作用，就可能混淆實驗結果。（4）匹配法還需要謹防統計回歸的介入。2025/1/259實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計4.匹配組設計的步驟第一步：讓所有被試做“共同作業”，即接受預備測驗，獲得作業分數。任務性質有三種情況：A.相同任務：如打靶；根據打靶成績進行分組；B.類似任務：如問題解決→不同種類問題解決；C.相關任務：如智力測驗→問題解決。第二步，根據作業分數形成配對組。2025/1/2510實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計四）隨機化設計（即隨機組設計）1.含義：將被試隨機分配在不同的組內接受不同的自變量處理。隨機組設計的基本假設是將被試隨機分配到不同的組，若對各組用同樣的課題，在系統（基本相同）的條件下進行測量，其結果就成為系統組，則他們的成績在統計上應是相等的。2025/1/2511實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計2.優點：（1）用隨機分配被試的方法可控制兩組被試變量的差異，分組方法簡單可行。2）由于對每一被試只作一次觀測，可消除某些實驗誤差，如消除學習誤差的影響。3.缺點：（1）分成等組的方法仍欠精密。（2）若兩組在不同時期觀測，就有可能插入實驗以外的偶發事件，影響因變量的觀測結果。2025/1/2512實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計二、被試內設計：一）含義：又稱為組內設計，就是使每個被試輪流分配到自變量的不同水平或不同的自變量上，每個被試需要接受自變量的所有水平的處理。（有時又稱為重復測量設計。）2025/1/2513實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計二）被試內設計的優缺點：

1.優點：①組內設計需要的被試較少，實驗設計方便、有效。②組內設計比組間設計更敏感。③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。④組內設計消除了被試的個別差異對實驗的影響。2025/1/2514實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計2.被試內設計的缺點：①一種實驗條件下的操作將會影響另一種實驗條件下的操作，也就是實驗順序影響因變量。②組內設計的方法不能用來研究某些被試特點自變量之間的差異。③如果實驗中每一種實驗條件需要較長時間的恢復期，就不宜使用組內設計。④當不同自變量或自變量的不同水平產生的效果不可逆時，不宜使用組內設計。2025/1/2515實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計三）被試內設計常見的混淆

1.位置效應：實驗處理所處的位置對被試反應造成的影響。如比較A、B兩種可樂的口感，所有被試先品嘗A后品嘗B，結果大部分被試喜歡A。2.延續效應：在實驗處理的進展過程中，前一階段的處理對后一階段的處理產生的影響。一般有練習效應和疲勞效應兩種。2025/1/2516實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計假如一個實驗中有A、B兩種處理。所有被試先接受A處理，再接受B處理。當被試接受B處理時，他們有可能接受過A處理，所以對實驗任務相當熟悉，導致行為水平的提高，產生練習效應（practiceeffect）。或者被試接受B處理時對實驗任務感到厭煩、疲勞，導致行為水平下降，產生疲勞效應（fatigueeffect）。3.差異延續效應：延續效應的一種。2025/1/2517實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計四）平衡設計此處指對實驗處理的平衡，它是為了消除或減少位置和延續效應而采取的一些系統地改變實驗處理出現順序的技術。理論基礎：既然實驗處理的位置所產生的效應會與實驗處理本身的效應相混淆，那么只要在實驗中安排被試在所有順序下接受處理，就可以將各種處理下結果的差異歸因于自變量而非處理順序了。平衡設計可以有效地避免位置效應，也適用于延續效應；對差異延續效應只能減小，無法消除。2025/1/2518實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計1.ABBA設計適用于實驗的自變量有兩個水平的情況。ABBA設計在理論上能夠有效平衡成線性系統變化的位置和延續誤差。當位置和延續誤差不是線性系統變化時，ABBA設計也難以抵消。2025/1/2519實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計2.拉丁方設計，當自變量的水平有兩個以上時，常用此設計作為平衡手段。（P68-69）也叫輪換設計、平衡設計，這三個名稱是從其作用、方法和模式三個不同角度來說明這項設計的意義的。所謂平衡設計，是指在試驗中，往往由于前一個實驗處理，影響后一個實驗處理的效果；而本設計的作用在于提供對實驗順序的控制，使實驗條件均衡，抵消由于實驗先后順序的影響而產生的順序誤差。因而也可以稱之為抵消法設計。2025/1/2520實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計所謂輪換設計，是指在實驗中由于學習的首因律，先實驗的內容，被試容易記住；又因學習的近因律，對剛學過的內容，被試回憶的效果一般也較好。因而在實驗方法上，有必要使實驗內容的先后秩序輪換，使情景條件以及先后順序，對各個實驗組機會均等，打破順序界限。2025/1/2521實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計所謂拉丁方設計，是指平衡對抗設計的結構模式，猶如拉丁字母組成的方陣。例如四組被試接受A、B、C、D四種處理，其實驗結構模式為：

ABCDBDACCADBDCBA2025/1/2522實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計在一個平衡的拉丁方設計矩陣中，列通常表示實驗處理，行表示被試。在建立拉丁方的過程中，應注意：把被試分成與實驗處理的數目相等的組，每組的被試數盡量與實驗處理的數目相等。2025/1/2523實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計在讓四組學生背誦四篇題材不同的短文的實驗中，采用這種設計，除了能抵消學習的首因律和近因律的影響之外，還可以使文章的不同題材、橫排或豎排、內容的難易以及標點符號等多種因素的影響，在先后順序上對四組被試是均等的。這就可以在平衡中抵消掉順序誤差；還可以控制成熟、歷史和疲勞的影響。2025/1/2524實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計優點：（1）該設計對實驗處理順序進行了控制，平衡了前一個實驗處理對后一個實驗處理的影響，抵消了實驗處理先后順序產生的順序誤差。（2）各實驗處理是輪換的，減少了學習和記憶產生的影響。2025/1/2525實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計缺點：（1）不能隨機選擇、分配被試和實驗處理，所以無法消除組與組之間的差異。（2）該設計也可能會受到歷史、成熟、練習效應等的影響。2025/1/2526實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計請注意：被試內和被試間設計比較被試內設計：也叫相關樣本設計，是每個被試須接受自變量的所有情況的處理。被試間設計：被試間設計是要求每個被試只接受一種實驗處理，對另一被試進行另一種處理，故又稱獨立組設計。2025/1/2527實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計三、混合設計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。此種方法兼有組內設計和組間設計的優點，并可以把兩種方法綜合起來，取長補短。2025/1/2528實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計混合設計例一約翰遜等人（

Johnson）（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。2025/1/2529實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計比較被試變量是組間設計（抑郁、非抑郁，此處也可以理解為抑郁組和對照組）任務類型是組內設計（完成、未完成）2025/1/2530實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計混合設計舉例二讓被試以不同的背誦方式對一系列意義上沒有聯系的3個英語單詞為一組的材科進行加工，背誦的次數也不相同。背誦方式有3種，產生了3種實驗條件：(1)機械背誦.(2)造句背誦。(3)想象背誦。背誦次數分別為1，2，4，8，10次，每次背誦時間為2秒。2025/1/2531實驗心理學3.2第二節關于被試的實驗設計背誦方式為組間設計：所有被試分成3組，每組被試只用一種方法背誦。背誦次數為組內設計：在每種背誦方式下，背誦次數都有1，2，4，8，10五種．每個被試都要按隨機安排的順序輪流進行這五種不同次數的背誦。2025/1/2532實驗心理學3.2第二節關于被