第二章實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1、一、自變量及其類型一、自變量及其類型二、因變量及其特性二、因變量及其特性三、何為額外變量？三、何為額外變量？四、對(duì)自變量、因變量、額外變量的控制四、對(duì)自變量、因變量、額外變量的控制五、典型的實(shí)驗(yàn)混淆五、典型的實(shí)驗(yàn)混淆實(shí)驗(yàn)者所操縱的、對(duì)被試者的反應(yīng)產(chǎn)生影響的變量實(shí)驗(yàn)者所操縱的、對(duì)被試者的反應(yīng)產(chǎn)生影響的變量稱為自變量。稱為自變量。不同的刺激特性可作為自變量引起被試的不同反應(yīng)。不同的刺激特性可作為自變量引起被試的不同反應(yīng)。溫度、亮度、噪音、人員、時(shí)間變化等都可能成為溫度、亮度、噪音、人員、時(shí)間變化等都可能成為實(shí)驗(yàn)選取的自變量。實(shí)驗(yàn)選取的自變量。被試的各種特點(diǎn)，如性別、年齡、職業(yè)、文化程度、被試的各種

2、特點(diǎn)，如性別、年齡、職業(yè)、文化程度、來自農(nóng)村還是城市、性格的內(nèi)向還是外向、自信還是自來自農(nóng)村還是城市、性格的內(nèi)向還是外向、自信還是自卑等等，也可以作為心理實(shí)驗(yàn)的自變量。卑等等，也可以作為心理實(shí)驗(yàn)的自變量。由操縱自變量而引起的被試者的某種特定反應(yīng)稱為由操縱自變量而引起的被試者的某種特定反應(yīng)稱為因變量。因變量?？煽啃裕褐笇?shí)驗(yàn)結(jié)果的一致性信度?？煽啃裕褐笇?shí)驗(yàn)結(jié)果的一致性信度。有效性：當(dāng)確是自變量而不是其他因素造成因變量有效性：當(dāng)確是自變量而不是其他因素造成因變量的變化時(shí)，就說這種因變量是有效的；當(dāng)不是自變量而的變化時(shí)，就說這種因變量是有效的；當(dāng)不是自變量而是其它變量或難以確定究竟什么引起了因變量的變

3、化時(shí)，是其它變量或難以確定究竟什么引起了因變量的變化時(shí)，就認(rèn)為這時(shí)的因變量是無效的。就認(rèn)為這時(shí)的因變量是無效的。敏感性：自變量的變化引起因變量相應(yīng)的變化，這敏感性：自變量的變化引起因變量相應(yīng)的變化，這樣的因變量是敏感的。如果自變量的變化不能引起相應(yīng)樣的因變量是敏感的。如果自變量的變化不能引起相應(yīng)的因變量的變化或者自變量很大的變化引起因變量很小的因變量的變化或者自變量很大的變化引起因變量很小的變化，這樣的因變量是不敏感的。的變化，這樣的因變量是不敏感的。凡對(duì)因變量產(chǎn)生影響的實(shí)驗(yàn)條件都稱為相關(guān)變量，凡對(duì)因變量產(chǎn)生影響的實(shí)驗(yàn)條件都稱為相關(guān)變量，相關(guān)變量中，實(shí)驗(yàn)者用于研究的變量稱為自變量，實(shí)驗(yàn)相關(guān)變量

4、中，實(shí)驗(yàn)者用于研究的變量稱為自變量，實(shí)驗(yàn)者不用于研究的變量稱為額外相關(guān)變量，簡稱額外變量。者不用于研究的變量稱為額外相關(guān)變量，簡稱額外變量。額外變量必須加以控制，故又稱控制變量。額外變量必須加以控制，故又稱控制變量。1 1、要盡可能給出自變量的操作定義。、要盡可能給出自變量的操作定義。根據(jù)測定變量的程序所下的定義叫操作定義。疲倦：根據(jù)測定變量的程序所下的定義叫操作定義。疲倦：工作效率的下降。：饑餓程度：禁食工作效率的下降。：饑餓程度：禁食2020小時(shí)后的食物攝小時(shí)后的食物攝入量。入量。2 2、明確是單因素實(shí)驗(yàn)還是多因素實(shí)驗(yàn)、明確是單因素實(shí)驗(yàn)還是多因素實(shí)驗(yàn)多因素實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的自變量可供操

5、縱。單因素多因素實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的自變量可供操縱。單因素實(shí)驗(yàn)只有一個(gè)自變量可供操縱變化，其他可能對(duì)因變量產(chǎn)生影實(shí)驗(yàn)只有一個(gè)自變量可供操縱變化，其他可能對(duì)因變量產(chǎn)生影響的變量應(yīng)作為額外變量或予以排除或保持恒定。響的變量應(yīng)作為額外變量或予以排除或保持恒定。1 1、選擇因變量要符合三條件。、選擇因變量要符合三條件。（1 1）有效性：任何反應(yīng)指標(biāo)若效度不高，則無用；）有效性：任何反應(yīng)指標(biāo)若效度不高，則無用；（2 2）客觀性：反應(yīng)指標(biāo)可通過一定方法觀察到。）客觀性：反應(yīng)指標(biāo)可通過一定方法觀察到?？陀^的指標(biāo)在一定條件下能重復(fù)進(jìn)行驗(yàn)證?？陀^的指標(biāo)在一定條件下能重復(fù)進(jìn)行驗(yàn)證。（3 3）數(shù)量化：便于記錄、便

6、于統(tǒng)計(jì)，便于比較。）數(shù)量化：便于記錄、便于統(tǒng)計(jì)，便于比較。2 2、要防止出現(xiàn)天花板效應(yīng)、地板效應(yīng)。、要防止出現(xiàn)天花板效應(yīng)、地板效應(yīng)。天花板效應(yīng)：當(dāng)要求被試完成的任務(wù)過于容易，所天花板效應(yīng)：當(dāng)要求被試完成的任務(wù)過于容易，所有不同水平的自變量都獲得很好的結(jié)果，且無甚差別，有不同水平的自變量都獲得很好的結(jié)果，且無甚差別，此為此為“天花板效應(yīng)天花板效應(yīng)”。當(dāng)要求被試完成的任務(wù)過于困難，。當(dāng)要求被試完成的任務(wù)過于困難，所有不同水平的自變量都獲得很差的結(jié)果，且無甚差別，所有不同水平的自變量都獲得很差的結(jié)果，且無甚差別，此為此為“地板效應(yīng)地板效應(yīng)”。3 3、要使用正確的指導(dǎo)語。、要使用正確的指導(dǎo)語。在以人為

7、被試的實(shí)驗(yàn)中常使用指導(dǎo)語來控制被試的在以人為被試的實(shí)驗(yàn)中常使用指導(dǎo)語來控制被試的反應(yīng)。（指導(dǎo)語就是向被試交代任務(wù)時(shí)所說的話。）反應(yīng)。（指導(dǎo)語就是向被試交代任務(wù)時(shí)所說的話。）如果不對(duì)額外變量加以控制，就弄不清因變量的變?nèi)绻粚?duì)額外變量加以控制，就弄不清因變量的變化是由自變量的變化導(dǎo)致的還是由于額外變量引起的?；怯勺宰兞康淖兓瘜?dǎo)致的還是由于額外變量引起的。1 1、排除法、排除法2 2、恒定法、恒定法3 3、匹配法與隨機(jī)化法、匹配法與隨機(jī)化法4 4、抵消平衡法、抵消平衡法5 5、統(tǒng)計(jì)控制法、統(tǒng)計(jì)控制法1 1、把額外變量從實(shí)驗(yàn)中排除出去。如果外界的噪、把額外變量從實(shí)驗(yàn)中排除出去。如果外界的噪音和光線

8、影響實(shí)驗(yàn)，那么最好的辦法是進(jìn)入隔音室和暗音和光線影響實(shí)驗(yàn)，那么最好的辦法是進(jìn)入隔音室和暗室，這樣就可以把他們排除掉。室，這樣就可以把他們排除掉。2 2、排除法所得的研究結(jié)果卻缺乏推論的普遍性。、排除法所得的研究結(jié)果卻缺乏推論的普遍性。使額外變量在實(shí)驗(yàn)過程中保持恒定不變。如：同一使額外變量在實(shí)驗(yàn)過程中保持恒定不變。如：同一實(shí)驗(yàn)室、同一實(shí)驗(yàn)者、同一時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)組和控制組使用實(shí)驗(yàn)室、同一實(shí)驗(yàn)者、同一時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)組和控制組使用同樣的實(shí)驗(yàn)程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。同樣的實(shí)驗(yàn)程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1 1、使用恒定法控制額外變量，會(huì)使實(shí)驗(yàn)的結(jié)果難、使用恒定法控制額外變量，會(huì)使實(shí)驗(yàn)的結(jié)果難以推廣到額外變量的其他水平上去。以推廣到額外

9、變量的其他水平上去。2 2、保持恒定的變量可能會(huì)與操縱的自變量發(fā)生交、保持恒定的變量可能會(huì)與操縱的自變量發(fā)生交互作用。例如如果被試者是男性，實(shí)驗(yàn)者是富有魅力的互作用。例如如果被試者是男性，實(shí)驗(yàn)者是富有魅力的女性，實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)者可能會(huì)使被試分心。這是交互作女性，實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)者可能會(huì)使被試分心。這是交互作用產(chǎn)生的額外變量。用產(chǎn)生的額外變量。1 1、將兩組被試（實(shí)驗(yàn)組、控制組）在一個(gè)或多個(gè)、將兩組被試（實(shí)驗(yàn)組、控制組）在一個(gè)或多個(gè)方面的特性匹配相等。方面的特性匹配相等。2 2、缺點(diǎn)：若需匹配的被試者特性很多，實(shí)驗(yàn)者常、缺點(diǎn)：若需匹配的被試者特性很多，實(shí)驗(yàn)者常常顧此失彼，很難甚至無法匹配。如匹配兩組被

10、試在年常顧此失彼，很難甚至無法匹配。如匹配兩組被試在年齡、性別、起始成績、智力等方面都相等是很困難。齡、性別、起始成績、智力等方面都相等是很困難。把被試隨機(jī)地分到各處理組中；根據(jù)概率理論，各把被試隨機(jī)地分到各處理組中；根據(jù)概率理論，各組被試所具備的各種條件和機(jī)會(huì)均等，不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性組被試所具備的各種條件和機(jī)會(huì)均等，不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性偏差。偏差。能克服匹配法顧此失彼的缺點(diǎn)，也能控制難以觀察能克服匹配法顧此失彼的缺點(diǎn)，也能控制難以觀察的中介變量（如動(dòng)機(jī)、情感、疲勞、注意等）。的中介變量（如動(dòng)機(jī)、情感、疲勞、注意等）。采用某些綜合平衡的方式使額外變量的效果互相抵采用某些綜合平衡的方式使額外變量的效果互相

11、抵消以達(dá)到控制額外變量目的方法。這種方法的主要作用消以達(dá)到控制額外變量目的方法。這種方法的主要作用是控制序列效應(yīng)。具體包括是控制序列效應(yīng)。具體包括ABBAABBA設(shè)計(jì)與拉丁方設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)與拉丁方設(shè)計(jì)。1 1、ABBAABBA設(shè)計(jì)：對(duì)同一組被試先給以設(shè)計(jì)：對(duì)同一組被試先給以A A處理，再給以處理，再給以B B處理，然后倒過來，先給以處理，然后倒過來，先給以B B處理，再給以處理，再給以A A處理。處理。2 2、拉丁方設(shè)計(jì)：對(duì)多組被試給以兩種以上的處理，、拉丁方設(shè)計(jì)：對(duì)多組被試給以兩種以上的處理，為了抵消序列效應(yīng)，應(yīng)采用拉丁方設(shè)計(jì)。為了抵消序列效應(yīng)，應(yīng)采用拉丁方設(shè)計(jì)。由于條件限制，明知有因素影響實(shí)驗(yàn)

12、結(jié)果，卻無法由于條件限制，明知有因素影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，卻無法在實(shí)驗(yàn)中加以排除和控制。只有做完實(shí)驗(yàn)后采用協(xié)方差在實(shí)驗(yàn)中加以排除和控制。只有做完實(shí)驗(yàn)后采用協(xié)方差分析把影響結(jié)果的因素分析出來，以達(dá)到對(duì)額外變量的分析把影響結(jié)果的因素分析出來，以達(dá)到對(duì)額外變量的控制。這種事后用統(tǒng)計(jì)技術(shù)來達(dá)到控制額外變量的方法控制。這種事后用統(tǒng)計(jì)技術(shù)來達(dá)到控制額外變量的方法稱為統(tǒng)計(jì)控制。稱為統(tǒng)計(jì)控制。比較兩種教學(xué)方法的好壞，雖實(shí)驗(yàn)者事先知道兩班比較兩種教學(xué)方法的好壞，雖實(shí)驗(yàn)者事先知道兩班學(xué)生智力不等，但限于條件無法對(duì)智力因素加以控制以學(xué)生智力不等，但限于條件無法對(duì)智力因素加以控制以使兩班學(xué)生智力水平相當(dāng)。實(shí)驗(yàn)后用協(xié)方差分析將

13、智力使兩班學(xué)生智力水平相當(dāng)。實(shí)驗(yàn)后用協(xié)方差分析將智力的影響排除后，就可比較兩種教學(xué)方法的優(yōu)劣。的影響排除后，就可比較兩種教學(xué)方法的優(yōu)劣。實(shí)驗(yàn)者在實(shí)驗(yàn)中可有意無意地以某種方式如動(dòng)作、實(shí)驗(yàn)者在實(shí)驗(yàn)中可有意無意地以某種方式如動(dòng)作、表情、語言等影響被試，如在被試出現(xiàn)正確反應(yīng)時(shí)點(diǎn)頭表情、語言等影響被試，如在被試出現(xiàn)正確反應(yīng)時(shí)點(diǎn)頭以示肯定，在被試出現(xiàn)錯(cuò)誤反應(yīng)時(shí)皺眉以示否定，被試以示肯定，在被試出現(xiàn)錯(cuò)誤反應(yīng)時(shí)皺眉以示否定，被試容易附和主試的期望，做出不真實(shí)的反應(yīng)。容易附和主試的期望，做出不真實(shí)的反應(yīng)。羅森塔爾告訴主試，迷津?qū)嶒?yàn)的老鼠來自不同種系：羅森塔爾告訴主試，迷津?qū)嶒?yàn)的老鼠來自不同種系：“聰明鼠聰明鼠”

14、、“笨拙鼠笨拙鼠”。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：聰明鼠犯錯(cuò)誤更。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：聰明鼠犯錯(cuò)誤更少。似乎可推斷，拿到聰明鼠的主試比拿到笨拙鼠的主少。似乎可推斷，拿到聰明鼠的主試比拿到笨拙鼠的主試更能鼓勵(lì)老鼠通過迷津。試更能鼓勵(lì)老鼠通過迷津。研究者不讓主試知道實(shí)驗(yàn)條件。對(duì)于主試不知道的研究者不讓主試知道實(shí)驗(yàn)條件。對(duì)于主試不知道的東西，他無法與被試交流。由于主試和被試都不知道實(shí)東西，他無法與被試交流。由于主試和被試都不知道實(shí)驗(yàn)條件，因此這種實(shí)驗(yàn)程序稱為雙盲實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)條件，因此這種實(shí)驗(yàn)程序稱為雙盲實(shí)驗(yàn)。19241924年，美國霍桑電力公司進(jìn)行一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，目的是年，美國霍桑電力公司進(jìn)行一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，目的是確定最佳照明條件以提高工效。結(jié)

15、果不論照明增加還是確定最佳照明條件以提高工效。結(jié)果不論照明增加還是減少，工人的工作效率都在提高。后來發(fā)現(xiàn)這是由于工減少，工人的工作效率都在提高。后來發(fā)現(xiàn)這是由于工人覺得參加實(shí)驗(yàn)是廠里在關(guān)心他們，從而提高工效。被人覺得參加實(shí)驗(yàn)是廠里在關(guān)心他們，從而提高工效。被試者的態(tài)度與照明條件的效應(yīng)發(fā)生了混淆。試者的態(tài)度與照明條件的效應(yīng)發(fā)生了混淆。有時(shí)，醫(yī)生開給病人的并非藥物，（如可能是維生有時(shí)，醫(yī)生開給病人的并非藥物，（如可能是維生素片），當(dāng)病人相信那是藥物，服用后也產(chǎn)生療效，這素片），當(dāng)病人相信那是藥物，服用后也產(chǎn)生療效，這是病人心理作用的結(jié)果。安慰劑效應(yīng)中，被試的心理作是病人心理作用的結(jié)果。安慰劑效應(yīng)中

16、，被試的心理作用混淆了自變量。用混淆了自變量。被試很可能會(huì)自發(fā)地對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康漠a(chǎn)生一個(gè)假設(shè)或猜被試很可能會(huì)自發(fā)地對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康漠a(chǎn)生一個(gè)假設(shè)或猜測，然后用自認(rèn)為能滿足目的的方式進(jìn)行反應(yīng)。要求特測，然后用自認(rèn)為能滿足目的的方式進(jìn)行反應(yīng)。要求特征的典型例子是霍桑效應(yīng)和安慰劑效應(yīng)。征的典型例子是霍桑效應(yīng)和安慰劑效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)者效應(yīng)、霍桑效應(yīng)、安慰劑效應(yīng)，是心理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)者效應(yīng)、霍桑效應(yīng)、安慰劑效應(yīng)，是心理實(shí)驗(yàn)中的典型混淆，其額外變量都是由于主被試相互作用所中的典型混淆，其額外變量都是由于主被試相互作用所致。致。是進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)前做的具體規(guī)劃。主要是控制實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)前做的具體規(guī)劃。主要是控制實(shí)驗(yàn)條件和安排實(shí)驗(yàn)程序

17、的計(jì)劃。其目的在于找出實(shí)驗(yàn)條件條件和安排實(shí)驗(yàn)程序的計(jì)劃。其目的在于找出實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間的關(guān)系，做出正確的結(jié)論，來檢驗(yàn)解決和實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間的關(guān)系，做出正確的結(jié)論，來檢驗(yàn)解決問題的假設(shè)。問題的假設(shè)。1 1、實(shí)驗(yàn)采用多少個(gè)自變量？、實(shí)驗(yàn)采用多少個(gè)自變量？2 2、各自變量內(nèi)采用多少個(gè)處理水平？、各自變量內(nèi)采用多少個(gè)處理水平？3 3、各處理水平中使用相同還是不同的被試？、各處理水平中使用相同還是不同的被試？1 1、要求每位被試只接受多個(gè)實(shí)驗(yàn)處理中的一個(gè)處、要求每位被試只接受多個(gè)實(shí)驗(yàn)處理中的一個(gè)處理。不同的實(shí)驗(yàn)處理所用的被試不同。理。不同的實(shí)驗(yàn)處理所用的被試不同。2 2、在被試間設(shè)計(jì)中，實(shí)驗(yàn)者須保證各

18、被試組在實(shí)、在被試間設(shè)計(jì)中，實(shí)驗(yàn)者須保證各被試組在實(shí)驗(yàn)開始時(shí)各方面均相等的等組。驗(yàn)開始時(shí)各方面均相等的等組。a1 a2 a3 a4 S1 S2 S3 S4S5 S6 S7 S8S9 S10 S11 S12S13 S14 S15 S16a1 a1 a1 a2 a2 a2b1 b2 b3 b1 b2 b3S1 S2 S3 S4 S5 S6S7 S8 S9 S10 S11 S12S13 S14 S15 S16 S17 S18S19 S20 S21 S22 S23 S24實(shí)驗(yàn)者想探討誦讀次數(shù)對(duì)記憶效果的影響。預(yù)期學(xué)實(shí)驗(yàn)者想探討誦讀次數(shù)對(duì)記憶效果的影響。預(yù)期學(xué)習(xí)被呈現(xiàn)習(xí)被呈現(xiàn)5 5次的項(xiàng)目較只呈現(xiàn)次的項(xiàng)

19、目較只呈現(xiàn)1 1次的項(xiàng)目記憶效果好。自次的項(xiàng)目記憶效果好。自變量：項(xiàng)目的誦讀次數(shù)，因變量：再認(rèn)測驗(yàn)分?jǐn)?shù)。測試變量：項(xiàng)目的誦讀次數(shù)，因變量：再認(rèn)測驗(yàn)分?jǐn)?shù)。測試3030個(gè)被試記憶無意義音節(jié)的能力，如何分配被試？個(gè)被試記憶無意義音節(jié)的能力，如何分配被試？每個(gè)被試接受一種處理方式，一種處理方式不可能每個(gè)被試接受一種處理方式，一種處理方式不可能影響或污染另一種處理方式，因此避免了練習(xí)效應(yīng)和疲影響或污染另一種處理方式，因此避免了練習(xí)效應(yīng)和疲勞效應(yīng)等由實(shí)驗(yàn)順序造成的誤差。勞效應(yīng)等由實(shí)驗(yàn)順序造成的誤差。1 1、所需被試量大。當(dāng)實(shí)驗(yàn)的自變量增加時(shí)，實(shí)驗(yàn)、所需被試量大。當(dāng)實(shí)驗(yàn)的自變量增加時(shí)，實(shí)驗(yàn)所需被試數(shù)量會(huì)迅速

20、增加。所需被試數(shù)量會(huì)迅速增加。2 2、無法從根本上排除個(gè)體差異對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的混淆，、無法從根本上排除個(gè)體差異對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的混淆，即便是用匹配法、隨機(jī)化法也很難做到絕對(duì)即便是用匹配法、隨機(jī)化法也很難做到絕對(duì)“等組等組”。按某個(gè)或幾個(gè)特征水平（如視力、學(xué)習(xí)成績等）的按某個(gè)或幾個(gè)特征水平（如視力、學(xué)習(xí)成績等）的相同或相似加以匹配，相同或相似加以匹配，n n 個(gè)為一區(qū)組，再把每一區(qū)組中個(gè)為一區(qū)組，再把每一區(qū)組中的被試隨機(jī)分配到各個(gè)實(shí)驗(yàn)處理組，這樣可保證各實(shí)驗(yàn)的被試隨機(jī)分配到各個(gè)實(shí)驗(yàn)處理組，這樣可保證各實(shí)驗(yàn)處理組的被試同質(zhì)。處理組的被試同質(zhì)。匹配的步驟：先進(jìn)行前測，根據(jù)前測分?jǐn)?shù)進(jìn)行分組。匹配的步驟：先進(jìn)行前

21、測，根據(jù)前測分?jǐn)?shù)進(jìn)行分組。如某實(shí)驗(yàn)要將如某實(shí)驗(yàn)要將3030個(gè)學(xué)生分配到個(gè)學(xué)生分配到3 3個(gè)組中，分別由個(gè)組中，分別由3 3個(gè)英語個(gè)英語教師輔導(dǎo)。對(duì)教師輔導(dǎo)。對(duì)3030個(gè)學(xué)生以英語測驗(yàn)，對(duì)測驗(yàn)成績作高低個(gè)學(xué)生以英語測驗(yàn)，對(duì)測驗(yàn)成績作高低排列，將前排列，將前3 3個(gè)學(xué)生隨機(jī)分配到個(gè)學(xué)生隨機(jī)分配到ABCABC三組，再將接下來的三組，再將接下來的三個(gè)被試如法分配，直到分配完畢。三個(gè)被試如法分配，直到分配完畢。1 1、從理論上講，隨機(jī)化法是控制額外變量的最佳、從理論上講，隨機(jī)化法是控制額外變量的最佳方法，因?yàn)楦鶕?jù)概率理論，各組被試所具備的各種條件方法，因?yàn)楦鶕?jù)概率理論，各組被試所具備的各種條件和機(jī)會(huì)均等

22、，不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)偏差。和機(jī)會(huì)均等，不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)偏差。2 2、不僅克服匹配法顧此失彼的缺點(diǎn)，還能控制難、不僅克服匹配法顧此失彼的缺點(diǎn)，還能控制難以觀察的中介變量（如動(dòng)機(jī)、情感、疲勞、注意等）。以觀察的中介變量（如動(dòng)機(jī)、情感、疲勞、注意等）。被試在自變量發(fā)生變化的所有情況下接受實(shí)驗(yàn)。每被試在自變量發(fā)生變化的所有情況下接受實(shí)驗(yàn)。每個(gè)被試須接受自變量所有水平的處理。每個(gè)被試參與所個(gè)被試須接受自變量所有水平的處理。每個(gè)被試參與所有的實(shí)驗(yàn)處理，然后比較相同被試在不同處理下的行為有的實(shí)驗(yàn)處理，然后比較相同被試在不同處理下的行為變化。變化。a1 a2 a3 a4被試被試1被試被試2被試被試3被試被試4S1 S1

23、 S1 S1S2 S2 S2 S2S3 S3 S3 S3S4 S4 S4 S4a1 a1 a1 a2 a2 a2b1 b2 b3 b1 b2 b3S1 S1 S1 S1 S1 S6S2 S2 S2 S2 S2 S2S3 S3 S3 S3 S3 S3S4 S4 S4 S4 S4 S41 1、節(jié)省被試。、節(jié)省被試。2 2、組間個(gè)體差異得到了最好控制，因?yàn)橹挥幸唤M、組間個(gè)體差異得到了最好控制，因?yàn)橹挥幸唤M被試。被試。必須面對(duì)實(shí)驗(yàn)處理之間相互污染的問題。使用該法必須面對(duì)實(shí)驗(yàn)處理之間相互污染的問題。使用該法應(yīng)注意克服位置效應(yīng)和延續(xù)效應(yīng)。應(yīng)注意克服位置效應(yīng)和延續(xù)效應(yīng)。被試內(nèi)設(shè)計(jì)中，每個(gè)被試要接受多種不同的

24、處理，被試內(nèi)設(shè)計(jì)中，每個(gè)被試要接受多種不同的處理，實(shí)驗(yàn)處理所處的序列位置會(huì)影響被試的反應(yīng)，造成序列實(shí)驗(yàn)處理所處的序列位置會(huì)影響被試的反應(yīng)，造成序列位置產(chǎn)生的效應(yīng)與處理本身的效應(yīng)混淆，這就是位置效位置產(chǎn)生的效應(yīng)與處理本身的效應(yīng)混淆，這就是位置效應(yīng)。應(yīng)。在實(shí)驗(yàn)的進(jìn)展過程中，前一階段的處理對(duì)后一階段在實(shí)驗(yàn)的進(jìn)展過程中，前一階段的處理對(duì)后一階段的處理產(chǎn)生影響：練習(xí)效應(yīng)或疲勞效應(yīng)。的處理產(chǎn)生影響：練習(xí)效應(yīng)或疲勞效應(yīng)。既然實(shí)驗(yàn)處理的位置（順序）所產(chǎn)生的效應(yīng)會(huì)與實(shí)既然實(shí)驗(yàn)處理的位置（順序）所產(chǎn)生的效應(yīng)會(huì)與實(shí)驗(yàn)處理本身的效應(yīng)相混淆，那么只要在實(shí)驗(yàn)中安排被試驗(yàn)處理本身的效應(yīng)相混淆，那么只要在實(shí)驗(yàn)中安排被試在所有

25、順序下接受處理，就可以將各處理下結(jié)果的差異在所有順序下接受處理，就可以將各處理下結(jié)果的差異歸因于自變量而非處理順序。歸因于自變量而非處理順序。1 1、ABBAABBA設(shè)計(jì)：當(dāng)自變量的水平為設(shè)計(jì)：當(dāng)自變量的水平為2 2時(shí)；常用時(shí)；常用ABBAABBA設(shè)設(shè)計(jì)來平衡實(shí)驗(yàn)處理的順序。計(jì)來平衡實(shí)驗(yàn)處理的順序。2 2、當(dāng)自變量的水平數(shù)超過、當(dāng)自變量的水平數(shù)超過2 2時(shí)，常用拉丁方設(shè)計(jì)來時(shí)，常用拉丁方設(shè)計(jì)來平衡實(shí)驗(yàn)處理的順序。平衡實(shí)驗(yàn)處理的順序。1 2 3 4 S1、S2S3、S4S5、S6S7、S8a1 a2 a3 a4a2 a3 a4 a1a3 a4 a1 a2a4 a1 a2 a3假如某實(shí)驗(yàn)有假如某實(shí)

26、驗(yàn)有n n個(gè)處理，建立拉丁方的步驟如下：個(gè)處理，建立拉丁方的步驟如下：將被試分為將被試分為n n組（實(shí)驗(yàn)處理有多少個(gè)水平，就將被試分為組（實(shí)驗(yàn)處理有多少個(gè)水平，就將被試分為多少個(gè)組），第一行被試，接受處理對(duì)應(yīng)的編號(hào)可按公多少個(gè)組），第一行被試，接受處理對(duì)應(yīng)的編號(hào)可按公式：式：1 1，2 2，n n，3 3，n-1n-1，n-2n-2寫出。寫出。在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，既有被試間自變量，又有被試內(nèi)自在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，既有被試間自變量，又有被試內(nèi)自變量。如：被試接受甲自變量的每種水平，但只接受乙變量。如：被試接受甲自變量的每種水平，但只接受乙自變量的一個(gè)水平的處理。自變量的一個(gè)水平的處理?；旌显O(shè)計(jì)能表現(xiàn)被試間變

27、量在被試內(nèi)變量上的效應(yīng)?；旌显O(shè)計(jì)能表現(xiàn)被試間變量在被試內(nèi)變量上的效應(yīng)。兼具被試間設(shè)計(jì)、被試內(nèi)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。兼具被試間設(shè)計(jì)、被試內(nèi)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。b1 b2 b3a1S1 S1 S1S2 S2 S2S3 S3 S3S4 S4 S4a2S5 S5 S5S6 S6 S6S7 S7 S7S8 S8 S8研究中只有一個(gè)自變量，它有兩個(gè)或多個(gè)水平。將研究中只有一個(gè)自變量，它有兩個(gè)或多個(gè)水平。將被試隨機(jī)分配給自變量的各個(gè)水平，每個(gè)被試制接受一被試隨機(jī)分配給自變量的各個(gè)水平，每個(gè)被試制接受一個(gè)水平的處理。個(gè)水平的處理。a1 a2 a3 a4 S1 S2 S3 S4S5 S6 S7 S8S9 S10 S11 S12S

28、13 S14 S15 S16無關(guān)變量：文章長度、主題熟悉性、文章類型、被無關(guān)變量：文章長度、主題熟悉性、文章類型、被試年齡、受教育程度等。試年齡、受教育程度等。實(shí)施：將實(shí)施：將3232名被試隨機(jī)分成名被試隨機(jī)分成4 4組，每組閱讀一種生組，每組閱讀一種生字密度的文章，并回答有關(guān)文章內(nèi)容的閱讀理解問題。字密度的文章，并回答有關(guān)文章內(nèi)容的閱讀理解問題。4 4篇文章除生字密度外在其他方面盡量匹配。篇文章除生字密度外在其他方面盡量匹配。 a1 a2 a3 a43 4 8 96 6 9 84 4 8 83 2 7 75 4 5 127 5 6 135 3 7 122 3 6 11 35 31 56 80

29、變異來源變異來源平方和平方和自由度自由度均方均方FF.01(3,28)處理間處理間處理內(nèi)處理內(nèi)190.12578.750p-1=3p(n-1)=2863.3752.81322.53*4.57合計(jì)合計(jì)268.875np-1=31 由方差分析表可知：生字密度的效應(yīng)是統(tǒng)計(jì)顯著的由方差分析表可知：生字密度的效應(yīng)是統(tǒng)計(jì)顯著的（p0.01）；學(xué)生閱讀理解生字密度不同的文章，其閱讀）；學(xué)生閱讀理解生字密度不同的文章，其閱讀分?jǐn)?shù)會(huì)有顯著的差別。分?jǐn)?shù)會(huì)有顯著的差別。 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)施簡單，接受每個(gè)處理水平的被試可實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)施簡單，接受每個(gè)處理水平的被試可以不相等，不需匹配被試，每個(gè)被試僅接受一個(gè)處理水以不相等，

30、不需匹配被試，每個(gè)被試僅接受一個(gè)處理水平。平。1 1、被試個(gè)體差異帶來的無關(guān)變異混雜在組內(nèi)變異、被試個(gè)體差異帶來的無關(guān)變異混雜在組內(nèi)變異中，無法將二者分離。導(dǎo)致中，無法將二者分離。導(dǎo)致F F比率的分母項(xiàng)加大，從而使比率的分母項(xiàng)加大，從而使實(shí)驗(yàn)較為不敏感。實(shí)驗(yàn)較為不敏感。2 2、當(dāng)實(shí)驗(yàn)中含有多個(gè)處理水平時(shí)，需要的被試量、當(dāng)實(shí)驗(yàn)中含有多個(gè)處理水平時(shí)，需要的被試量也會(huì)較大。也會(huì)較大。在完全隨機(jī)設(shè)計(jì)中，被試的個(gè)體差異會(huì)混淆實(shí)驗(yàn)處理在完全隨機(jī)設(shè)計(jì)中，被試的個(gè)體差異會(huì)混淆實(shí)驗(yàn)處理的效應(yīng)。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)使用區(qū)組方法可從組內(nèi)變異中分離的效應(yīng)。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)使用區(qū)組方法可從組內(nèi)變異中分離出個(gè)體差異這個(gè)無關(guān)變量引起的

31、變異，使它不出現(xiàn)在處理出個(gè)體差異這個(gè)無關(guān)變量引起的變異，使它不出現(xiàn)在處理效應(yīng)和誤差變異中。效應(yīng)和誤差變異中。1 1、研究中只有一個(gè)自變量，自變量有兩個(gè)或多個(gè)、研究中只有一個(gè)自變量，自變量有兩個(gè)或多個(gè)水平（水平（p2p2）。）。2 2、研究中還有一個(gè)無關(guān)變量，也有兩個(gè)或多個(gè)水、研究中還有一個(gè)無關(guān)變量，也有兩個(gè)或多個(gè)水平（平（n2n2）。）。3 3、自變量的水平與無關(guān)變量的水平之間沒有交互、自變量的水平與無關(guān)變量的水平之間沒有交互作用。作用。 a1 a2 a3 a4區(qū)組區(qū)組1區(qū)組區(qū)組2區(qū)組區(qū)組3區(qū)組區(qū)組4S11 S12 S13 S14S21 S22 S23 S24S31 S32 S33 S34S4

32、1 S42 S43 S44 實(shí)驗(yàn)中有一個(gè)自變量（實(shí)驗(yàn)中有一個(gè)自變量（4個(gè)水平）；還有一個(gè)無關(guān)變量。個(gè)水平）；還有一個(gè)無關(guān)變量。將將16個(gè)被試在無關(guān)變量上進(jìn)行匹配，形成個(gè)被試在無關(guān)變量上進(jìn)行匹配，形成4個(gè)區(qū)組，每個(gè)區(qū)個(gè)區(qū)組，每個(gè)區(qū)組內(nèi)組內(nèi)4個(gè)同質(zhì)被試，分別隨機(jī)接受一個(gè)水平的處理。個(gè)同質(zhì)被試，分別隨機(jī)接受一個(gè)水平的處理。考慮到智力可能對(duì)測驗(yàn)分?jǐn)?shù)產(chǎn)生影響，但它又不是考慮到智力可能對(duì)測驗(yàn)分?jǐn)?shù)產(chǎn)生影響，但它又不是本研究感興趣的變量。將智力作為無關(guān)變量，通過實(shí)驗(yàn)本研究感興趣的變量。將智力作為無關(guān)變量，通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)將它的效應(yīng)分離出去，以更好地探討生字密度對(duì)閱設(shè)計(jì)將它的效應(yīng)分離出去，以更好地探討生字密度對(duì)閱讀

33、理解的影響。讀理解的影響。實(shí)驗(yàn)實(shí)施前，對(duì)實(shí)驗(yàn)實(shí)施前，對(duì)3232個(gè)被是做智力測驗(yàn)并按智力測驗(yàn)個(gè)被是做智力測驗(yàn)并按智力測驗(yàn)分?jǐn)?shù)分為分?jǐn)?shù)分為8 8個(gè)區(qū)組，然后隨機(jī)分配每個(gè)區(qū)組內(nèi)的個(gè)區(qū)組，然后隨機(jī)分配每個(gè)區(qū)組內(nèi)的4 4個(gè)同質(zhì)個(gè)同質(zhì)被試分別閱讀一種生字密度的文章。被試分別閱讀一種生字密度的文章。a1 a2 a3 a4區(qū)組區(qū)組1區(qū)組區(qū)組2區(qū)組區(qū)組3區(qū)組區(qū)組4區(qū)組區(qū)組5區(qū)組區(qū)組6區(qū)組區(qū)組7區(qū)組區(qū)組8 3 4 8 9 6 6 9 8 4 4 8 8 3 2 7 7 5 4 5 12 7 5 6 13 5 3 7 12 2 3 6 11變異來源變異來源 平方和平方和 自由度自由度 均方均方 F 生字密度生字密度

34、 190.125 3 63.375 25.17* 智力智力 25.875 7 3.696 1.47殘差殘差 52.875 21 2.518總總 268.875 31F0.01(3,21)=4.87; F0.01(7,21)=3.65 自變量生字密度的效應(yīng)顯著（自變量生字密度的效應(yīng)顯著（p0.05），表明智力不同的學(xué)生的閱讀理解無顯著差異。），表明智力不同的學(xué)生的閱讀理解無顯著差異。 隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)從總變異中分離出一個(gè)無關(guān)變量的效隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)從總變異中分離出一個(gè)無關(guān)變量的效應(yīng)，從而減小了實(shí)驗(yàn)誤差，可獲得對(duì)處理效應(yīng)更加精確應(yīng)，從而減小了實(shí)驗(yàn)誤差，可獲得對(duì)處理效應(yīng)更加精確的估價(jià)。的估價(jià)。1 1、若實(shí)驗(yàn)

35、中含有許多處理水平，會(huì)給形成同質(zhì)區(qū)、若實(shí)驗(yàn)中含有許多處理水平，會(huì)給形成同質(zhì)區(qū)組、尋找同質(zhì)被試帶來困難。組、尋找同質(zhì)被試帶來困難。2 2、較使用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)有更多限定。如要求自變、較使用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)有更多限定。如要求自變量與無關(guān)變量無交互作用。若存在交互作用，使用隨機(jī)量與無關(guān)變量無交互作用。若存在交互作用，使用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)是不合適的。區(qū)組設(shè)計(jì)是不合適的。研究中只有一個(gè)自變量（研究中只有一個(gè)自變量（P P個(gè)水平），還有兩個(gè)無個(gè)水平），還有兩個(gè)無關(guān)變量（關(guān)變量（P P個(gè)水平）。一個(gè)無關(guān)變量的水平在橫行分配，個(gè)水平）。一個(gè)無關(guān)變量的水平在橫行分配，另一無關(guān)變量的水平在縱裂分配，自變量的水平則分配另一無

36、關(guān)變量的水平在縱裂分配，自變量的水平則分配給拉丁方格的每個(gè)單元。給拉丁方格的每個(gè)單元。c1c2c3c4b1a1S1S2a2S9S10a3S17S18a4S25S26b2a2S3S4a3 S11S12a4S19S20a1S27S28b3a3S5S6a4S13S14a1S21S22a2S29S30b4a4S7S8a1S15S16a2S23S24a3S31S32無關(guān)變量無關(guān)變量B、C各有各有4個(gè)水個(gè)水平，形成平，形成44拉丁方格。拉丁方格。自變量自變量A也有也有4個(gè)水平；個(gè)水平；32個(gè)被試參加實(shí)驗(yàn)，每個(gè)被試參加實(shí)驗(yàn)，每個(gè)方格內(nèi)有個(gè)方格內(nèi)有2個(gè)被試，每個(gè)被試，每個(gè)被試只接受一種處理。個(gè)被試只接受一種處

37、理。1 1、拉丁方設(shè)計(jì)擴(kuò)展了隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)的原則，可分、拉丁方設(shè)計(jì)擴(kuò)展了隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)的原則，可分離出兩個(gè)無關(guān)變量的效應(yīng)。離出兩個(gè)無關(guān)變量的效應(yīng)。2 2、假定處理水平與無關(guān)變量水平間無交互作用。、假定處理水平與無關(guān)變量水平間無交互作用。3 3、隨機(jī)分配處理水平給、隨機(jī)分配處理水平給P P2 2個(gè)方格單元，每個(gè)處理水個(gè)方格單元，每個(gè)處理水平僅在每行、每列中出現(xiàn)一次。平僅在每行、每列中出現(xiàn)一次。4 4、每個(gè)方格單元中分配一個(gè)或多個(gè)被試接受處理。、每個(gè)方格單元中分配一個(gè)或多個(gè)被試接受處理。共需要的被試量為共需要的被試量為npnp2 2。c1 c2 c3 c4b1b2b3b4a1 a2 a3 a43 2

38、6 94 3 5 8a4 a1 a2 a38 3 4 77 2 3 6a3 a4 a1 a28 12 5 69 13 6 4a2 a3 a4 a15 8 12 74 7 11 5自變量：生字密度自變量：生字密度無關(guān)變量：班級(jí)（無關(guān)變量：班級(jí)（B）無關(guān)變量無關(guān)變量:實(shí)驗(yàn)時(shí)間（實(shí)驗(yàn)時(shí)間（C）自變量生字密度有自變量生字密度有4 4個(gè)水平，考慮到來自不同班級(jí)個(gè)水平，考慮到來自不同班級(jí)的學(xué)生可能在閱讀理解方面存在差異，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)的學(xué)生可能在閱讀理解方面存在差異，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但該變量不是研究者感興趣的，可將班級(jí)作為一個(gè)果，但該變量不是研究者感興趣的，可將班級(jí)作為一個(gè)帶帶b1b1、b2b2、b3b

39、3、b4b4四個(gè)水平的無關(guān)變量。四個(gè)水平的無關(guān)變量。實(shí)驗(yàn)時(shí)間也可能影響學(xué)生的情緒，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)實(shí)驗(yàn)時(shí)間也可能影響學(xué)生的情緒，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將之作為第果，將之作為第2 2個(gè)無關(guān)變量，它也有個(gè)無關(guān)變量，它也有4 4個(gè)水平。個(gè)水平。實(shí)驗(yàn)實(shí)施前，首先根據(jù)班級(jí)與時(shí)間這兩個(gè)因素建構(gòu)實(shí)驗(yàn)實(shí)施前，首先根據(jù)班級(jí)與時(shí)間這兩個(gè)因素建構(gòu)4 44 4拉丁方格標(biāo)準(zhǔn)塊，然后隨機(jī)化行，然后隨機(jī)化列。拉丁方格標(biāo)準(zhǔn)塊，然后隨機(jī)化行，然后隨機(jī)化列。將每個(gè)班級(jí)的將每個(gè)班級(jí)的8 8名學(xué)生隨機(jī)地分配到名學(xué)生隨機(jī)地分配到p p2 2個(gè)拉丁方格中，每個(gè)拉丁方格中，每個(gè)方格中的個(gè)方格中的2 2個(gè)學(xué)生接受完全相同的實(shí)驗(yàn)條件。個(gè)學(xué)生接受完全

40、相同的實(shí)驗(yàn)條件。變異來源變異來源 平方和平方和 自由度自由度 均方均方 FA（生字密度）（生字密度） 190.125 3 63.375 92.11*B（班級(jí)）（班級(jí)） 56.125 3 18.708 27.19*C（實(shí)驗(yàn)時(shí)間）（實(shí)驗(yàn)時(shí)間） 1.375 3 0.458 0.67單元內(nèi)單元內(nèi) 11.000 16 0.688 總總 268.875 31F0.01(3,16)=5.29；F.05(3,16)=3.24 生字密度的效應(yīng)顯著。班級(jí)的效應(yīng)顯著，表明來自生字密度的效應(yīng)顯著。班級(jí)的效應(yīng)顯著，表明來自4個(gè)班個(gè)班的學(xué)生的閱讀理解是有顯著差異的。實(shí)驗(yàn)時(shí)間效應(yīng)不顯著，的學(xué)生的閱讀理解是有顯著差異的。實(shí)驗(yàn)

41、時(shí)間效應(yīng)不顯著，表明實(shí)驗(yàn)時(shí)間的不同并未對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。表明實(shí)驗(yàn)時(shí)間的不同并未對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。ABCDBCDACDABDABCABCBCACABABBA 當(dāng)拉丁方格的中的的第一行和第一列是按字母排當(dāng)拉丁方格的中的的第一行和第一列是按字母排序的時(shí)候，叫做標(biāo)準(zhǔn)化方塊。序的時(shí)候，叫做標(biāo)準(zhǔn)化方塊。AB CDBC DACD ABDA BCCDABABCDBCDADABCBACDDCABADBCCBDA 標(biāo)準(zhǔn)塊標(biāo)準(zhǔn)塊隨機(jī)化行隨機(jī)化行隨機(jī)化列隨機(jī)化列在許多研究情境中，比完全隨機(jī)、隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)更在許多研究情境中，比完全隨機(jī)、隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)更有效。分離出兩個(gè)無關(guān)變量的效應(yīng)，減小實(shí)驗(yàn)誤差，可有效。分離出兩個(gè)無

42、關(guān)變量的效應(yīng)，減小實(shí)驗(yàn)誤差，可獲得對(duì)處理效應(yīng)更精確的估價(jià)。獲得對(duì)處理效應(yīng)更精確的估價(jià)。1 1、關(guān)于自變量與無關(guān)變量不存在交互作用的假設(shè)、關(guān)于自變量與無關(guān)變量不存在交互作用的假設(shè)很多情況下難以保證。很多情況下難以保證。2 2、要求無關(guān)變量、自變量的水平數(shù)相等，這在一、要求無關(guān)變量、自變量的水平數(shù)相等，這在一定程度上限制了拉丁方設(shè)計(jì)的應(yīng)用。定程度上限制了拉丁方設(shè)計(jì)的應(yīng)用。a1 a2 a3 a4被試被試1被試被試2被試被試3被試被試4S1 S1 S1 S1S2 S2 S2 S2S3 S3 S3 S3S4 S4 S4 S4減少誤差變異的一個(gè)方法是控制個(gè)體差異引起的無減少誤差變異的一個(gè)方法是控制個(gè)體差異

43、引起的無關(guān)變異，達(dá)到這個(gè)目的的途徑之一是使用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)關(guān)變異，達(dá)到這個(gè)目的的途徑之一是使用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì). .控制個(gè)體差異更為有效的方法是重復(fù)測量設(shè)計(jì)，也叫被控制個(gè)體差異更為有效的方法是重復(fù)測量設(shè)計(jì)，也叫被試內(nèi)設(shè)計(jì)。試內(nèi)設(shè)計(jì)。共同特點(diǎn)：每個(gè)被試僅接受一個(gè)處理水平。共同特點(diǎn)：每個(gè)被試僅接受一個(gè)處理水平。非重復(fù)測量設(shè)計(jì)即被試間設(shè)計(jì)，包括完全隨機(jī)設(shè)計(jì)、非重復(fù)測量設(shè)計(jì)即被試間設(shè)計(jì)，包括完全隨機(jī)設(shè)計(jì)、隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)和拉丁方設(shè)計(jì)。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)和拉丁方設(shè)計(jì)。1 1、每個(gè)被試接受所有水平的的實(shí)驗(yàn)處理。被試各、每個(gè)被試接受所有水平的的實(shí)驗(yàn)處理。被試各方面的特點(diǎn)在所有的處理中保持恒定，最大限度控制了方面的特點(diǎn)在所有

44、的處理中保持恒定，最大限度控制了由被試個(gè)體差異帶來的變異。由被試個(gè)體差異帶來的變異。a1 a2 a3 a4S1 S2 S3 S4S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12S13 S14 S15 S16a1 a2 a3 a4S11 S12 S13 S14S21 S22 S23 S24 S31 S32 S33 S34S41 S42 S43 S44a1 a2 a3 a4S1 S1 S1 S1S2 S2 S2 S2S3 S3 S3 S3S4 S4 S4 S42、節(jié)省被試、節(jié)省被試1 1、被試接受前面的實(shí)驗(yàn)處理對(duì)接受后面的實(shí)驗(yàn)處、被試接受前面的實(shí)驗(yàn)處理對(duì)接受后面的實(shí)驗(yàn)處理沒有長期影響，無學(xué)習(xí)、

45、記憶效應(yīng)。如，比較兩種教理沒有長期影響，無學(xué)習(xí)、記憶效應(yīng)。如，比較兩種教法對(duì)學(xué)習(xí)成績的影響不能使用重復(fù)測量設(shè)計(jì)，因?yàn)榍耙环▽?duì)學(xué)習(xí)成績的影響不能使用重復(fù)測量設(shè)計(jì)，因?yàn)榍耙环N教法不可避免地對(duì)后一種教法產(chǎn)生影響。種教法不可避免地對(duì)后一種教法產(chǎn)生影響。2 2、被試連續(xù)接受多個(gè)處理，練習(xí)、疲勞效應(yīng)難免，、被試連續(xù)接受多個(gè)處理，練習(xí)、疲勞效應(yīng)難免，故需考慮平衡順序效應(yīng)的問題。故需考慮平衡順序效應(yīng)的問題。仍以仍以4 4種文章生字密度對(duì)閱讀理解影響的研究為例。種文章生字密度對(duì)閱讀理解影響的研究為例。僅用僅用8 8名被試，每個(gè)被試閱讀名被試，每個(gè)被試閱讀4 4篇生字密度不同的文章，篇生字密度不同的文章，并測他們

46、對(duì)各篇文章的閱讀理解分?jǐn)?shù)。并測他們對(duì)各篇文章的閱讀理解分?jǐn)?shù)?？紤]到因處理順序帶來的疲勞效應(yīng)，將考慮到因處理順序帶來的疲勞效應(yīng)，將4 4篇文章在篇文章在四個(gè)下午分四個(gè)下午分4 4次施測。次施測。1 2 3 4 S1、S2S3、S4S5、S6S7、S8a1 a2 a3 a4a2 a3 a4 a1a3 a4 a1 a2a4 a1 a2 a3 平衡順序效應(yīng)的方式有兩種：一是隨機(jī)順序?qū)嵤?，二平衡順序效?yīng)的方式有兩種：一是隨機(jī)順序?qū)嵤?，二是以拉丁方排序?qū)嵤?。是以拉丁方排序?qū)嵤?。a1 a2 a3 a4S1S2S3S4S5S6S7S83 4 8 96 6 9 84 4 8 83 2 7 75 4 5 127

47、5 6 135 3 7 122 3 6 11變異來源變異來源 平方和平方和 自由度自由度 均方均方 F 被試間被試間 25.875 7生字密度生字密度) 190.125 3 63.375 25.17* 殘差殘差 52.875 21 2.518總總 268.875 31F0.01(3,21)=4.87 SS被試間被試間指所有被試之間個(gè)體差異引起的變異。由于從總指所有被試之間個(gè)體差異引起的變異。由于從總變異中分離出了被試間變異，故與完全隨機(jī)設(shè)計(jì)相比，重變異中分離出了被試間變異，故與完全隨機(jī)設(shè)計(jì)相比，重復(fù)測量設(shè)計(jì)提高了實(shí)驗(yàn)處理的復(fù)測量設(shè)計(jì)提高了實(shí)驗(yàn)處理的F檢驗(yàn)的敏感性。檢驗(yàn)的敏感性。在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，研

48、究者同時(shí)操縱兩個(gè)或多個(gè)自變量時(shí)，在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，研究者同時(shí)操縱兩個(gè)或多個(gè)自變量時(shí)，應(yīng)該使用多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。應(yīng)該使用多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：可對(duì)兩個(gè)或多個(gè)自變量之間多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：可對(duì)兩個(gè)或多個(gè)自變量之間的交互作用進(jìn)行估價(jià)，從而可獲得比單因素實(shí)驗(yàn)更加豐富的交互作用進(jìn)行估價(jià)，從而可獲得比單因素實(shí)驗(yàn)更加豐富的信息。的信息。研究中有兩個(gè)自變量，每個(gè)自變量有兩個(gè)或多個(gè)水研究中有兩個(gè)自變量，每個(gè)自變量有兩個(gè)或多個(gè)水平。平。若一個(gè)自變量有若一個(gè)自變量有p p個(gè)水平，另一個(gè)自變量有個(gè)水平，另一個(gè)自變量有q q個(gè)水平，個(gè)水平，則實(shí)驗(yàn)中含有則實(shí)驗(yàn)中含有p pq q個(gè)處理的結(jié)合。個(gè)處理的結(jié)合。a1

49、 a2 a3 a4S1 S2 S3 S4S5 S6 S7 S8S9 S10 S11 S12S13 S14 S15 S16a1 a1 a1 a2 a2 a2b1 b2 b3 b1 b2 b3S1 S2 S3 S4 S5 S6S7 S8 S9 S10 S11 S12S13 S14 S15 S16 S17 S18S19 S20 S21 S22 S23 S24單因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)單因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì) 兩因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)兩因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì) 兩因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)需要的被試量是兩因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)需要的被試量是N=npq，其中，其中n是接是接受同一實(shí)驗(yàn)條件的被試的數(shù)量，受同一實(shí)驗(yàn)條件的被試的數(shù)量，p，q分別是因素分

50、別是因素A、B的水平的水平數(shù)。隨著數(shù)。隨著n的增加，實(shí)驗(yàn)中需要的被試數(shù)量迅速增加。的增加，實(shí)驗(yàn)中需要的被試數(shù)量迅速增加。在幾個(gè)因素同時(shí)作用的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣的情在幾個(gè)因素同時(shí)作用的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣的情況：一個(gè)因素的各個(gè)水平在另一個(gè)因素的不同水平上變況：一個(gè)因素的各個(gè)水平在另一個(gè)因素的不同水平上變化趨勢不一致，以致如果只區(qū)分每個(gè)因素單獨(dú)的作用，化趨勢不一致，以致如果只區(qū)分每個(gè)因素單獨(dú)的作用，并不能揭示因素水平之間的復(fù)雜的關(guān)系。并不能揭示因素水平之間的復(fù)雜的關(guān)系。一個(gè)研究要探討兩種教學(xué)方法對(duì)不同能力學(xué)生學(xué)習(xí)一個(gè)研究要探討兩種教學(xué)方法對(duì)不同能力學(xué)生學(xué)習(xí)成績的影響。研究中有兩個(gè)因素：教學(xué)方法、

51、學(xué)習(xí)能力。成績的影響。研究中有兩個(gè)因素：教學(xué)方法、學(xué)習(xí)能力。A A因素（教學(xué)方法）有兩個(gè)水平：正常講授教學(xué)因素（教學(xué)方法）有兩個(gè)水平：正常講授教學(xué)（a1a1）和獨(dú)立學(xué)習(xí)和討論（）和獨(dú)立學(xué)習(xí)和討論（a2a2）。）。B B因素（學(xué)習(xí)能力）也因素（學(xué)習(xí)能力）也有兩個(gè)水平：能力較高（有兩個(gè)水平：能力較高（b1b1）和能力較低（）和能力較低（b2b2）。）。b1 b2 a1a280 7892 64797886 66 如果只考察教學(xué)方法如果只考察教學(xué)方法（A)的影響，會(huì)發(fā)現(xiàn)兩種教學(xué)方法對(duì)的影響，會(huì)發(fā)現(xiàn)兩種教學(xué)方法對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成績的影響沒有明顯差別。學(xué)生學(xué)習(xí)成績的影響沒有明顯差別。 但學(xué)生的學(xué)習(xí)能力對(duì)學(xué)習(xí)成績

52、有重要影響，能力高的學(xué)但學(xué)生的學(xué)習(xí)能力對(duì)學(xué)習(xí)成績有重要影響，能力高的學(xué)生其成績高于能力低的學(xué)生。生其成績高于能力低的學(xué)生。 b1 b2 a1a280 7892 64797886 66 只有當(dāng)同時(shí)考察兩個(gè)因素的作用時(shí)，才能觀察到它們之只有當(dāng)同時(shí)考察兩個(gè)因素的作用時(shí)，才能觀察到它們之間的真實(shí)關(guān)系：在正常講授教學(xué)（間的真實(shí)關(guān)系：在正常講授教學(xué)（a1）的條件下，能力高與）的條件下，能力高與能力低的學(xué)生的學(xué)習(xí)成績沒有差異，而當(dāng)使用獨(dú)立學(xué)習(xí)和討能力低的學(xué)生的學(xué)習(xí)成績沒有差異，而當(dāng)使用獨(dú)立學(xué)習(xí)和討論教學(xué)法方法（論教學(xué)法方法（a2）時(shí)，能力高學(xué)生與能力低學(xué)生的學(xué)習(xí)成）時(shí)，能力高學(xué)生與能力低學(xué)生的學(xué)習(xí)成績出現(xiàn)了

53、顯著差異?？兂霈F(xiàn)了顯著差異。b1 b2 a1a280 7892 64797886 66 教學(xué)方法與學(xué)習(xí)能力之間的交互作用表明：不同的教學(xué)教學(xué)方法與學(xué)習(xí)能力之間的交互作用表明：不同的教學(xué)方法可能適合不同的學(xué)生，對(duì)能力高的學(xué)生，獨(dú)立學(xué)習(xí)和討方法可能適合不同的學(xué)生，對(duì)能力高的學(xué)生，獨(dú)立學(xué)習(xí)和討論可能使他們得到更大的收獲，而對(duì)能力低的學(xué)生，正常講論可能使他們得到更大的收獲，而對(duì)能力低的學(xué)生，正常講授教學(xué)可能使他們較好地掌握講授的知識(shí)。授教學(xué)可能使他們較好地掌握講授的知識(shí)。 這種復(fù)雜的關(guān)系是不可能在單因素實(shí)驗(yàn)中觀察到的。這種復(fù)雜的關(guān)系是不可能在單因素實(shí)驗(yàn)中觀察到的。選擇兩種類型的文章：主題不熟悉的（選擇

54、兩種類型的文章：主題不熟悉的（a1a1）和主題熟）和主題熟悉的（悉的（a2a2）。三種生字密度是）。三種生字密度是5 5：1 1（b1b1）、）、1010：1(b2)1(b2)和和2020：1 1（b3b3）。選擇）。選擇2424名五年級(jí)學(xué)生，隨機(jī)分為名五年級(jí)學(xué)生，隨機(jī)分為6 6組（每組組（每組4 4人）。人）。每組接受一種處理水平的結(jié)合。每組接受一種處理水平的結(jié)合。a1 a1 a1 a2 a2 a2b1 b2 b3 b1 b2 b33 4 5 4 8 126 6 7 5 9 134 4 5 3 8 123 2 2 3 7 11a1 a1 a1 a2 a2 a2b1 b2 b3 b1 b2 b

55、33 4 5 4 8 126 6 7 5 9 134 4 5 3 8 123 2 2 3 7 11b1 b2 b3a1a216 16 1915 32 48a1 a251 95b1 b2 b331 48 67ABS表表A表表(nq=12)B表（表（np=8）AB表（表（n=4）36.146X 22146 888.1674 2 3XYnpq 222=36.1140ABSX221616.1106.544AB 225195 .968.8334 34 3A 222314867 .969.254 24 24 2B SSSSSS處理間總變異處理內(nèi)ABA BSSSSSSSS單元內(nèi)（） 251.833SSABS

56、Y總變異 80.666ASSAY 81.083BSSBY 56.584A BABSSABYSSSS33.5ABA BSSSSSSSSSS總變異單元內(nèi)12Bdfq 11Adfp (1) (1)2dfpqAB(1)18dfpq n單元內(nèi)80.666AAASSMSdf40.542BBBSSMSdf15.21ABABABSSMSdf1.86SSMSdf單元內(nèi)單元內(nèi)單元內(nèi)*43.37AAMSFMS單元內(nèi)*21.8BBMSFMS單元內(nèi)*15.21ABABMSFMS單元內(nèi)變異來源變異來源 平方和平方和 自由度自由度 均方均方 FA（主題熟悉性（主題熟悉性 80.666 1 80.666 43.37*B（生字

57、密度）（生字密度） 81.083 2 40.542 21.8*A*B 56.584 2 28.292 15.21*單元內(nèi)誤差單元內(nèi)誤差 33.5 18 1.86總總 251.833 23 F0.01(1,18)=8.28；F0.01(2,18)=6.01 文章主題熟悉性（文章主題熟悉性（A因素）的主效應(yīng)是統(tǒng)計(jì)顯著的因素）的主效應(yīng)是統(tǒng)計(jì)顯著的,生字密度生字密度（B因素）的主效應(yīng)是顯著的因素）的主效應(yīng)是顯著的,主題熟悉性與生字密度的交互作用主題熟悉性與生字密度的交互作用也是統(tǒng)計(jì)顯著的。也是統(tǒng)計(jì)顯著的。SSSS處理間處理間：處理間平方和指所有實(shí)驗(yàn)處理引起的變異。：處理間平方和指所有實(shí)驗(yàn)處理引起的變異

58、。在兩因素使用中，它包括在兩因素使用中，它包括A A因素、因素、B B因素及因素及A A與與B B交互作用交互作用引起的變異。引起的變異。SSSSA A ：A A因素的處理效應(yīng)。因素的處理效應(yīng)。SSSSB B ：B B因素的處理效應(yīng)。因素的處理效應(yīng)。SSSSABAB：A A因素與因素與B B因素的交互作用效應(yīng)。因素的交互作用效應(yīng)。SSSS處理內(nèi)處理內(nèi)：處理內(nèi)平方和指所有不能由實(shí)驗(yàn)處理解釋：處理內(nèi)平方和指所有不能由實(shí)驗(yàn)處理解釋的變異。在多因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)中，不再對(duì)處理內(nèi)平方的變異。在多因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)中，不再對(duì)處理內(nèi)平方和做進(jìn)一步分解。和做進(jìn)一步分解。對(duì)交互作用的進(jìn)一步解釋，需進(jìn)行簡單效應(yīng)檢驗(yàn)。

59、對(duì)交互作用的進(jìn)一步解釋，需進(jìn)行簡單效應(yīng)檢驗(yàn)。a1 a1 a1 a2 a2 a2b1 b2 b3 b1 b2 b33 4 5 4 8 126 6 7 5 9 134 4 5 3 8 123 2 2 3 7 11 為探討文章主題熟悉性和生字密度對(duì)文本閱讀理解的影響，為探討文章主題熟悉性和生字密度對(duì)文本閱讀理解的影響，選擇選擇24名五年級(jí)學(xué)生，隨機(jī)分為名五年級(jí)學(xué)生，隨機(jī)分為6組（每組組（每組4人）。每組被試閱人）。每組被試閱讀一種特定類型的文章，隨后進(jìn)行閱讀理解測試，測試分?jǐn)?shù)見讀一種特定類型的文章，隨后進(jìn)行閱讀理解測試，測試分?jǐn)?shù)見下表。試分析文章主題熟悉性和生字密度這兩個(gè)因素的主效應(yīng)下表。試分析文章

60、主題熟悉性和生字密度這兩個(gè)因素的主效應(yīng)及其交互作用效應(yīng)。及其交互作用效應(yīng)。a1 a1 a1 a2 a2 a2b1 b2 b3 b1 b2 b33 4 5 4 8 126 6 7 5 9 134 4 5 3 8 123 2 2 3 7 11b1 b2 b3a1a216 16 1915 32 48a1 a251 95b1 b2 b331 48 67ABS表表A表表(nq=12)B表（表（np=8）AB表（表（n=4）36.146X 22146 888.1674 2 3XYnpq 222=36.1140ABSX221616.1106.544AB 225195 .968.8334 34 3A 2223