實(shí)驗(yàn)研究-課件

第九章實(shí)驗(yàn)研究第二篇科研課題的選擇、確定與研究設(shè)計(jì)a

第一節(jié)實(shí)驗(yàn)研究概述a

第二節(jié)實(shí)驗(yàn)研究的類型a

第三節(jié)實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)方法

第四節(jié)實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果分析

第五節(jié)實(shí)驗(yàn)研究的評(píng)價(jià)下頁第九章實(shí)驗(yàn)研究第二篇科研課題的選擇、確定與研究設(shè)計(jì)

一、實(shí)驗(yàn)研究的含義

實(shí)驗(yàn)研究（experimentresearch）是指在觀察和調(diào)查的基礎(chǔ)上，對(duì)研究的某些變量進(jìn)行操縱和控制，創(chuàng)設(shè)一定情景，以探求心理現(xiàn)象的原因、發(fā)展規(guī)律的研究方式，其目的在于揭示變量之間的因果關(guān)系。第一節(jié)實(shí)驗(yàn)研究概述返回下頁一、實(shí)驗(yàn)研究的含義

實(shí)驗(yàn)研究（experimentr自然觀察與實(shí)驗(yàn)研究的區(qū)別實(shí)驗(yàn)研究-課件二、實(shí)驗(yàn)研究的基本要素

自變量、因變量和額外變量前測(cè)與后測(cè)實(shí)驗(yàn)組與控制組假設(shè)返回下頁第一節(jié)實(shí)驗(yàn)研究概述二、實(shí)驗(yàn)研究的基本要素返回下頁第一節(jié)實(shí)驗(yàn)研究概述如在訓(xùn)練鴿子綠燈亮?xí)r啄鍵、紅燈亮?xí)r停止的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)作出正確反應(yīng)的鴿子給予玉米的獎(jiǎng)勵(lì)。自變量：燈的顏色——紅色或綠色，因變量：鴿子啄鍵次數(shù)，額外變量：食物剝奪時(shí)間、鍵的大小、紅燈綠燈的強(qiáng)度等。（一）自變量、因變量和額外變量如在訓(xùn)練鴿子綠燈亮?xí)r啄鍵、紅燈亮?xí)r停止的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)作出正

實(shí)驗(yàn)者對(duì)三類變量的控制關(guān)系 實(shí)驗(yàn)者對(duì)三類變量的控制關(guān)系

在實(shí)驗(yàn)因素未對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象施加作用之前，事先對(duì)因變量進(jìn)行測(cè)量，即前測(cè)；在實(shí)驗(yàn)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象施加作用之后所進(jìn)行測(cè)量，即后測(cè)。如下圖所示（二）前測(cè)和后測(cè)前測(cè)（因變量Y）引入自變量X后測(cè)（因變量Y'）比較測(cè)量的兩次結(jié)果在實(shí)驗(yàn)因素未對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象施加作用之前，事先對(duì)因變（三）實(shí)驗(yàn)組和控制組利用隨機(jī)取樣或匹配選擇而形成的兩個(gè)條件相等的樣本組，其中一組接受實(shí)驗(yàn)因素的作用，即實(shí)驗(yàn)組。另外一組將不接受實(shí)驗(yàn)因素的作用，只作為比較標(biāo)準(zhǔn)，即控制組。

（三）實(shí)驗(yàn)組和控制組利用隨機(jī)取樣或匹配選擇而形成的兩個(gè)條件相（三）實(shí)驗(yàn)組和控制組（三）實(shí)驗(yàn)組和控制組（四）假設(shè)實(shí)驗(yàn)假設(shè)是用來說明某種現(xiàn)象尚未得到證實(shí)的論斷。實(shí)驗(yàn)研究不同于描述性的研究方法，其最大的特點(diǎn)就是能夠?qū)σ蚬P(guān)系進(jìn)行比較準(zhǔn)確的定位，能夠?qū)Ω鞣N可能的因果關(guān)系進(jìn)行檢驗(yàn)，并進(jìn)行選擇。因此，實(shí)驗(yàn)研究首先要有一個(gè)或幾個(gè)有待檢驗(yàn)的假設(shè)。

（四）假設(shè)實(shí)驗(yàn)假設(shè)是用來說明某種現(xiàn)象尚未得到證實(shí)的論斷。實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)研究的程序

課題選擇與問題提出

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的確定

數(shù)據(jù)的采集與分析

撰寫論文并發(fā)表返回下頁第一節(jié)實(shí)驗(yàn)研究概述三、實(shí)驗(yàn)研究的程序返回下頁第一節(jié)實(shí)驗(yàn)研究概述返回下頁第二節(jié)實(shí)驗(yàn)研究的類型按實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地：實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)

按自變量的數(shù)量：單因素與多因素實(shí)驗(yàn)按實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不同水平：前實(shí)驗(yàn)、真實(shí)驗(yàn)、準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)返回下頁第二節(jié)實(shí)驗(yàn)研究的類型按實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地：實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)返回下頁第三節(jié)實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)方法廣義實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：指科學(xué)研究的一般程序的知識(shí)，它包括從問題的提出、假說的形成、變量的選擇等一直到結(jié)果的分析、論文的寫作這一系列內(nèi)容。著重于解決研究的全過程。狹義實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：特指實(shí)驗(yàn)實(shí)施處理的一個(gè)計(jì)劃方案以及與計(jì)劃方案有關(guān)的統(tǒng)計(jì)分析。著重于解決從如何建立統(tǒng)計(jì)假說到做出結(jié)論這一段。返回下頁第三節(jié)實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)方法廣義實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：指科學(xué)研究的前實(shí)驗(yàn)是最原始的一種實(shí)驗(yàn)研究，它對(duì)任何變量都沒有控制，研究效度很低。但由于它具備實(shí)驗(yàn)研究的二個(gè)基本元素：實(shí)驗(yàn)處理與測(cè)量，而成為其它實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)。單組后測(cè)設(shè)計(jì)：單組前后測(cè)設(shè)計(jì)：靜態(tài)組比較設(shè)計(jì)：一、前實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析前實(shí)驗(yàn)是最原始的一種實(shí)驗(yàn)研究，它對(duì)任何變量都沒有控制，研究效15（一）單組后測(cè)設(shè)計(jì)形式：G×

后測(cè)○過程：對(duì)一組被試實(shí)施實(shí)驗(yàn)處理，然后再對(duì)這組被試進(jìn)行觀測(cè)，以評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)處理的效應(yīng)。局限性：沒有控制無關(guān)變量的干擾和影響，因而難以下結(jié)論認(rèn)為實(shí)驗(yàn)處理引起了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。一、前實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析15（一）單組后測(cè)設(shè)計(jì)一、前實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析16一、前實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析（二）單組前后測(cè)設(shè)計(jì)形式：G前測(cè)○1×

后測(cè)○2過程：通過前測(cè)可以獲得所抽取樣本的最初水平或心理特征，與后測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較，以分析實(shí)驗(yàn)處理的效應(yīng)。局限性：后測(cè)表現(xiàn)出來的變化可能是由于練習(xí)效應(yīng)造成的，也可能是實(shí)驗(yàn)過程中的歷史、成熟等干擾因素帶來的，研究結(jié)論仍缺乏可靠性。統(tǒng)計(jì)思路：應(yīng)使用配對(duì)（相關(guān)）樣本t檢驗(yàn)16一、前實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析（二）單組前后測(cè)設(shè)計(jì)17（三）靜態(tài)組比較后測(cè)設(shè)計(jì)形式：實(shí)驗(yàn)組G1×

后測(cè)○1

控制組G2——

后測(cè)○2過程：與接受實(shí)驗(yàn)處理的實(shí)驗(yàn)組相對(duì)照，設(shè)置了一個(gè)不接受實(shí)驗(yàn)處理的控制組，比較兩組后測(cè)的結(jié)果，以分析實(shí)驗(yàn)處理的效應(yīng)。優(yōu)點(diǎn)：使歷史、測(cè)量工具和統(tǒng)計(jì)回歸等因素的影響都得到了控制。局限性：實(shí)驗(yàn)組和控制組被試的選取和分配不是隨機(jī)的，而且沒有前測(cè)，這樣就導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)組與控制組后測(cè)結(jié)果的差異不能肯定地歸因于實(shí)驗(yàn)處理。統(tǒng)計(jì)思路：應(yīng)使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。一、前實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析17（三）靜態(tài)組比較后測(cè)設(shè)計(jì)一、前實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：即通常所說的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。本質(zhì)特征：內(nèi)部效度高。對(duì)影響內(nèi)部效度的無關(guān)變量采取了嚴(yán)格的控制并有效地操縱研究變量。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中綜合采取了隨機(jī)取樣、前測(cè)和控制組等手段。二、真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：即通常所說的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。二、真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析19根據(jù)被試接受實(shí)驗(yàn)處理的分組情況可將真實(shí)驗(yàn)劃為：被試間實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：指實(shí)驗(yàn)中每個(gè)（組）被試只接受一種自變量水平或自變量水平的結(jié)合。被試內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：指由一個(gè)被試接受所有的自變量水平或自變量水平的結(jié)合，它是重復(fù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一種形式（完全重復(fù)測(cè)量）?；旌蠈?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：指在一個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中既有被試內(nèi)自變量，又有被試間自變量，它屬于多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。19根據(jù)被試接受實(shí)驗(yàn)處理的分組情況可將真實(shí)驗(yàn)劃為：20（一）被試間設(shè)計(jì)1.實(shí)驗(yàn)組控制組（等組）后測(cè)設(shè)計(jì)形式：實(shí)驗(yàn)組RG1×后測(cè)○1

控制組RG2

——后測(cè)○2優(yōu)點(diǎn)：采用了隨機(jī)取樣的方法，有效地控制了選擇、選擇與成熟交互作用等無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾；在實(shí)驗(yàn)處理之前沒有前測(cè)，可避免練習(xí)效應(yīng)的影響；控制組的設(shè)置控制了歷史、成熟、測(cè)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)回歸等無關(guān)變量的影響。局限性：因?yàn)闆]有前測(cè)，因而不能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理前后差異的比較。統(tǒng)計(jì)思路：應(yīng)使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)對(duì)○1和○2做差異檢驗(yàn)。20（一）被試間設(shè)計(jì)1.實(shí)驗(yàn)組控制組（等組）后測(cè)設(shè)計(jì)212.實(shí)驗(yàn)組控制組（等組）前后測(cè)設(shè)計(jì)形式：實(shí)驗(yàn)組RG1前測(cè)○1×

后測(cè)○2

控制組RG2前測(cè)○3——后測(cè)○4優(yōu)點(diǎn)：可以對(duì)實(shí)驗(yàn)組前后測(cè)的差異（○2—○1）和控制組前后測(cè)的差異（○4—○3）進(jìn)行比較。同時(shí)還具有后測(cè)設(shè)計(jì)的其他優(yōu)點(diǎn)。局限性：前測(cè)可能導(dǎo)致練習(xí)效應(yīng)，對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響。統(tǒng)計(jì)思路：可以先比較實(shí)驗(yàn)組與控制組的前測(cè)（○1—○3），如果二者基本相等，就可以比較后測(cè)（○2—○4），這時(shí)應(yīng)使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；反之，就要比較實(shí)驗(yàn)組和控制組各自前后測(cè)的變化的幅度，即（○2—○1）與（○4—○3）的比較，這時(shí)應(yīng)使用配對(duì)（相關(guān)）樣本t檢驗(yàn)。如果有多個(gè)實(shí)驗(yàn)處理組，可以用方差分析。（一）被試間設(shè)計(jì)212.實(shí)驗(yàn)組控制組（等組）前后測(cè)設(shè)計(jì)（一）被試間設(shè)計(jì)223.所羅門四組設(shè)計(jì)形式：實(shí)驗(yàn)組1RG1前測(cè)○1×

后測(cè)○2

控制組1RG2前測(cè)○3——后測(cè)○4

實(shí)驗(yàn)組2RG3×

后測(cè)○5

控制組2RG4——后測(cè)○6將后測(cè)設(shè)計(jì)和前后測(cè)設(shè)計(jì)加以合并，因而又稱“重疊實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”。（一）被試間設(shè)計(jì)223.所羅門四組設(shè)計(jì)（一）被試間設(shè)計(jì)233.所羅門四組設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)：除了具有上述兩種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)外，對(duì)實(shí)驗(yàn)處理的效果進(jìn)行了兩次檢驗(yàn)，可以確認(rèn)實(shí)驗(yàn)處理的效果；還可以檢驗(yàn)測(cè)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)處理的交互作用。是一種比較完善的真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)無關(guān)變量的控制比較全面，實(shí)驗(yàn)的內(nèi)部效度和外部效度都很高。局限性：唯一不足的是在于四組同質(zhì)的被試較難選取，實(shí)驗(yàn)程序也比較復(fù)雜。統(tǒng)計(jì)思路：對(duì)于比較○2—○4，○5—○6，○1—○3要使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；○2—○1，○4—○3要使用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)；若想比較有無前測(cè)與實(shí)驗(yàn)處理的交互作用，就需要做方差分析，其自變量是：前測(cè)A（有、無）、實(shí)驗(yàn)處理B（有、無），因變量是四次后測(cè)的結(jié)果，方差分析應(yīng)采用2×2兩因素方差分析。233.所羅門四組設(shè)計(jì)24被試內(nèi)設(shè)計(jì)(within-subjectsdesign)是指通過觀察和測(cè)量同一個(gè)被試接受所有處理?xiàng)l件，比較兩個(gè)或更多的不同處理?xiàng)l件。被試內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)通常也叫做重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)(repeated-measuresdesign)。因?yàn)槊總€(gè)被試參與所有的實(shí)驗(yàn)處理，使實(shí)驗(yàn)處理之間有相關(guān)，因此又可稱為相關(guān)組設(shè)計(jì)。被試內(nèi)設(shè)計(jì)需采用重復(fù)測(cè)量方差分析進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。（二）被試內(nèi)設(shè)計(jì)24被試內(nèi)設(shè)計(jì)(within-subjectsdesign

不同照明條件對(duì)工作效率的影響研究：

研究3種照明條件下工人車零件的效率。被試30人，每個(gè)被試接受全部3種處理。為了消除順序誤差，需要將3種處理作拉丁方設(shè)計(jì)以使順序得到平衡。因此，要將被試分為3個(gè)小組，每小組被試分別接受1種順序的3種處理：

順序小組1①②③

順序小組2③①②

順序小組3②③①

注：①表示高照明度②表示中照明度③表示低照明度

不同照明條件對(duì)工作效率的影響研究：研究3種

不同照明條件對(duì)工作效率的影響研究：

研究3種照明條件下工人車零件的效率。被試30人，每個(gè)被試接受全部3種處理。為了消除順序誤差，需要將3種處理作拉丁方設(shè)計(jì)以使順序得到平衡。因此，要將被試分為3個(gè)小組，每小組被試分別接受1種順序的3種處理：

原始數(shù)據(jù)表姓名高照明度工效中等照明度工效低照明度工效

1張明566443

2劉修676852

3劉冬537047

4黃衛(wèi)617458

5李家455943

……

27張巖687165不同照明條件對(duì)工作效率的影響研究：研究3

不同照明條件對(duì)工作效率影響研究結(jié)果的正式表格與統(tǒng)計(jì)分析

不同照明條件下工作效率比較

照明條件制造零件數(shù)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)高明度組78.6513.24

中等明度組

57.5514.12F＝7.876**

低明度組67.5517.12不同照明條件對(duì)工作效率影響研究結(jié)果的正式表格與統(tǒng)28三、準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及其統(tǒng)計(jì)思路準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：是介于前實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之間的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，它對(duì)無關(guān)變量的控制比前實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要更嚴(yán)格一些，能對(duì)一部分無關(guān)變量進(jìn)行控制，但卻不如真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)無關(guān)變量控制的充分和廣泛。準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)運(yùn)用原始群體（比如一個(gè)班級(jí)、一個(gè)部門、一個(gè)小組）作為被試，而不是隨機(jī)安排被試進(jìn)行處理，一般無法對(duì)被試進(jìn)行隨機(jī)取樣，這樣雖然可以設(shè)立控制組，但卻都是靜態(tài)的或不相等的。盡管如此，但準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)力圖通過程序的改變尤其是測(cè)量的調(diào)整來提高它對(duì)無關(guān)變量的控制能力。28三、準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及其統(tǒng)計(jì)思路準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：是介于前實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和29（一）非等控制組前后測(cè)設(shè)計(jì)

形式：實(shí)驗(yàn)組G1前測(cè)○1×

后測(cè)○2

控制組G2前測(cè)○3——后測(cè)○4優(yōu)點(diǎn)：由于設(shè)置了控制組和前后測(cè)的結(jié)合，就控制了歷史、成熟、測(cè)驗(yàn)等因素。無關(guān)變量的控制：由于實(shí)驗(yàn)組與控制組不是隨機(jī)選取，所以可能存在取樣偏差，要解決這個(gè)問題只能通過用前測(cè)來保證在因變量上靜態(tài)組之間是相等的。研究者通過前測(cè)分?jǐn)?shù)（○1—○3）比較和一些對(duì)實(shí)驗(yàn)處理有潛在影響的變量（智商、性別、年齡等）來比較兩個(gè)靜態(tài)組，如果兩個(gè)組是相等的，或偏差不至于影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，則可以開始實(shí)驗(yàn)。局限性：如果通過比較發(fā)現(xiàn)兩個(gè)組的前測(cè)是不相等的，則必須尋找另外的設(shè)計(jì)。統(tǒng)計(jì)思路：對(duì)前測(cè)的○1—○3和后測(cè)的○2—○4，都分別是采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。29（一）非等控制組前后測(cè)設(shè)計(jì)形式：實(shí)驗(yàn)組G1前30說明：前測(cè)在真實(shí)驗(yàn)前后測(cè)設(shè)計(jì)中與準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)前后測(cè)設(shè)計(jì)中作用是不同的。真實(shí)驗(yàn)的前測(cè)：只是為評(píng)估實(shí)驗(yàn)處理的變化提供一個(gè)基線，或者是為了在隨機(jī)抽樣之外進(jìn)一步控制被試選擇的偏差，因此，在真實(shí)驗(yàn)的情況下，由于隨機(jī)取樣和設(shè)置控制組，前測(cè)可以省略。準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的前測(cè)：是必要的，只有通過前測(cè)才能控制被試的選擇偏差。（一）非等控制組前后測(cè)設(shè)計(jì)

30說明：前測(cè)在真實(shí)驗(yàn)前后測(cè)設(shè)計(jì)中與準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)前后測(cè)設(shè)計(jì)中作用是31（二）時(shí)間序列設(shè)計(jì)

它是指實(shí)施處理前和實(shí)施處理后都進(jìn)行一系列的觀測(cè)的研究設(shè)計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間序列研究是指先進(jìn)行一系列的觀測(cè)，接著引入一種處理或者加入其他事件，然后再進(jìn)行第二個(gè)系列的觀測(cè)。時(shí)間序列設(shè)計(jì)的目的是通過比較處理前和處理后的觀測(cè)值來評(píng)估干預(yù)處理或事件的影響。其設(shè)計(jì)模式如下：

OlO2O3O4XO5O6O7O831（二）時(shí)間序列設(shè)計(jì)它是指實(shí)施處理前和實(shí)施處理后都進(jìn)32（三）相等時(shí)間樣本設(shè)計(jì)

形式：——A測(cè)○1×B測(cè)○2——A測(cè)○3×B測(cè)○4

注：A是測(cè)量基線階段，獲得基線水平；B是實(shí)驗(yàn)處理階段。是指對(duì)一組被試抽取兩個(gè)相等的時(shí)間樣本，前一個(gè)時(shí)間樣本里不出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)變量，而在另一個(gè)時(shí)間樣本里出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)變量。優(yōu)點(diǎn)：通過比較多次測(cè)量的差異，檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)處理的效果，也可以對(duì)實(shí)驗(yàn)安排的順序效應(yīng)進(jìn)行分析；有效地控制了歷史因素的影響，其內(nèi)部效度較高。局限性：其外部效度可能受到實(shí)驗(yàn)安排的霍桑效應(yīng)、重復(fù)測(cè)量的練習(xí)效應(yīng)、疲勞效應(yīng)的影響。32（三）相等時(shí)間樣本設(shè)計(jì)形式：——A測(cè)○1×B33適用情況：一般適用于一次實(shí)驗(yàn)處理對(duì)被試心理、行為只有暫時(shí)影響的研究。某些研究為了檢查行為矯正或心理治療的效果時(shí)常用這種設(shè)計(jì)，這種研究也通常應(yīng)用于小樣本研究中。注意：在進(jìn)行相等時(shí)間樣本設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究時(shí)同樣要注意基線的確定，即在A階段的測(cè)量。在每次實(shí)施實(shí)驗(yàn)處理前都要保證被試行為反應(yīng)的穩(wěn)定性，方能確定被試的行為變化源于實(shí)驗(yàn)處理。（三）相等時(shí)間樣本設(shè)計(jì)

33適用情況：一般適用于一次實(shí)驗(yàn)處理對(duì)被試心理、行為只有暫時(shí)34四、多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及其統(tǒng)計(jì)思路

多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)常用術(shù)語

多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟

多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)模式及統(tǒng)計(jì)思路34四、多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及其統(tǒng)計(jì)思路多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)常用術(shù)語35（一）多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)常用術(shù)語因素（factor）：研究者要研究的一個(gè)變量，研究者通過操縱、改變它，來估價(jià)它對(duì)因變量的影響，這個(gè)變量也叫自變量。水平（level）：自變量的每個(gè)特定的值叫因素的水平。處理（treatment）與處理水平的結(jié)合（treatmentcombination）：兩者都是實(shí)驗(yàn)中一個(gè)特定的、獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)條件。35（一）多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)常用術(shù)語因素（factor）：研究者36（一）多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)常用術(shù)語主效應(yīng)（maineffects）：由一個(gè)因素的不同水平引起的變異叫因素的主效應(yīng)。交互作用（interaction）：當(dāng)一個(gè)因素在另一個(gè)因素的不同水平上變化趨勢(shì)不一致時(shí)，兩個(gè)因素之間存在交互作用。簡單效應(yīng)（simpleeffects）：一個(gè)因素的水平在另一個(gè)因素的某個(gè)水平上的變異叫簡單效應(yīng)。發(fā)現(xiàn)存在兩次交互作用時(shí)，需要進(jìn)一步做簡單效應(yīng)檢驗(yàn)，以說明因素之間交互作用的實(shí)質(zhì)。處理效應(yīng)（treateffect）：實(shí)驗(yàn)的總變異中，由自變量引起的那部分變異，包括主效應(yīng)、簡單效應(yīng)、交互作用。36（一）多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)常用術(shù)語主效應(yīng)（maineffec373738（一）多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)常用術(shù)語誤差變異（errorvariance）：不能由自變量解釋的變異。包括單元內(nèi)誤差、殘差。單元內(nèi)誤差（within-cellerror）：指當(dāng)幾個(gè)被試接受同樣的實(shí)驗(yàn)條件時(shí)，他們之間所出現(xiàn)的差異，其實(shí)質(zhì)是被試間的個(gè)體差異，它是一種隨機(jī)誤差。單元內(nèi)誤差使研究者能估價(jià)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)誤差，當(dāng)只有一個(gè)被試接受實(shí)驗(yàn)處理時(shí)，單元內(nèi)誤差是不存在的。殘差（residualerror）：指實(shí)驗(yàn)的誤差變異中除了單元之內(nèi)誤差以外的誤差，當(dāng)只有一個(gè)被試接受實(shí)驗(yàn)處理時(shí)，實(shí)驗(yàn)中只有殘差。當(dāng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)恰當(dāng)時(shí)，殘差也應(yīng)是一種隨機(jī)誤差。與單元內(nèi)誤差相似，它也可用來估價(jià)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)誤差。38（一）多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)常用術(shù)語誤差變異（errorvar39（一）多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)常用術(shù)語變量數(shù)值特征說明：無論是單因素實(shí)驗(yàn)還是多因素實(shí)驗(yàn)研究中，自變量的變化形式大多數(shù)屬于在類型上變化的類型變量，極少數(shù)屬于連續(xù)數(shù)值變化形式的連續(xù)變量；而因變量的變化形式則大多數(shù)屬于連續(xù)數(shù)值變化形式的連續(xù)變量，極少數(shù)屬于在類型上變化的類型變量；方差分析正適合統(tǒng)計(jì)具有這種特征的變量數(shù)據(jù)。39（一）多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)常用術(shù)語變量數(shù)值特征說明：無論是單因40（二）多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟第一，確定實(shí)驗(yàn)處理數(shù)。在多因素實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)處理即為各個(gè)自變量處理水平的結(jié)合，其數(shù)目等于各個(gè)自變量水平數(shù)的乘積（p×q）。如：兩因素A×B=2×2=4第二，確定每種實(shí)驗(yàn)處理的重復(fù)數(shù)。即根據(jù)具體情況，確定每種實(shí)驗(yàn)處理所需要的被試數(shù)量（n）。40（二）多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟第一，確定實(shí)驗(yàn)處理數(shù)。41（二）多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟第三，確定被試的組數(shù)與總?cè)藬?shù)（N）。對(duì)于被試間設(shè)計(jì)，需要的被試組數(shù)等于實(shí)驗(yàn)處理數(shù)（自變量水平的結(jié)合數(shù)）或其倍數(shù)；對(duì)于被試內(nèi)設(shè)計(jì)，只需要一組被試。若每種實(shí)驗(yàn)處理所需要的被試數(shù)量為n，則被試間設(shè)計(jì)的N=n×（p×q）；被試內(nèi)設(shè)計(jì)的N=n×141（二）多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟第三，確定被試的組數(shù)與總?cè)?2（二）多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟第四，按實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的模式，分配被試。

被試間設(shè)計(jì)：對(duì)每一組被試，隨機(jī)指定接受一種實(shí)驗(yàn)處理。

被試內(nèi)設(shè)計(jì)：將被試隨機(jī)分為P個(gè)順序小組，然后每組隨機(jī)指定按照一種順序接受各種實(shí)驗(yàn)處理（拉丁方順序小組）。42（二）多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟第四，按實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的模式，分43（二）多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟第五，對(duì)被試實(shí)施實(shí)驗(yàn)處理，觀測(cè)因變量數(shù)據(jù)，得出原始數(shù)據(jù)表。第六，根據(jù)不同的設(shè)計(jì)模式采用相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法分析數(shù)據(jù)，確定實(shí)驗(yàn)效應(yīng)。43（二）多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟第五，對(duì)被試實(shí)施實(shí)驗(yàn)處理，44（三）多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)模式

及統(tǒng)計(jì)思路多因素被試間實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)多因素被試內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)多因素混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)44（三）多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)模式

及統(tǒng)計(jì)思路多因素被試間實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)451.多因素被試間實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)研究1：照明與噪音對(duì)工人工作效率的影響（兩因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)）。照明度（明、暗），噪音度（高、低），實(shí)驗(yàn)處理水平的結(jié)合為4種：明高、明低、暗高、暗低。每種實(shí)驗(yàn)處理準(zhǔn)備要30人，從某工廠隨機(jī)選出120名工人，隨機(jī)將他們分為4個(gè)組，每組30人，然后每組隨機(jī)指定接受1種處理，被試分配見下表：451.多因素被試間實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)研究1：照明與噪音對(duì)工人工作效46

明高明低暗高暗低第1組第2組第3組第4組30303030兩因素被試間設(shè)計(jì)被試分配表46明高47

兩因素被試間設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)表

照明度噪音度工效（零件數(shù)量/天）

1張明明高94

……30劉修明高93

31黃衛(wèi)明低65

……60趙義明低57

61陳冬暗低67

……90馬龍暗高75

91張巖暗低48

……

120李會(huì)暗低7847兩因素被試間設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)表48多因素被試間設(shè)計(jì)的統(tǒng)計(jì)思路多因素非重復(fù)測(cè)量方差分析：需分析各個(gè)自變量因素的主效應(yīng)、自變量因素間的交互作用、簡單效應(yīng)（交互作用顯著時(shí)做：畫交互作用圖解、差異檢驗(yàn)）。48多因素被試間設(shè)計(jì)的統(tǒng)計(jì)思路多因素非重復(fù)測(cè)量方差分析：需分49

不同照明度與噪音度條件下工人工作效率比較（M±SD）明照明暗照明高噪音84.6513.2470.1915.54

低噪音67.5514.1255.6312.11

不同照明度與噪音度條件下工人工作效率方差分析表

變異來源

SSdfMS

F

A主效應(yīng)(照明度)27.857A-1=127.857

11.589**

B主效應(yīng)(噪音度)14.126B-1=114.126

5.876*

A×B交互作用

21.324(A-1)(B-1)=121.324

8.870**

組內(nèi)變異（誤差）286.076N-1=1192.404描述統(tǒng)計(jì)與假設(shè)檢驗(yàn)結(jié)果49描述統(tǒng)計(jì)與假設(shè)檢驗(yàn)結(jié)果502.多因素被試內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)研究2：照明與噪音對(duì)工人工作效率的影響（兩因素被試內(nèi)設(shè)計(jì)）照明度（明、暗），噪音度（高、低），實(shí)驗(yàn)處理水平的結(jié)合為4種：明高、明低、暗高、暗低。每種實(shí)驗(yàn)處理準(zhǔn)備要32人，從某工廠隨機(jī)選出32個(gè)工人被試，每個(gè)被試接受全部4種處理。為了消除順序誤差，需要將4種處理作拉丁方設(shè)計(jì)以使順序得到平衡。因此，要將被試分為4個(gè)順序小組，每組8人，每個(gè)順序組的被試分別接受1種順序的4種處理：502.多因素被試內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)研究2：照明與噪音對(duì)工人工作效51順序小組1(n1=8)①②④③順序小組2(n2=8)②③①④順序小組3(n3=8)③④②①順序小組4(n4=8)

④①③②注：①明高；②明低；③暗高；暗低兩因素被試內(nèi)設(shè)計(jì)被試分配表51順序小組1(n1=8)①②52

明高明低暗高暗低

1張明566443402劉修676158523劉冬534847514黃衛(wèi)667664585李家84807974

……32張巖68635756兩因素被試內(nèi)設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)表52明高明低53多因素被試內(nèi)設(shè)計(jì)的統(tǒng)計(jì)思路多因素重復(fù)測(cè)量方差分析：統(tǒng)計(jì)時(shí)需先定義所有被試內(nèi)自變量的水平，然后分析各個(gè)自變量因素的主效應(yīng)、自變量因素間的交互作用、簡單效應(yīng)（交互作用顯著時(shí)做：畫交互作用圖解、差異檢驗(yàn)）。53多因素被試內(nèi)設(shè)計(jì)的統(tǒng)計(jì)思路多因素重復(fù)測(cè)量方差分析：統(tǒng)計(jì)時(shí)54

不同照明度與噪音度條件下工人工作效率比較（M±SD）

明照明暗照明高噪音78.2312.1169.1915.54

低噪音71.3512.2368.4813.34

不同照明度與噪音度條件下工人工作效率方差分析表

變異來源SSdfMSFA主效應(yīng)(照明度)20.866A-1=120.8665.553**

B主效應(yīng)(噪音度)18.126A-1=118.1264.823*

A×B交互作用20.378(A-1)(B-1)=120.3785.420**組內(nèi)誤差(個(gè)體差異)116.56N-1=313.760描述統(tǒng)計(jì)與假設(shè)檢驗(yàn)結(jié)果54不同照明度與噪音度條件下工人工作效率比553.多因素混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)種類：兩因素、三因素；組內(nèi)變量與組間引發(fā)變量的混合、組內(nèi)變量與組間存在變量（如年齡、性別）的混合。研究3：照明與噪音對(duì)工人工作效率的影響（兩因素組內(nèi)變量與組間引發(fā)變量的混合設(shè)計(jì)）照明度（明、暗）為被試間變量，噪音度（高、低）為被試內(nèi)變量，實(shí)驗(yàn)處理水平的結(jié)合為4種：明高、明低、暗高、暗低。每種實(shí)驗(yàn)處理準(zhǔn)備要30人，從某工廠選出60個(gè)被試（30×2)，隨機(jī)分為2個(gè)實(shí)驗(yàn)組，隨機(jī)指定接受1種照明度條件，同時(shí)均接受全部2種噪音處理。為了消除順序誤差，需要將被試分為2個(gè)順序小組，每個(gè)順序組被試分別接受1種順序的兩種噪音處理：553.多因素混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)種類：兩因素、三因素；組內(nèi)變量與56（明照明）

順序小組1①②

實(shí)驗(yàn)組1（n1=30）順序小組2②①

（暗照明）順序小組1①②

實(shí)驗(yàn)組2（n2=30）順序小組2②①

注：①高噪音；②低噪音兩因素混合設(shè)計(jì)被試分配表56（明照明）順序小組1①②兩因素混合設(shè)計(jì)被試57

照明度高噪音低噪音

1張明明64432劉修明6158

……30劉冬明484731黃衛(wèi)暗766432李家暗8079

……60張巖暗6357

兩因素混合設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)表57照明度高噪音58多因素混合設(shè)計(jì)的統(tǒng)計(jì)思路多因素重復(fù)測(cè)量方差分析：統(tǒng)計(jì)時(shí)需先定義被試內(nèi)自變量的水平，被試間自變量勿需定義，然后分析各個(gè)被試間自變量因素的主效應(yīng)、被試內(nèi)自變量因素的主效應(yīng)、自變量因素間的交互作用、簡單效應(yīng)（交互作用顯著時(shí)做：畫交互作用圖解、差異檢驗(yàn)）。58多因素混合設(shè)計(jì)的統(tǒng)計(jì)思路多因素重復(fù)測(cè)量方差分析：統(tǒng)計(jì)時(shí)需59不同照明度與噪音度條件下工人工作效率比較（M±SD）

明照明暗照明高噪音76.2312.1165.4614.34

低噪音72.3713.5669