第二章 實驗設(shè)計的基本問題(濃縮版)

第二章實驗設(shè)計的基本問題本章教學(xué)目的與要求掌握1、實驗中的自變量、因變量、控制變量及對它們的操作和控制2、實驗設(shè)計的基本方法

熟悉評價及提高實驗研究的信度和效度的方法了解實驗設(shè)計的分類本章主要內(nèi)容第一節(jié)心理實驗中的變量及其控制（掌握）一、變量及其種類二、自變量的種類及其控制三、因變量的種類及其控制四、額外變量的種類及其控制第二節(jié)實驗研究的效度與信度（熟悉）一、實驗研究的效度二、實驗研究的信度第三節(jié)實驗設(shè)計（掌握）一、實驗設(shè)計的概念二、實驗設(shè)計的內(nèi)容三、實驗設(shè)計的分類（了解）四、實驗設(shè)計方法第一節(jié)心理實驗中的變量及其控制什么是變量變量（variable）是指在數(shù)量上或質(zhì)量上可變的事物的屬性。在一個具體的實驗中，變量分為自變量、因變量和額外變量。

一、變量及其種類第一節(jié)心理實驗中的變量及其控制一、變量及其種類變量的類型1、自變量——在實驗中實驗者所操縱的、對被試者的反應(yīng)產(chǎn)生影響的變量。2、因變量——是被試的反應(yīng)變量，它隨著自變量的變化而變化，是自變量的結(jié)果，是主試觀察或測量的變量。3、額外變量——在心理實驗中，能影響因變量的變化，但不是研究者所選擇、確定、操縱變化的變量。第一節(jié)心理實驗中的變量及其控制一、變量及其種類

變量命名練習(xí)

第一節(jié)心理實驗中的變量及其控制汽車制造者想知道剎車燈多亮可最大程度地減少后面司機(jī)意識到前方正在停車的時間。找出三種變量。答案自變量(被操縱變量)：剎車燈的明度因變量(被觀察變量)：剎車燈亮到尾隨車司機(jī)開始剎車之間的時間控制變量(恒定變量)：剎車燈顏色、剎車板的形狀、剎車所需力氣、額外照明度等二、自變量的種類及其控制（一）自變量的種類1、刺激特點自變量（作業(yè)變量）2、環(huán)境特點自變量（環(huán)境變量）3、被試特點自變量（被試變量）4、暫時的被試差別變量——由主試給予的不同指示語造成的。第一節(jié)心理實驗中的變量及其控制二、自變量的種類及其控制（二）對自變量的操縱在一個具體的實驗中，實驗者是根據(jù)他的實驗?zāi)康膩磉x擇自變量的。研究者不但要選擇合適的自變量，還要對這些自變量進(jìn)行操縱改變，即對自變量進(jìn)行控制。對自變量控制的如何，直接影響研究的成敗。對于自變量的控制，主要包括以下幾個方面：第一節(jié)心理實驗中的變量及其控制二、自變量的種類及其控制（二）對自變量的操縱1、對自變量下操作定義

操作定義是指對一個變量根據(jù)測定它的程序所下的具體的、明確的定義。操作定義明確了自變量的內(nèi)涵，同時也往往指出了自變量操縱的方法。

實驗中規(guī)定操作定義有三個好處：（1）可以使研究者的思考具體而清晰；（2）可以增進(jìn)科學(xué)研究者之間溝通的正確性；（3）減少一門學(xué)科所用概念或變量的數(shù)目。第一節(jié)心理實驗中的變量及其控制二、自變量的種類及其控制（二）對自變量的操縱2、確定自變量的水平所謂自變量的水平，即指自變量的一個取值（或操縱結(jié)果），也稱為檢查點。注意下面3個方面：（1）因素型實驗自變量水平不超過四個。（2）要確定好自變量的取值范圍。（3）確定好各水平之間的間距。第一節(jié)心理實驗中的變量及其控制二、自變量的種類及其控制（二）對自變量的操縱3、對呈現(xiàn)儀器的控制對儀器進(jìn)行有效控制是實現(xiàn)對自變量控制的一個非常重要的環(huán)節(jié)。對實驗儀器的要求：

（1）準(zhǔn)確精密不失真；（2）儀器性能穩(wěn)定；（3）操作方便，反應(yīng)靈敏；（4）儀器的顯示范圍要滿足自變量變化的要求；（5）儀器不能引起新的無關(guān)變量；（6）同一型號的儀器同質(zhì)信度要高，如果不能前后使用同一臺儀器，則應(yīng)用同一型號且誤差較小的兩臺或多臺儀器。第一節(jié)心理實驗中的變量及其控制二、自變量的種類及其控制（二）對自變量的操縱

4、控制呈現(xiàn)刺激方式包括呈現(xiàn)時間的長短、呈現(xiàn)的順序、空間位置等，都應(yīng)根據(jù)要求加以控制。第一節(jié)心理實驗中的變量及其控制三、因變量的種類及其控制（一）因變量的種類

因變量的種類，對于心理實驗研究來說，是很多的，也很復(fù)雜。一般來說，對于因變量的指標(biāo)有客觀指標(biāo)和主觀指標(biāo)之分。第一節(jié)心理實驗中的變量及其控制三、因變量的種類及其控制（一）因變量的種類1、客觀指標(biāo)1、準(zhǔn)確性方面的指標(biāo)（反應(yīng)準(zhǔn)確性）2、速度或敏捷度方面（反應(yīng)時）3、刺激的強(qiáng)度水平（反應(yīng)難度）4、概率或頻率（反應(yīng)次數(shù)）5、反應(yīng)的強(qiáng)度或力量6、各種心理測驗的量表分?jǐn)?shù)及評價者的評定分?jǐn)?shù)。7、高次反應(yīng)變量——即用一個圖或表表示反應(yīng)的多種情況。第一節(jié)心理實驗中的變量及其控制三、因變量的種類及其控制（一）因變量的種類

2、主觀標(biāo)準(zhǔn)

口語記錄（語言反應(yīng)）——是指被試在實驗時對自己心理活動進(jìn)程所作敘述的記錄，或在實驗之后，被試對主試提出的問題所作問答的記錄。第一節(jié)心理實驗中的變量及其控制三、因變量的種類及其控制（二）對因變量的控制不同于以“準(zhǔn)確操縱”為目的的自變量控制技術(shù)，因變量的控制主要著眼于如何精確客觀地記錄下它的變化。

第一節(jié)心理實驗中的變量及其控制三、因變量的種類及其控制（二）對因變量的控制用于因變量控制的主要方法：1、反應(yīng)控制——指導(dǎo)語2、規(guī)定好反應(yīng)的操作定義第一節(jié)心理實驗中的變量及其控制三、因變量的種類及其控制（二）對因變量的控制用于因變量控制的主要方法：3、選擇恰當(dāng)?shù)闹笜?biāo)（1）效度（2）客觀性（3）數(shù)量化4、避免量程局限（天花板效應(yīng)和地板效應(yīng)）第一節(jié)心理實驗中的變量及其控制四、額外變量的種類及其控制（一）典型的額外變量的種類1、實驗者效應(yīng)—— 主試在實驗中可能以某種方式（如表情、手勢、語氣等）有意無意地影響被試，使他們的反應(yīng)附和主試的期望，這種現(xiàn)象稱為實驗者效應(yīng)（ExperimenterEffect）2、要求特征——被試會自發(fā)地對主試的實驗?zāi)康漠a(chǎn)生一個假設(shè)或猜想，然后再以一種自以為能滿足這一假想的實驗?zāi)康牡姆绞絹磉M(jìn)行反應(yīng)。（典型例子：霍桑效應(yīng)、安慰劑效應(yīng)）第一節(jié)心理實驗中的變量及其控制四、額外變量的種類及其控制（二）額外變量的控制1、排除法——是把額外變量從實驗中排除出去。2、恒定法——就是使額外變量在實驗的過程中保持固定不變。3、匹配法——驗組和控制組中的被試者的特點相等的一種方法。第一節(jié)心理實驗中的變量及其控制四、額外變量的種類及其控制（二）額外變量的控制4、隨機(jī)化法——概率理論，把被試者隨機(jī)地分派到各處理組中。5、抵消平衡法——是通過采用某些綜合平衡的方式使額外量效果互相抵消以達(dá)到控制額外變量目的的方法。6、統(tǒng)計控制法——就是在實驗完成后通過一定的統(tǒng)計技術(shù)來事后避免實驗中額外變量干擾。第一節(jié)心理實驗中的變量及其控制第二節(jié)實驗研究的效度和信度一、實驗研究的效度實驗效度是指實驗方法能達(dá)到實驗?zāi)康牡某潭?，也就是實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性、有效性。主要包括內(nèi)部效度和外部效度。

第二節(jié)實驗研究的效度和信度

（一）內(nèi)部效度及其影響因素1、內(nèi)部效度的定義實驗的內(nèi)部效度是指實驗中的自變量與因變量之間的因果關(guān)系的明確程度。內(nèi)部效度高，意味著因變量的變化由特定的自變量引起的。要使實驗具有較高的內(nèi)部效度，就必須控制各種額外變量。一、實驗研究的效度第二節(jié)實驗研究的效度和信度

（一）內(nèi)部效度及其影響因素2、內(nèi)部效度的影響因素1）主試－被試間的相互作用要求特征和實驗者效應(yīng)2）統(tǒng)計回歸因素

-回歸假象

一、實驗研究的效度第二節(jié)實驗研究的效度和信度

（一）內(nèi)部效度及其影響因素2、內(nèi)部效度的影響因素3）其他因素

歷史、選擇、成熟、前測與實驗處理的反作用效果、測量工具的穩(wěn)定性和儀器使用不當(dāng)、被試亡失等

一、實驗研究的效度第二節(jié)實驗研究的效度和信度一、實驗研究的效度（二）實驗的外部效度及其影響因素

1、實驗的外部效度的定義——外部效度是指實驗結(jié)果能夠普遍推論到樣本的總體和其他同類現(xiàn)象中去的程度，即實驗結(jié)果的普遍代表性和適用性。第二節(jié)實驗研究的效度和信度一、實驗研究的效度（二）實驗的外部效度及其影響因素

詹金斯的記憶實驗四面體模型向我們提供了四個評價這種普遍性的維度：（1）用其他的被試人群也能得到同樣的結(jié)果嗎？（2）用其他的實驗材料也能得到同樣的結(jié)果嗎？（3）用其他不同類型的測驗也能得到同樣的結(jié)果嗎？（4）用不同的實驗處理和不同自變量操作方式也能得到同樣的結(jié)果嗎？第二節(jié)實驗研究的效度和信度一、實驗研究的效度（二）實驗的外部效度及其影響因素

2、外部效度的影響因素實驗的外部效度主要受下列三方面的影響：

1）實驗環(huán)境的人為性

2）被試者樣本缺乏代表性

3）測量工具的局限性

第二節(jié)實驗研究的效度和信度1）實驗環(huán)境的人為性

實驗是在控制條件下進(jìn)行的，實驗環(huán)境的人為性可能使某些實驗結(jié)果難以用來解釋日常生活中的行為現(xiàn)象。實驗室中的儀器設(shè)備會影響被試者的典型行為。被試者參與實驗的動機(jī)也會影響其行為表現(xiàn)。要改變這些因素的影響，可以提高實驗情境與現(xiàn)實情境的相似性。在進(jìn)行某些特定領(lǐng)域的研究時，還可以增加現(xiàn)場實驗的數(shù)量，在非實驗環(huán)境下對被試進(jìn)行自然觀察。返回第二節(jié)實驗研究的效度和信度2）被試者樣本缺乏代表性

從理論上講，從事于實驗的被試者必須具有代表性、必須從將來預(yù)期推論、解釋同類行為現(xiàn)象的總體中進(jìn)行隨機(jī)取樣。但實際上這是很難做到的。如果研究者選擇一些具有獨特心理特質(zhì)的被試進(jìn)行實驗時，因為這些獨特的心理特質(zhì)有利于對實驗處理造成較佳的反應(yīng)，就很難將得出的結(jié)果推廣到其他特質(zhì)的被試上去。返回第二節(jié)實驗研究的效度和信度3）測量工具的局限性

實驗者對實驗變量（即自變量）和反應(yīng)變量的操作性定義往往以所使用的測量工具的測量結(jié)果來加以考慮的。實驗材料和測驗類型的差異可能會使多個研究者對同一個問題的研究結(jié)論無法會聚，也就是說可能導(dǎo)致不同的結(jié)論。這直接影響到實驗研究的外部效度，以及我們對某一研究對象的正確和深入的理解。第二節(jié)實驗研究的效度和信度（二）實驗的外部效度及其影響因素詹金斯向我們提供的評價研究外部效度或普遍性的維度是很有建設(shè)性的，它提示我們在選擇合適的被試樣本的前提下，應(yīng)進(jìn)行系列實驗研究。因為僅僅一項研究很難在被試、變量、情境等多方面均保證其具有普遍性意義。只有進(jìn)行多項會聚研究后，才能得出關(guān)于研究問題的比較精確的結(jié)論。一、實驗研究的效度第二節(jié)實驗研究的效度和信度（二）實驗的外部效度及其影響因素最值得我們關(guān)注的是，對研究外部效度的要求向我們提示了進(jìn)行多因素實驗的必要性。多因素實驗不僅可以大大提高研究的效率，更重要的是它為有效提高研究的外部效度提供了可能。一、實驗研究的效度第二節(jié)實驗研究的效度和信度實驗的內(nèi)部效度和外部效度是相互聯(lián)系、相互影響的。提高實驗內(nèi)部效度的措施可能會降低其外部效度，而提高實驗外部效度的措施又可能會降低其內(nèi)部效度。平衡這兩種效度的相對重要性，主要取決于實驗的目的和實驗的要求。一般而言，在實驗中控制額外變量的程度越大，則對因果關(guān)系的測量就越有效。因此，可以在保證實驗內(nèi)部效度的前題下，采取適當(dāng)措施以提高外部效度。

一、實驗研究的效度第二節(jié)實驗研究的效度和信度二、實驗研究的信度實驗信度是指實驗結(jié)論的可靠性和前后一致性程度。影響實驗信度的因素：觀察量：觀察量越大，我們就越有理由相信樣本統(tǒng)計值接近總體參數(shù)值，也就是樣本更能夠代表其所在的總體。統(tǒng)計檢驗第二節(jié)實驗研究的效度和信度第三節(jié)實驗研究的設(shè)計一、實驗設(shè)計的概念實驗設(shè)計乃是進(jìn)行科學(xué)實驗前做的具體計劃。它主要是控制實驗條件和安排實驗程序的計劃。它的目的在于找出實驗條件和實驗結(jié)果之間的關(guān)系，做出正確的結(jié)論，來檢驗解決問題的假設(shè)。

第三節(jié)實驗研究的設(shè)計二、實驗設(shè)計的內(nèi)容①自變量：多少？分別是什么？如何呈現(xiàn)？各自變量有多少處理水平（檢查點）？②因變量：多少？分別是什么？行為指標(biāo)及其測量方法；③對必須控制的額外變量的控制措施；④確定被試總體及被試樣本人數(shù)和選擇被試的方法；第三節(jié)實驗研究的設(shè)計⑤如何將被試分配到各自變量的各處理水平中；⑥擬定主試在實驗開始前對被試者要說的指示語；⑦規(guī)定實驗次數(shù)；⑧安排實驗程序；⑨規(guī)定使用儀器的型號；⑩實驗數(shù)據(jù)如何統(tǒng)計分析？第三節(jié)實驗研究的設(shè)計二、實驗設(shè)計的內(nèi)容三、實驗設(shè)計的基本類型從對實驗控制條件的嚴(yán)密程度的不同：①真實驗設(shè)計（掌握）②準(zhǔn)實驗設(shè)計（了解）③非實驗設(shè)計（了解）根據(jù)實驗中要操縱變量的多少：①單因素實驗設(shè)計②多因素實驗設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計根據(jù)在各種自變量及各種處理水平中是否用相同被試：①被試內(nèi)設(shè)計（掌握）②被試間設(shè)計（掌握）③混合設(shè)計（了解）第三節(jié)實驗研究的設(shè)計三、實驗設(shè)計的基本類型三、實驗設(shè)計的基本類型

下面我們根據(jù)實驗設(shè)計的基本類型來討論不同類型的具體設(shè)計方案第三節(jié)實驗研究的設(shè)計

真實驗設(shè)計

準(zhǔn)實驗設(shè)計

非實驗設(shè)計

被試間設(shè)計與被試內(nèi)設(shè)計三、實驗設(shè)計的基本類型第三節(jié)實驗研究的設(shè)計

真實驗設(shè)計真實驗設(shè)計對實驗條件的控制程度要求較高，在使用這類實驗設(shè)計時，實驗者可以有效地操縱實驗變量，有效地控制內(nèi)在無效來源和外在無關(guān)因素的影響，能在隨機(jī)化原則基礎(chǔ)上選擇和分配被試，從而使實驗結(jié)果更能客觀地反映實驗處理的作用。第三節(jié)實驗研究的設(shè)計真實驗設(shè)計類型完全隨機(jī)化設(shè)計——多因素實驗設(shè)計——完全隨機(jī)多因素實驗設(shè)計隨機(jī)化區(qū)組設(shè)計——第三節(jié)實驗研究的設(shè)計隨機(jī)實驗組控制組前測后測設(shè)計隨機(jī)實驗組控制組后測設(shè)計隨機(jī)多組后測設(shè)計單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計多因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計完全隨機(jī)化設(shè)計也稱簡單隨機(jī)化設(shè)計，是指用隨機(jī)化方法將被試隨機(jī)分為幾組，然后依實驗的目的對各組被試實施不同的處理。（1）隨機(jī)實驗組控制組前測后測設(shè)計（2）隨機(jī)實驗組控制組后測設(shè)計（3）隨機(jī)多組后測設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計（1）隨機(jī)實驗組控制組前測后測設(shè)計隨機(jī)實驗組控制組前測后測設(shè)計是指研究者在實驗前采用隨機(jī)分配的方法將被試分為兩組，并隨機(jī)選擇一組為實驗組；另一組為控制組。實驗組接受實驗處理，而控制組則不給予實驗處理。第三節(jié)實驗研究的設(shè)計（1）隨機(jī)實驗組控制組前測后測設(shè)計內(nèi)容：

①設(shè)計的模式②設(shè)計的評價③設(shè)計的顯著性檢驗④設(shè)計的實例分析第三節(jié)實驗研究的設(shè)計真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計①設(shè)計的模式RO1XO2

RO3O4

R：采用隨機(jī)法分配被試和實驗處理X：實驗者操縱的實驗處理O1和O3表示兩組的前測成績

O2和O4表示兩組的后測成績第三節(jié)實驗研究的設(shè)計（1）隨機(jī)實驗組控制組前測后測設(shè)計真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計②設(shè)計的評價隨機(jī)實驗組控制組前測后測設(shè)計基本控制了絕大多數(shù)影響內(nèi)部效度的因素。這是因為該設(shè)計采用隨機(jī)布置的方法將被試分為兩組，從而可以控制選擇、被試的中途退出等因素對實驗結(jié)果的干擾。另外，由于安排了實驗組和控制組，在實驗過程中，發(fā)生在前測到后測這段時間內(nèi)的事件對實驗組控制組的影響基本相同，因而可以控制歷史、成熟、測驗、儀器使用等影響內(nèi)部效度的因素對實驗結(jié)果的影響。第三節(jié)實驗研究的設(shè)計（1）隨機(jī)實驗組控制組前測后測設(shè)計真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計②設(shè)計的評價該設(shè)計使用了前測驗。它為檢查隨機(jī)分組是否存在偏差提供了充分的依據(jù)。但它也帶來了不利的一面，即被試由于前測驗而獲得的經(jīng)驗，可能對后測驗產(chǎn)生敏感性，出現(xiàn)測驗的反作用效果，導(dǎo)致對實驗設(shè)計外部效度的影響。第三節(jié)實驗研究的設(shè)計（1）隨機(jī)實驗組控制組前測后測設(shè)計真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計③設(shè)計的顯著性檢驗其一是對增值分?jǐn)?shù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。方法是對每一名被試，用其后測成績減去前測成績(O2-O1，O4-O3)，分別求出兩組增值分?jǐn)?shù)的平均數(shù)。對兩組增值分?jǐn)?shù)進(jìn)行顯著性檢驗的方法有：t-檢驗(參數(shù)統(tǒng)計)；曼—惠持尼(Mann—Whitney)U-檢驗或中位數(shù)檢驗(非參數(shù)檢驗)。

（1）隨機(jī)實驗組控制組前測后測設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計③設(shè)計的顯著性檢驗另外，還有協(xié)方差分析法，這種方法被研究者認(rèn)為是很好的方法。此方法是將前測分?jǐn)?shù)作為協(xié)變量，對實施實驗處理前的組間差異進(jìn)行控制和調(diào)整，以便使兩組的后測成績能夠比較不受前測成績的影響。（1）隨機(jī)實驗組控制組前測后測設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計

注意第三節(jié)實驗研究的設(shè)計真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計（1）隨機(jī)實驗組控制組前測后測設(shè)計④設(shè)計的實例分析

沃坦阿貝、黑爾和洛馬克斯關(guān)于“通過一系列教學(xué)程序和方法的訓(xùn)練，來培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)報紙標(biāo)題預(yù)測所報道內(nèi)容的能力”的實驗。實驗內(nèi)容和方法見下：

真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計（1）隨機(jī)實驗組控制組前測后測設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計（1）隨機(jī)實驗組控制組前測后測設(shè)計④設(shè)計的實例分析

第三節(jié)實驗研究的設(shè)計真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計（1）隨機(jī)實驗組控制組前測后測設(shè)計④設(shè)計的實例分析

第三節(jié)實驗研究的設(shè)計真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計（1）隨機(jī)實驗組控制組前測后測設(shè)計④設(shè)計的實例分析

第三節(jié)實驗研究的設(shè)計（2）隨機(jī)實驗組控制組后測設(shè)計

在隨機(jī)實驗組控制組前后測設(shè)計中，由于采用了前測驗，從而可能影響到實驗的外部效度。為克服這一缺陷，也可以考慮去掉前測驗，而形成另一種實驗設(shè)計隨機(jī)實驗組控制組后測設(shè)計。

真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計內(nèi)容:①設(shè)計的模式②設(shè)計的評價③設(shè)計的顯著性檢驗④設(shè)計的實例分析真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計（2）隨機(jī)實驗組控制組后測設(shè)計

第三節(jié)實驗研究的設(shè)計①設(shè)計的模式RXO1

RO2R：采用隨機(jī)法分配被試和實驗處理X：實驗者操縱的實驗處理O1和O2表示后測成績（2）隨機(jī)實驗組控制組后測設(shè)計

真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計②設(shè)計的評價首先，由于采用實驗組接受實驗處理，控制組不接受實驗處理，從而控制了歷史和成熟因素對內(nèi)部效度的影響；另外，由于實驗是在同等條件下進(jìn)行的，因此它控制了選擇和被試的中途退出等影響內(nèi)部效應(yīng)的因素。同時，由于兩組被試沒有進(jìn)行前測驗，從而控制了測驗與實驗處理交互作用對實驗外部效度的影響。真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計（2）隨機(jī)實驗組控制組后測設(shè)計

第三節(jié)實驗研究的設(shè)計③設(shè)計的顯著性檢驗隨機(jī)實驗組控制組后測設(shè)計使用的統(tǒng)計分析方法比較簡單。大部分研究者使用T-檢驗對兩組后測成績進(jìn)行比較研究；非參數(shù)檢驗也常使用曼-惠持尼U-檢驗或中位數(shù)檢驗法。（2）隨機(jī)實驗組控制組后測設(shè)計

真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計④設(shè)計的實例分析真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計（2）隨機(jī)實驗組控制組后測設(shè)計

第三節(jié)實驗研究的設(shè)計（2）隨機(jī)實驗組控制組后測設(shè)計

真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計④設(shè)計的實例分析第三節(jié)實驗研究的設(shè)計④設(shè)計的實例分析真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計（2）隨機(jī)實驗組控制組后測設(shè)計

第三節(jié)實驗研究的設(shè)計（3）隨機(jī)多組后測設(shè)計內(nèi)容：

①設(shè)計的模式②設(shè)計的評價③設(shè)計的顯著性檢驗第三節(jié)實驗研究的設(shè)計真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計（3）隨機(jī)多組后測設(shè)計

在心理學(xué)的研究中，有時要進(jìn)行實驗處理的方案不只是一個或兩個，即有時研究者要進(jìn)行的實驗處理x的個數(shù)有3個或3個以上。隨機(jī)多組后測設(shè)計通過隨機(jī)化的方式分配被試和實驗處理到不同組別中，然后對幾個組的被試進(jìn)行后測驗，獲得各組被試的后測成績。

真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計①設(shè)計的模式RxlOlRx2O2Rx3O3R：采用隨機(jī)法分配被試和實驗處理X1、X2、X3：實驗者操縱的實驗處理O1、O2和O3表示后測成績真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計（3）隨機(jī)多組后測設(shè)計

第三節(jié)實驗研究的設(shè)計隨機(jī)多組后測設(shè)計與隨機(jī)實驗組控制組后測設(shè)計的不同之處在于實驗處理的個數(shù)以及相應(yīng)被試組數(shù)增加了。兩種實驗設(shè)計在控制內(nèi)部效度和外部效度的因素上相同，有關(guān)對設(shè)計的評價不再贅述。（3）隨機(jī)多組后測設(shè)計

真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計②設(shè)計的評價第三節(jié)實驗研究的設(shè)計③實驗結(jié)果的檢驗

在對隨機(jī)多組后測設(shè)計的后測成績進(jìn)行顯著性檢驗時，對于研究者來說，他不僅需要了解3種（或3種以上）實驗處理的實驗結(jié)果是否有顯著差異，而且還要了解其中任意兩種實驗處理的實驗結(jié)果之間是否有顯著性差異。比較理想的統(tǒng)計分析方法是單因素方差分析，而不能采用t-檢驗。如果結(jié)果顯著，則可用紐曼---丘爾斯（N—K檢驗）或其他成對比較方法來進(jìn)一步檢驗究竟是哪些處理之間有顯著差異。真實驗設(shè)計——完全隨機(jī)化設(shè)計（3）隨機(jī)多組后測設(shè)計

第三節(jié)實驗研究的設(shè)計真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計多因素實驗設(shè)計是指在實驗中包括兩個或兩個以上因素(自變量)，并且每個因素都有兩個或兩個以上的水平，各因素的各個水平互相結(jié)合，構(gòu)成多種組合處理的一種實驗設(shè)計，又稱完全隨機(jī)析因設(shè)計。第三節(jié)實驗研究的設(shè)計在完全隨機(jī)析因設(shè)計中，研究者可以考察各個自變量交互作用對因變量的主要影響效應(yīng)(交互作用)，并同時考察各自變量對同一因變量的主要影響效應(yīng)(主效應(yīng))，以及考察一個因素的各個水平在另一個因素的某個水平上的效應(yīng)(簡單效應(yīng))；在心理學(xué)的實驗研究中，這種設(shè)計具有很大的實用價值。真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計（1）多因素實驗的優(yōu)點多自變量實驗具有三個明顯的優(yōu)點：效率高實驗控制較好實驗結(jié)果更有價值真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計（2）完全隨機(jī)析因設(shè)計的類型在析因設(shè)計中，為簡化表述，常常采用一些英文字母、符號和數(shù)字，作為各個因素和因素各個水平及其相互關(guān)系的標(biāo)志。通常用英文大寫字母來表示因素，用與大寫字母相對應(yīng)的小寫字母來代表因素的水平，而用乘號(×)表示因素之間的相互結(jié)合關(guān)系。真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計例1：在包括兩個因素且其中一個因素有2個水平，而另一個因素有3個水平的析因設(shè)計中，以A和B代表兩個因素，以a1、a2和b1、b2、b3分別代表因素A和因素B的水平。我們稱其為雙因素設(shè)計，又稱A×B因素設(shè)計，也可稱2×3因素設(shè)計。完全隨機(jī)析因設(shè)計的類型舉例真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計例2：實驗中有A、B和C3個因素，并且它們的水平數(shù)分別為2、3、4，則稱為三因素設(shè)計。又稱A×B×C因素設(shè)計，也可稱2×3×4因素設(shè)計。因此，如果依據(jù)實驗中所包含因素數(shù)目來進(jìn)行分類，就可以將之劃分為完全隨機(jī)雙因素析因設(shè)計、完全隨機(jī)三因素析因設(shè)計。真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計完全隨機(jī)析因設(shè)計的類型舉例第三節(jié)實驗研究的設(shè)計完全隨機(jī)多因素實驗設(shè)計的分組設(shè)有k個因素，每個因素有L1,L2,…,Lk個水平，那么共有G=L1×L2×…×Lk個處理組。舉例：有三個因素，分別是A，B，C。A因素有2水平，B因素有3水平和C因素有2水平，則共有G=2×3×2=12個處理組。確定好分多少組以后，研究者用隨機(jī)的方法將被試分成相應(yīng)的組數(shù)，同時用隨機(jī)的方法分配每一組被試接受一種實驗處理。真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計（3）完全隨機(jī)雙因素析因設(shè)計（為例）

完全隨機(jī)雙因素實驗設(shè)計是指研究者用隨機(jī)分配的方法將被試分為若干同質(zhì)組(分組的個數(shù)等于實驗處理的個數(shù))，同時用隨機(jī)的方法分配每一組被試接受一種實驗處理的實驗設(shè)計。由于雙因素析因設(shè)計實驗處理的個數(shù)是由兩個因素的水平數(shù)交叉組合決定的，所以雙因素析因設(shè)計的模式也與各因素的水平數(shù)有關(guān)。真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計完全隨機(jī)雙因素實驗設(shè)計的基本模式3×2完全隨機(jī)化雙因素實驗設(shè)計的基本模式真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計完全隨機(jī)雙因素實驗設(shè)計的基本模式第三節(jié)實驗研究的設(shè)計請同學(xué)們設(shè)計：2×2完全隨機(jī)化雙因素實驗設(shè)計的基本模式

真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計2×2完全隨機(jī)化雙因素實驗設(shè)計的基本模式

真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計雙因素析因設(shè)計的主要效應(yīng)與交互作用的效應(yīng)主效應(yīng)是指由每個單獨因素(自變量)所引起的因變量的變化。在多因素實驗中，計算一個因素的主效應(yīng)應(yīng)忽視實驗中其它因素的不同水平的變異。為了便于解釋，O1、O2、O3、O4等可以代表各組內(nèi)被試成績的總和，也可以代表各組內(nèi)被試成績的平均數(shù)，Oa1、Oa2表示行變量的總和，Ob1、Ob2表示列變量的總和。真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計因素A的主效應(yīng)：Oa1與Oa2之間的差異比較因素B的主效應(yīng)：Ob1與Ob2之間的差異比較真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計雙因素析因設(shè)計的主要效應(yīng)與交互作用的效應(yīng)第三節(jié)實驗研究的設(shè)計交互作用的效應(yīng)是指當(dāng)一個因素(自變量)對因變量影響大小因其他因素的水平或安排的不同而有所不同時，所產(chǎn)生的交互作用影響因變量的結(jié)果。相反，如果某一因素(自變量)對因變量影響大小，不受其他因素的水平或安排的影響，我們就說這個因素與其他因素是沒有交互作用的。通過O1、O2、O3、O4之間的比較，可以確定A因素和B因素的交互效應(yīng)，即在a1條件下比較O1和O2之間的差異，在a2條件下比較O3和O4之間的差異；在b1條件下比較O1和O3之間的差異，在b2條件下比較O2和O4之間的差異。雙因素析因設(shè)計的主要效應(yīng)與交互作用的效應(yīng)真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計優(yōu)缺點優(yōu)點：1、省時省力，效率高?？梢酝瑫r獲取兩個或（多個）自變量，對因變量的影響不必向單因素實驗設(shè)計那樣做多個實驗。2、可以探討不同自變量之間的交互效應(yīng)。缺點：1、這種設(shè)計在各個實驗處理的組合，被試的分配以及統(tǒng)計分析上，都是比較復(fù)雜的。2、被試之間的誤差無法控制，很難實現(xiàn)完全隨機(jī)。真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計真實驗設(shè)計——隨機(jī)化區(qū)組設(shè)計隨機(jī)化區(qū)組設(shè)計是將被試按某種標(biāo)準(zhǔn)分為不同的組（區(qū)組），每個區(qū)組的被試接受全部實驗處理。隨機(jī)化區(qū)組設(shè)計的目的在于使區(qū)組內(nèi)的被試差異盡量縮小，而對區(qū)組之間的差異依據(jù)設(shè)計要求而定。第三節(jié)實驗研究的設(shè)計隨機(jī)化區(qū)組設(shè)計的原則隨機(jī)化區(qū)組設(shè)計的原則是同一區(qū)組內(nèi)的被試盡量“同質(zhì)”。每一區(qū)組內(nèi)被試的人數(shù)分配有3鐘情況：一名被試作為一個區(qū)組。這時，每名被試(區(qū)組)均接受全部處理，在接受處理的順序上要采用隨機(jī)化的方法。每個區(qū)組內(nèi)被試的人數(shù)是實驗處理數(shù)目的整倍數(shù)。區(qū)組內(nèi)的基本單元不是一名被試或幾名被試，而是以一個團(tuán)體為單元。

真實驗設(shè)計——隨機(jī)化區(qū)組設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計（1）隨機(jī)化區(qū)組單因素設(shè)計隨機(jī)化區(qū)組單因素設(shè)計與隨機(jī)多組后測設(shè)計是基本相似的，不同的是隨機(jī)化區(qū)組單因素設(shè)計要求將被試劃分為不同的區(qū)組，并且每一區(qū)組隨機(jī)接受所有不同的處理。然后觀察實驗處理后每個區(qū)組對不同處理的反應(yīng)，并作為后測成績。真實驗設(shè)計——隨機(jī)化區(qū)組設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計的基本模型在這個模式中，X1、X2、X3…Xk表示K個處理；區(qū)組的個數(shù)為n,每個區(qū)組可以是一名被試，也可以是一個被試組集合，Oi1、Oi2、Oi3…Oik表示第i個區(qū)組實驗處理后的后測成績；O1、O2、O3…On表示每個區(qū)組的平均成績。真實驗設(shè)計——隨機(jī)化區(qū)組設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計舉例例如，研究不同聲音刺激對學(xué)生解答數(shù)學(xué)問題的影響，取A為歡快的音樂；B為朗讀課文的聲音；C為噪音；D為在正常安靜的條件下4種處理，將一個班的學(xué)生按平時成績分為三類：優(yōu)良、中等、較差，并在每類中隨機(jī)抽取12名學(xué)生作為被試（一個區(qū)組），共有36名，表示3個區(qū)組。將每個區(qū)組內(nèi)的12名學(xué)生隨機(jī)分為4個小組，每組3人。實驗時一個區(qū)組內(nèi)的每個小組隨機(jī)在一種（僅接受一種）聲音刺激下解答數(shù)學(xué)問題。這就是有4種處理、3個區(qū)組的隨機(jī)化區(qū)組單因素設(shè)計。見下表。

真實驗設(shè)計——隨機(jī)化區(qū)組設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計的模式真實驗設(shè)計——隨機(jī)化區(qū)組設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計的結(jié)果分析對上述實驗設(shè)計的模式所獲得的結(jié)果，通過運用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計的方差分析來進(jìn)行分析結(jié)果。也就是實驗處理和區(qū)組分別作為因素來考慮。實驗處理效應(yīng)是研究者關(guān)注的重點，區(qū)組因素則作為無關(guān)變量加以控制。真實驗設(shè)計——隨機(jī)化區(qū)組設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計的結(jié)果分析雖然隨機(jī)區(qū)組設(shè)計中假設(shè)區(qū)組因素和實驗因素之間不存在交互作用，但是研究者可以嘗試分析兩者之間的交互作用。如果實驗因素和區(qū)組因素的交互作用達(dá)到統(tǒng)計顯著性水平，研究者應(yīng)該進(jìn)一步考慮修改自己的研究假設(shè)，把區(qū)組因素作為一個影響因素，而不是無關(guān)因素來考慮。真實驗設(shè)計——隨機(jī)化區(qū)組設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計（2）隨機(jī)化區(qū)組多因素設(shè)計

隨機(jī)化區(qū)組兩因素設(shè)計與隨機(jī)化雙因素設(shè)計基本相似，只是隨機(jī)化區(qū)組兩因素設(shè)計將被試劃分為不同的區(qū)組，每個區(qū)組都隨機(jī)接受兩因素各個水平組合的全部處理，然后觀測每個區(qū)組對不同處理的反應(yīng)，并將反應(yīng)值作為后測成績。（這里不在敘述，請同學(xué)們自學(xué)）真實驗設(shè)計——隨機(jī)化區(qū)組設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計隨機(jī)區(qū)組設(shè)計的評價

真實驗設(shè)計——隨機(jī)化區(qū)組設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計

準(zhǔn)實驗設(shè)計準(zhǔn)實驗設(shè)計是介于非實驗設(shè)計和真實驗設(shè)計之間的實驗設(shè)計。它對無關(guān)變量的控制比非實驗設(shè)計嚴(yán)格，但不如真實驗設(shè)計對無關(guān)變量控制得充分和廣泛。通常，準(zhǔn)實驗設(shè)計不易對被試進(jìn)行隨機(jī)抽樣，這時雖然可以設(shè)立控制組，但實驗組和控制組的背景條件不可能保證一定相同。第三節(jié)實驗研究的設(shè)計1、單組準(zhǔn)實驗設(shè)計①時間序列設(shè)計②相等時間樣本設(shè)計③交叉滯后組相關(guān)設(shè)計④回歸間斷點設(shè)計2、多組準(zhǔn)實驗設(shè)計①不相等組實驗組控制組前測后測設(shè)計②不相等組實驗組控制組前測后測時間序列設(shè)計準(zhǔn)實驗設(shè)計主要類型第三節(jié)實驗研究的設(shè)計1、單組準(zhǔn)實驗設(shè)計在心理學(xué)研究中，有時會因條件的限制和問題的性質(zhì)而使研究無法采用控制組，從而選取準(zhǔn)實驗設(shè)計進(jìn)行研究。第三節(jié)實驗研究的設(shè)計（1）時間序列設(shè)計時間序列設(shè)計是指對一組被試或個體進(jìn)行一系列周期性測量，并在測量的時間序列中引進(jìn)實驗處（X），然后觀測引進(jìn)實驗處理后的一系列測量結(jié)果，并與引入實驗處理X前的一系列測量結(jié)果相比較，研究插入實驗處理前后測量結(jié)果的變化趨勢，從而推斷實驗處理是否產(chǎn)生效果。準(zhǔn)實驗設(shè)計——單組準(zhǔn)實驗設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計時間序列設(shè)計模式系列前測實驗處理系列后測準(zhǔn)實驗設(shè)計——單組準(zhǔn)實驗設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計時間序列設(shè)計舉例準(zhǔn)實驗設(shè)計——單組準(zhǔn)實驗設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計時間序列設(shè)計可能的實驗結(jié)果圖:2-2準(zhǔn)實驗設(shè)計——單組準(zhǔn)實驗設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計時間序列設(shè)計評價優(yōu)點：①時間序列設(shè)計可以較好地控制“成熟”因素對內(nèi)部效度的影響。②其次，該設(shè)計可以控制測驗因素的干擾。準(zhǔn)實驗設(shè)計——單組準(zhǔn)實驗設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計優(yōu)點：③同時，該設(shè)計有可能控制統(tǒng)計回歸的因素，但也有例外，如果在實驗處理前的幾個測量屬極端數(shù)據(jù)，也會出現(xiàn)統(tǒng)計回歸因素對實驗效度的影響。綜上所述，由于時間序列設(shè)計可以多次測量被試在處理前后的數(shù)據(jù)，因此通過觀察處理x前后的變化趨勢，也就可以判斷處理x前后在整個實驗過程中的作用。準(zhǔn)實驗設(shè)計——單組準(zhǔn)實驗設(shè)計時間序列設(shè)計評價第三節(jié)實驗研究的設(shè)計缺點：首先，由于該設(shè)計研究是在沒有控制組的情況下進(jìn)行的，因而它不能控制與實驗處理同時發(fā)生的偶發(fā)事件的影響，不能排除那些與自變過同時出現(xiàn)的附加變量的影響。準(zhǔn)實驗設(shè)計——單組準(zhǔn)實驗設(shè)計時間序列設(shè)計評價第三節(jié)實驗研究的設(shè)計缺點：其次，測驗與處理x的交互作用作為影響實驗外部效度的因素在該設(shè)計中不易受到充分控制。再次，多次實施前測驗往往會降低或增加被試對實驗處理的敏感性，從而在被試身上產(chǎn)生作用而影響被試在實驗處理后的成績。時間序列設(shè)計評價準(zhǔn)實驗設(shè)計——單組準(zhǔn)實驗設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計（2）相等時間樣本設(shè)計在心理研究中，與選擇兩等價樣本組（實驗組和控制組）相對應(yīng)，當(dāng)只有一組被試時，常使用兩相等的時間樣本，在其中的一個時間樣本中不出現(xiàn)實驗變量，而采用常規(guī)安排X0。準(zhǔn)實驗設(shè)計——單組準(zhǔn)實驗設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計相等時間樣本設(shè)計模式

O1、O3表示接受實驗處理（X1）后的測驗結(jié)果，O2、O4表示接受常規(guī)安排（X0）后的測驗結(jié)果。

準(zhǔn)實驗設(shè)計——單組準(zhǔn)實驗設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計相等時間樣本設(shè)計舉例我們以教師批改和不批改作業(yè)對學(xué)生數(shù)學(xué)成績的影響為例，對其數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析：教師用4名學(xué)生作為被試組，X1表示不批改作業(yè)，僅給出答案，X0表示全批全改作業(yè)，O1、O2、O3、O4表示被試組的數(shù)學(xué)成績，X1O1、X0O2表示第一次循環(huán)，X1O3、X0O4表示第二次循環(huán)。具體表示如下：準(zhǔn)實驗設(shè)計——單組準(zhǔn)實驗設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計相等時間樣本設(shè)計的顯著性檢驗①可對兩種實驗條件進(jìn)行比較，以確定實驗處理（X1）與實施控制條件（X0）的不同效應(yīng)；②進(jìn)行簡單效應(yīng)比較，即：比較在實驗處理X1條件下的順序效應(yīng)，以及在控制條件X0條件下的順序效應(yīng)，以確定時間效應(yīng)；③通過對實驗處理與順序之間交互作用的分析考察在時間序列中不同處理效果的不同變化。準(zhǔn)實驗設(shè)計——單組準(zhǔn)實驗設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計相等時間樣本設(shè)計評價優(yōu)點相等時間樣本設(shè)計在控制影響內(nèi)部效度的因素方面是完全有效的。它能較好控制“歷史”作用的影響；其他影響內(nèi)部效度的因素也同時被較好地控制。準(zhǔn)實驗設(shè)計——單組準(zhǔn)實驗設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計缺點相等時間樣本設(shè)計在控制影響外部效度的因素方面并不理想。①測驗的反作用效果會影響該設(shè)計的外部效度。②實驗安排的反作用效果會影響該設(shè)計外部效度。③選擇偏差與實驗變量的交互作用可能會影響該設(shè)計的外部效度。④重復(fù)實驗處理的干擾也會影響該設(shè)計的外部效度。準(zhǔn)實驗設(shè)計——單組準(zhǔn)實驗設(shè)計相等時間樣本設(shè)計評價第三節(jié)實驗研究的設(shè)計（3）交叉滯后組相關(guān)設(shè)計交叉滯后組相關(guān)設(shè)計要求在時間1對兩個變量（A、B）的關(guān)系作出測定和相關(guān)分析，再在時間2作相似測定和分析，當(dāng)交叉滯后相關(guān)之間有顯著差異時，就可以推測變量A和B之間具有因果關(guān)系。準(zhǔn)實驗設(shè)計——單組準(zhǔn)實驗設(shè)計第三節(jié)實驗研究的設(shè)計交叉