1、第三章 心理学实验设计,指研究者针对需要验证的实验假设，为有计划的搜集观察资料而预先建立和依据的设计模式。 可以看做是安排各种实验条件的方法和流程。,实验设计建筑的基石,实验设计的原则：,随机化原则（被试的抽样和分组） 重复性原则（排除个体差异的影响） 对照性原则（减少额外变量的作用） 均衡性原则（实验组和对照组的均衡）,实验设计的类型,从对实验控制条件的严密程度的不同： 真实验设计 准实验设计 非实验设计 根据实验中要操纵变量的多少： 单因素实验设计 多因素实验设计 根据在各种自变量及各种处理水平中是否用相同被试： 被试内设计 被试间设计 混合设计,根据在实验中抽取的样本大小： 大样本设计
2、小样本设计,真实验设计,对实验条件的控制程度要求较高,实验者可以有效地操纵实验变量,能有效地控制内在无效来源和外在无关变量因素的影响。能在随机化原则上选择和分配被试,从而使实验结果更能客观地反映实验处理的作用。,非实验设计,一种对现象的自然描述，一般用于识别和发现问题。,准实验设计,介于真实验设计和准实验设计之间。对无关变量控制比非实验设计要严格，但不如真实验设计控制地深入和广泛。,2.单因素和多因素实验设计,每一个实验设计都必须回答三个基本问题：（1）实验有多少自变量（2）各个自变量有多少个水平（3）在自变量和各处理水平之间用相同的被试还是用不同的被试。 根据对第一个问题的回答，可以将实验分
3、为单因素和多因素实验设计。,单因素实验设计 只有一个自变量，是实验设计的最简单形式。被试接受这个自变量不同水平的处理。,多因素实验设计 实验中含多个自变量，被试接受几个自变量水平的结合的实验处理。 优点：可以计算自变量水平之间的交互作用。,单因素实验设计,Ockhams razor极简原则 最简单的实验设计是有一个自变量。 多个单因素实验设计也可以说明复杂的问题。 实验中有多少个组 最常见的是两组被试的实验 还有多组被试的实验,两组被试的实验,自变量一组水平为零，一组水平为一定数量。 一个自变量的呈现与不呈现指的是一个自变量的两个不同水平，而不是两个不同的自变量。,举例,焦虑对测验成绩的不同影
4、响。 治疗方法对抑郁的影响。,焦虑组、非焦虑组 接受治疗、没有接受治疗,呈现不呈现实验组控制组独立组,实验组： 因为我们看起来在他们身上做实验。,控制组： 没有接受自变量处理的被试。 他们向我们展示了人类或动物在正常条件 下的行为表现。,（2001）密歇根州的学生Kristen McClellan 和指导老师 Edie Woods“商店营业员如何对待残疾顾客”。,自变量：顾客是否丧失听力。 因变量：助手记录营业员看到自己至上前服务的时间。,实验组：营业员接待失聪顾客。（判断标准：使用手语） 控制组：营业员接待听力正常顾客。,被试：77位营业员 顾客：实验助手。,结果：实验组平均3.9分钟， 控
5、制组平均1.3分钟,实验设计的术语混乱,独立组设计 随机组设计 被试间设计,原理：随机分配被试到各个组。,多因素实验设计 把地基拓宽一倍,“实验中有多少个自变量” 把两个以上自变量的设计成为多因素设计。 因素数（自变量数）理论上没有上限。 最常见的是两个或三个自变量。,单因素实验设计自变量的水平数 多因素实验设计自变量的组数A,因 素：大写字母 A B 因素的水平：对应的小写字母 a b （*）：因素之间的相互结合关系 A B a1 a2 b1 b2 b3 2 3 A B C 2 3 4,因素A（顾客的听力）失聪顾客 正常听力顾客,男 女 因素B 营业员的性别,商店营业员如何对待残疾顾客的研究
6、 如果加入性别这个自变量，将成为多因素实验,练习,回忆任务的类型和序列位置对视觉刺激的位置记忆的影响。 系列位置：5 5的方格 回忆任务：自由回忆、序列回忆、探测性回忆,3.被试间设计、被试内设计、 混合设计,根据对第三个问题的回答。 被试间设计是指实验中每个被试只接受一种自变量水平或自变量水平的结合。 实验中的自变量叫做被试间变量。 优点：两种处理互不干扰 缺点：由被试带来的无关变量控制地不够理想。 随机化方法的应用,随机化,随机地分配被试到不同的组内接受不同的自变量处理。 随机化的统计学前提是：各随机组被试在未经受不同处理之前是相等的，即使有差异也是在统计允许的限度以内的随机误差。,随机分
7、配,抛硬币、随机数字表、电脑生成伪随机数字表等。 随机分配被试到各个组后，我们通常假设各个组在许多变量上是相等的。,问题？,被试数量较少时！ 某一特征被试数量较多时！,非随机分配被试,利用现有的被试间关系，或是在被试间创造出一种关系。相关分配相关组设计 1.匹配 2.重复测量（被试内实验） 3.自然配对,匹配,将被试按某一个或几个特征水平的相同或相似加以配对，然后再把每一对中的每个被试随机分配到各个组别。 保证了各组被试的同质性。 匹配的步骤：前测匹配（偶数个） 例如实验中性别的配对。,匹配的缺点,不可能将被试在每一个特征上都匹配。 费时费力。 在匹配多个特征时，特征之间如果存在交互作用会产生
8、自变量混淆。 匹配有时会造成回归假象。,重复测量,重复测量方法可以说是匹配组方法的极限被试内设计,被试内设计,也叫单组实验设计（within-subjects design)，是每个被试须接受自变量的所有情况的处理。 基本原理：每个被试参与所有的实验处理，然后系统地比较被试在不同处理下的行为变化。 在实验研究中，如果实验者主要想研究每一个被试对实验处理所引起的行为上的变化，可考虑采用被试内设计。,优点：避免了被试间差异；节省被试。 缺点：容易造成实验处理之间的污染。 （1）时间误差、顺序误差、练习效应、疲劳效应 （2）防止两次测验之间的时间间隔发生偶然事件、成长、成熟。 控制方法：平衡设计（拉
9、丁方设计和ABBA设计）,举例： （2001）内布拉斯加Wesleyan大学,使用算术测验来使被试出现应激状况。 方法：让被试从715开始做减法，不断地用前一个数减去13，报出答案。 情景1：告诉被试大多数学生在4分钟内就能完成整个任务。4分钟过后立即测量被试的心率和血压。 情景2：再让被试用10分钟时间来完成问卷，10分钟后重新测量被试的心率和血压。 结果：两次心率和血压差异显著。 结论：算术测验确实可以引发应激状态。,自然配对,结合了重复测量和匹配技术。 我们根据自然属性匹配被试。 例如研究智力的心理学家经常使用双胞胎；社会心理学中使用亲兄弟、丈夫和妻子；动物实验中同窝出生的仔畜。 这种方
10、法与多次使用相同被试的方法很相似，但其配对则比通过匹配得到的更加容易。,混合设计,在一个实验设计中既有被试内自变量，又有被试间自变量。,心理学家在实验开始之前进行实验设计，它是实验的整个规划。 随机分配被试到各个组，产生的是独立组。 被试间设计、独立组设计、 真实验设计 通过配对、自然配对或重复测量形成的是相关组。 被试内设计，区组设计真实验设计,小结,4.大样本设计与小样本设计,大样本设计：短时间内测试大量的被试。 小样本设计：被试内设计的一种变式。（1）被试需求量小（2）适合于详细观察和多次测量来收集资料（3）无需在被试间区分处理和控制。,如何确定被试量：,1.研究领域。 2.是用什么统计
11、方法 3.预期的变异（对数据的信度而言，实验结果能加以重复比单个实验中获得的显著性水平更好。） 脑成像研究中，不同数目的被试可以应用不同的统计方法。,小样本设计举例,1996年Klein发表了题为“一个遗忘症病人的自我知识：走向人格与社会心理学的神经心理学”的实验研究报告。 被试：一名女大学生W.J（因摔倒导致脑受伤，自述忘事） 实验设计：实验组W.J，控制组两名正常女大学生。,实验过程： 在W.J受伤期间作自我人格判断、情景记忆测试，在记忆恢复后又进行第二次自我人格判断、情景记忆测试。正常大学生也做两次自我人格判断。 实验结果： 1.W.J两次人格测验的相关系数达到显著性相关程度（r=0.74，p0.05）.与控制组两次测验的相关系数几乎相等（ r=0.78，p0.05 ）。,2.关于情景记忆,（1）在W.J受伤期间对她近期（12个月之内）发生的事情记得最少，约5%左右。而对远期（10年前）发生的事情记得最多，约45%。（2）与W.J相反，控制组被试对近期发生的事情记得最多，约65%，而对远期发生的事情记得最少，约5%。（3）在W.J记忆恢复之后，她的近期和远期记忆与控制组一致。,结论： W.J丧失了情景记忆，但并不影响她对自我人格做出判断。 一个人的情景记忆与一个人的自我人格表征是分离的。 单个被试的实验研究得出了关于人类的普遍的结论。,
