实验心理学(第二章 实验设计与数据统计分析)1

实验心理学

—勘破心理世界的侦探

把实验法应用于心理问题是心理研究史上无可比拟的伟大事件—波林心理实验设计第二章心理实验设计的类型及特点心理实验研究的程序心理实验设计的类型及特点一、实验设计中的基本问题二、实验设计的类型和特点第二章心理实验设计的类型及特点第二章心理实验设计的类型及特点心理实验研究的程序科学研究方法的重要性爱因斯坦的公式A=X+Y+Z(X代表艰苦劳动，Y代表正确的方法，Z代表少说空话，A代表成功）良好的方法能使我们更好地发挥运用天赋的才能，拙劣的方法则可能阻碍才能的发挥。心理学研究与其他科学研究有其共性，一般程序如下：第二章心理实验设计的类型及特点心理学研究的一般程序：1、确定一个研究问题2、形成假说3、进行实验设计★4、进行实验5、结果的数据处理6、结果的解释和理论概括，形成实验报告心理实验设计的类型及特点一、实验设计中的基本问题（一）变量的选择与控制1、变量的选择2、实验设计中的控制（1）控制的概念（2）控制的应用——对变量的控制、使用控制组3、实验误差误差的来源误差的减少心理实验设计的类型及特点（二）实验中的效度1、影响内部效度的因素历史经历、成熟或自然发展的影响、选择、测验、被试的流失、统计回归、仪器的使用、2、影响外部效度的因素测验反作用的结果、选择偏差与实验变量相互作用、实验安排的反作用效果、重复试验处理的干扰心理实验设计的类型及特点（莫雷等）一、实验设计中涉及的关键名词或术语二、实验设计类型的分类标准三、结合实例探讨多因素实验设计（重难点）

1、多因素完全随机设计2、多因素被试内设计3、多因素混合设计一、心理实验设计的关键名词1、变量、因素、水平、处理……2、2x2，2x2x2，2x3x4……3、单因素、两因素、多因素……

4、随机、匹配、重复测量、混合、随机区组……1、变量、因素、水平、处理……？自变量—实验结果的确是由你设置的那个/多个变量引起的自变量必备的条件：（1）自变量本身能变化的（2）自变量能由研究者直接控制操纵（3）自变量能引起要研究的心理现象1、变量、因素、水平、处理……？因素：也叫自变量：性别、年龄、作业任务、刺激的特性、呈现时间、强度、SOA等水平：一个变量可分的维度数。如：性别-男、女；刺激的强度：高、中、低；呈现时间：100ms，500ms等。处理：对于单因素，有几个水平就有几个处理；两/多因素，处理数是自变量的水平数的乘积2、随机、匹配、重复测量、混合……？随机：据奇偶,编号等随机分派给不同的处理中一个匹配:要求所匹配的若干组在与反应变量有关机体变量上,平均数和标准差相同,即组与组匹配.重复测量:也称为被试内设计,要求全部被试对所有的处理都进行反应.混合:即有被试内变量,又有被试间变量.随机区组二、心理实验设计的分类常规的标准

1、按自变量的数目和水平来分2、根据被试的分派程序来分

按自变量的数目和水平来分

单因素实验设计：一个水平两个/多个水平

两、多因素实验设计：

2x2，2x2x2，2x3x4……根据被试的分派程序分单因素实验设计：单因素随机组实验设计单因素匹配组实验设计单因素重复测量实验设计两/多因素设计：随机两因素实验设计重复测量两因素实验设计

随机区组两因素实验设计

两因素混合设计单因素实验设计1、单因素随机组实验设计根据随机的方法，把被试随机分为两个组，然后把自变量的处理分派到两个随机组的一个，控制其他可能的干扰变量，并测量两组被试的反应。单因素实验设计1、单因素随机组实验设计一般模式噪音影响学生记忆单词的成绩？（自变量噪音有无，因变量学生记忆单词的成绩）不同的噪音影响学生记忆单词的成绩？单因素实验设计2、单因素匹配组实验设计匹配组设计要求所匹配的若干组在与反应变量相关的有机体变量上，其平均数相同，标准差相同。例如在智商、经验、熟悉程度等变量上。一般模式单因素实验设计例如，某车间工人，原来使用一种旧的操作法，现改用另一种新的操作法，该新操作法有两种不同的顺序，问哪一种顺序操作更好？通过分析，工人原来的熟练程度影响因变量。所以有必要对其进行控制——匹配单因素实验设计把匹配分数相同或相近的组成工人一队，然后把每队中一个成员随机分派到不同的处理中去。这样1，4，6，7，10，12，13，15平均数8.442，3，5，8，9，11，14，16平均数8.44再使用新操作法训练后，求他们的结果，并比较，就能得出哪个方法更好。单因素实验设计3、单因素重复测量的实验设计重复测量设计又称被试内设计，这种方法是只使用一组被试，并且一组被试要接受全部的自变量的处理。举例怎样的讲台与课桌的距离另老师容易接受？自变量：0.51.01.5随机选取一组被试，分别接受三组实验处理★这样就有个问题：实验顺序会不会影响结果？因此出现拉丁方平衡法。123312231思考题指出下面是什么样的设计？实验目的：考察暴力场面对人的记忆的影响。被试：226名UniversityofWashington的自愿参加者；随机分配到以下两组。组一：看带有暴力场面的电影组二：看非暴力场面的电影看完电影之后，要求两组被试回答25道关于电影中事件的问题。其中一道题非常关键：问被试在银行外面露天停车场踢球的男孩穿的足球衫上的号码是多少。因变量是正确回忆出男孩运动衫号码的人数的百分数。结果：组一，4%；组二，28%。思考题Sackheim，Gur和Saucy（1978）研究人的两侧面孔在情绪表达强度上的差异。早期的研究者发现，被试能够准确地区分呈现给他们的人类的6种基本情绪（快乐、惊奇、恐惧、悲伤、愤怒、和厌恶）的照片。Sackheim和他的合作者利用一个人的一侧面孔和其镜像重新构成一张完整的面孔的照片。上图为三种实验材料。思考题给被试呈现如图所示的照片制成的幻灯片，要求被试利用7点量表评价每一张幻灯片的情绪的强度。每次呈现一张幻灯片，每张呈现10秒钟，然后给被试35秒钟进行评定。实验中的自变量为照片的形式（左侧构成，原始照片，和右侧构成），每位被试评价54张幻灯片：18张左侧构成照片，18张原始照片和18张右侧构成照片。这是什么设计？心理实验设计一览表多变量(多因素）设计多自变量设计：是指在一个实验中包含两个或两个以上的自变量，并且每个因素都有两个或两个以上的水平，各因素的各个水平互相结合，构成多种处理的一种实验设计。主效应——交互作用——简单效应——交互作用：自变量之间的相互关系。当一个自变量产生的效果在第二个自变量的每一个水平上不一样时，就产生了交互作用。设计的优点：

a.效率高b.实验控制较好c.可以获得交互作用。多变量(多因素）设计多自变量设计的表达方法自变量：一般用大写字母表示，如自变量A、B、C设计可以用：AXBXC，或者用自变量的水平数相乘。例如2X3X4等。两个自变量（年龄大小和材料性质）对再认能力的影响被试间设计和被试内设计被试间设计：是每一个被试只接受一个自变量水平的处理，对另一被试进行另一种自变量水平处理优点：不同处理之间不受影响。缺点：a.需要被试量大；b.组间被试差异造成对实验结果的混淆——对策：匹配和随机化被试内设计：指每一个被试都接受自变量的所有水平处理优点：a.节省被试人数；b.被试间的个体差异得到最好的控制。缺点：不同处理之间容易相互影响，易出现练习效应和疲劳效应。被试内设计的平衡技术：ABBA设计：两个因素A,B。每个被试要接受4次实验处理；把被试分为两组，ABBA和BAAB拉丁方设计若自变量的一种水平的处理对另一种水平的处理影响很大时，就不能用被试内设计；若被试内、被试间处理都适用时，更倾向于用被试内设计。混合实验设计：是在一项实验中，有些自变量是被试内的，而有些自变量是被试间的实验设计。

三、结合实例探讨多因素实验设计例1、多因素完全随机设计不同照明条件与噪音条件对工作效率的影响研究例2——P★1、多因素完全随机设计照明条件为明、暗两水平，噪音条件为高、低两种水平，两种因素组合水平为4种：明高、明低、暗高、暗低每种实验处理准备要20人，从某工厂随机选出80名工人，随机将他们分为4个组，每组20人。随机接受一种实验处理。

明高明低暗高暗低第一组第二组第三组第四组多因素完全随机设计照明度、噪音度对工人工作效率的影响研究结果与统计检验（比较主效应和交互作用）不同照明度与噪音度条件下工人工作效率比较

高照明度

低照明度

噪音大84.65+13.2470.19+15.54

噪音小67.55+14.1255.63+12.11多因素完全随机设计首先：确定各个变量的类型水平，并确定自变量的组合水平P（实验处理）然后：确定每种实验处理需要的人数n,从相应群体中随机选出N个被试（N=PXn),随机将N个被试分为p组，每组随机指定接受一种实验处理，进行处理后得出每组各个被试在因变量的成绩。2、多因素被试内设计不同照明条件与噪音条件对工作效率的影响研究

多因素被试内设计照明条件定为明、暗两种水平，噪音条件为高、低两水平两种因素组合水平为4种：假设试验处理准备要24人，从某工厂选24个被试，每个被试接受4种处理。消除误差，可将被试分4个顺序小组

顺序小组1：①②③④顺序小组2：④③①②顺序小组3：③④②①顺序小组4：②①④③

①表示明高

②表示明低③表示暗高④表示暗低原始数据表

姓名明高明低暗高暗低

1、刘东56644340……24、张岩68635756多因素被试内设计首先：确定各个变量的类型水平，自变量的组合水平P(实验处理）然后：确定每种实验处理需要的人数n选出n名被试，所有的被试均接受p种处理。这里面有个顺序误差：一般需要进行拉丁方平衡。如先将被试分为几个顺序小组。3、多因素混合设计首先：确定各个变量的类型水平，并确定自变量的组合水平P，然后：确定每种实验处理需要人数n,选出N名被试。N=nxPA（PA为被试间因素水平）随机将被试分为PA个实验组，每组被试均接受PB(PB被试内因素水平数）种处理多因素混合设计不同照明条件与噪音条件对工作效率的影响照明条件（明/暗）为组间因素，噪音条件（高/低）为组内因素。假设被试安排：原始数据表姓名照明度高噪音低噪音1张明明6543……15刘研明615816李家暗7664……30张岩暗6357多因素实验设计基本步骤第一步：确定本实验的因素组合水平（实验处理数与各实验处理名称）计算公式：P=P1XP2……XPK（P为组合水平总数即实验处数，PK为第K个自变量的水平数）第二步：根据具体情况确定每种实验处理需要多少被试第三步：按照本实验所采用的设计方式，根据每种实验处理的重复次数确定被试的总人数与选取法，选出被试多因素实验设计基本步骤第四步：按照本实验所采用的设计方式，对被试进行分组或安排。

被试间设计，则将被试进行分组，每组随机指定接受一种实验处理；

被试内实验，则将被试随机分为P个顺序小组，然后每组随机指定按照一种顺序接受各种实验处理第五步：对被试实施实验处理，获得因变量数据，得出原始数据表。思考练习题回想上