心理学考研资料-实验心理学-实验设计
第二章实验设计
有关实验效度
实验效度是指实验方法能达到实验目的的程度。
1、影响内部效度的因素：
实验研究的内部效度是指实验变量(处理)能被精确估计的程度。实验中自变量与因变量之间的因果关系的明确程度。
(1)历史(经历)(2)成熟或自然发展的影响(3)选择(4)测验(5)被试的亡失(6)统计回归(7)仪器的使用(8)选择和成熟的交互作用及其他
2、影响外部效度的因素
实验研究的外部效度指的是实验研究的结果能被概括到实验情景条件以外的程度。
(1)测验的反作用效果
(2)选择偏差与实验变量的交互作用
(3)实验安排的反作用效果
(4)重复实验处理的干扰
实验的内部效度和外部效度是相互关系、相互影响的。这两种效度的相对重要性，主要取决于实验的目的和实验的要求。一般而言，在实验中控制额外变量的程度越大，则对因果关系的测量就越有效。因此，可以在保证实验内部效度的前提下，采取适当措施以提高外部效度。
有关实验设计
实验设计——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。
被试内设计真实验设计单因素设计
被试间设计准实验设计多因素设计
混合设计非实验设计
被试内设计——每个被试(组)都参与所有的实验处理，然后比较相同被试在不同处理下的行为变化。
被试间设计——要求每个被试(组)只接受一种处理，而另一被试(组)接受另一种处理，然后比较被试在不同处理下的行为变化。
混合设计——在一个实验中同时采取两种基本设计的实验设计。
一、非实验设计
非实验设计：是一种对现象的自然描述，一般用于识别和发现自然存在的临界变量及其关系，它可以为进一步实施更严格的实验设计积累资料。
1、单组后测设计：
(1)设计的模式
只有一个实验组，而对实验组只给予一次实验处理，然后通过测量得到一个后测成绩。
X O
(2)设计的评价
不足：①无对照组比较。②无前测。③没有考虑对机体变量、自变量及其他无关变量的控制。
④很难排除历史、选择和成熟等内在无效来源的作用。
2、单组前测后测设计：
(1)设计的模式
是对单组后测设计的一种改进，它增加了在实验处理前的测验，但还是仅有一组实验组。
O1 X O2
(2)设计的评价
优点：由于前测验，可以提供被试的基线数据及某些有关信息
全部被试既属于实验组又属于控制组，通常认为选择变量可得到适当控制。
缺点：历史常与实验处理的效应相混淆
很难控制成熟对内部效度的影响
前测可能对后测内容和形式产生威胁
3、固定组比较设计
(1)设计的模式
又称静态组或整组比较设计，该设计采用实验组和控制组两组被试，但因这两组被试在实验处理前就已经形成，故它不能使用随机化原则来选择被试。
X O1
………………
O2
(2)设计的评价
优点：基本上能对历史因素进行控制
无前测可以控制测验效应和仪器因素的干扰
控制组可以对成熟因素做到有限的控制
缺点：对选择这一因素缺乏控制
选择与成熟的交互作用、以及选择与处理的交换作用常常成为混淆不清的因素影响实验的效度。
4、事后回溯设计
事后回溯设计是指所研究的对象是已经发生过的事件。
(X) O
(1)相关研究设计
相关研究设计是在一个被试组内收集两个集合的数据，其中一个数据集合是观察到的结果，另一个则是被追溯的数据集合，研究的目的是确定这两个数据集合之间的关系(正相关、负相关和无关) O1 O2
(2)准则组设计
要求研究者通过对所研究现象的被试的比较，确定某些被试(准则组)具有一种状态的特征，而另一些被试(非准则组)不具有这种状态的特征，然后去追溯可能存在的原因。
(X) O1
……………………
O2
二、准实验设计
准实验设计：是指未对自变量实施充分的控制，但使用真正实验的某些方法搜集、整理及统计分析数据的研究方法。
1、单组准实验设计
(1)时间序列设计
【设计的模式】：是指对一组被试或个体进行一系列周期性测量，并在测量的时间序列中引进实验处理(X)，然后观测引进实验处理后的一系列测量结果，并与引入实验处理X前的一系列测量结果相比较，研究插入实验处理前后测量结果的变化趋势，从而推断实验处理是否产生效果。
O1 O2 O3 O4 X O5 O6 O7 O8
设计的评价：
优点：①可以较好的控制“成熟”因素对内部效度的影响。
②可以控制测验因素的干扰。
③有可能控制统计回归的因素。
缺点：①没有控制组。
②不易控制测验与处理X的交互作用。
③多次实施前测验往往会降低或增加被试对实验处理的敏感性。
(2)相等时间样本设计
【设计的模式】：在心理研究中，与选择两等价样本组(实验组和控制组)相对应，当只有一组被试时，常用两相等的时间样本，在其中的一个时间样本中不出现实验变量，而采用常规安排X0。
X1 O1 X0 O2 X1 O3 X0 O4
设计的评价：
优点：①能较好的控制“成熟”因素。
②能较好的控制“历史”因素。
缺点：①测验的反作用效果会影响该设计的外部效应
②实验安排的反作用会影响该设计的外部效度
③选择的偏差与实验变量的交互作用可能会影响该设计的外部效度
④重复实验处理的干扰也会影响该设计的外部效度
2、多组准实验设计
(1)不相等实验组控制组前测后测设计
【设计的模式】：研究者不能按随机化原则和等组法来选择对等组，有时也不能随机安排哪个是实验组，哪个是控制组。
O1 X O2
………………
O3 O4
设计的评价优点：增添了控制组
两组都有前测验
缺点：没有使用随机化方法来分配被
试或实验处理
两组都使用前测安排
(二)多因素实验设计
是指在实验中包括两个或两个以上的因素(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，构成多种组合处理的一种实验设计，又称完全随机析因设计。
1、完全随机析因设计的类型
因素：对应大写字母 A B
因素水平：对应小写字母 a b
(*)：因素之间的相互结合关系
A*B a1a2 b1b2b3 2*3
A*B*C 2*3*4
2、完全随机双因素析因设计
完全随机双因素析因设计是指研究者用随机分配的方法将被试分为若干组(分组的个数等于实验处理的个数)，同时用随机的方法分配每一组被试接受一种实验处理的实验设计。
(1)实验设计的模式R a1b1 O1
R a1b2 O2
R a2b1 O3
R a2b2 O4
R a3b1 O5
R a3b2 O6
3、双因素析因设计的主效应和交互效应。
主效应：指由每个单独因素(自变量)所引起的因变量的变化。
交互效应：指当一个因素(自变量)对因变量影响大小因其他因素的水平或安排的不同而有所不同时，所产生的交互作用影响因变量的结果。
(1)2x2完全随机实验设计的基本模式
R a1b1 O1
R a1b2 O2
R a2b1 O3
R a2b2 O4
(2)2x2完全随机化设计的主效应和交互效应的解释
(三)随机化区组设计
随机化区组设计的目的在于使区组内被试差异尽量缩小，而对区组之间的差异依据设计要求而定。
首先把被试按某些特质分到不同的区组内，使区组内的被试比区组间的被试更接近同质，将被试分好区组后，再将各区组内的被试随机分到各不同的实验处理或实验组、控制组内，因此称作随机化区组设计。
原则：同一区组内的被试尽量“同质”
人数分配有三种情况：①一名被试作为一个区组。
②每个区组内的被试的人数是实验处理数目的整数倍。
③区组的单位是一个团体。
总之，每一个区组应该接受全部实验处理，每一种实验处理在不同的区组中重复的次数应该完全相同。
优点：考虑到个别差异对实验结果的影响，而把实验单元(被试)划分为几个区组，并在统计计算上将这种影响从组内误差中分离出来，从而进一步反应出实验处理的作用。
不足：在划分区组时有一定困难，如果在同一区组内各实验单元(被试)的差异较大，就出现较大的误差，对这种情况研究者应该引起注意。
1、随机化区组单因素设计
2、随机化区组多因素设计
(二)多因素实验设计
是指在实验中包括两个或两个以上的因素(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，构成多种组合处理的一种实验设计，又称完全随机析因设计。
1、完全随机析因设计的类型
因素：对应大写字母 A B
因素水平：对应小写字母 a b
(*)：因素之间的相互结合关系
A*B a1a2 b1b2b3 2*3
A*B*C 2*3*4
2、完全随机双因素析因设计
完全随机双因素析因设计是指研究者用随机分配的方法将被试分为若干组(分组的个数等于实验处理的个数)，同时用随机的方法分配每一组被试接受一种实验处理的实验设计。
(1)实验设计的模式R a1b1 O1
R a1b2 O2
R a2b1 O3
R a2b2 O4
R a3b1 O5
R a3b2 O6
3、双因素析因设计的主效应和交互效应。
主效应：指由每个单独因素(自变量)所引起的因变量的变化。
交互效应：指当一个因素(自变量)对因变量影响大小因其他因素的水平或安排的不同而有所不同时，所产生的交互作用影响因变量的结果。
(1)2x2完全随机实验设计的基本模式
R a1b1 O1
R a1b2 O2
R a2b1 O3
R a2b2 O4
(2)2x2完全随机化设计的主效应和交互效应的解释
(三)随机化区组设计
随机化区组设计的目的在于使区组内被试差异尽量缩小，而对区组之间的差异依据设计要求而定。
首先把被试按某些特质分到不同的区组内，使区组内的被试比区组间的被试更接近同质，将被试分好区组后，再将各区组内的被试随机分到各不同的实验处理或实验组、控制组内，因此称作随机化区组设计。
原则：同一区组内的被试尽量“同质”
人数分配有三种情况：①一名被试作为一个区组。
②每个区组内的被试的人数是实验处理数目的整数倍。
③区组的单位是一个团体。
总之，每一个区组应该接受全部实验处理，每一种实验处理在不同的区组中重复的次数应该完全相同。
优点：考虑到个别差异对实验结果的影响，而把实验单元(被试)划分为几个区组，并在统计计算上将这种影响从组内误差中分离出来，从而进一步反应出实验处理的作用。
不足：在划分区组时有一定困难，如果在同一区组内各实验单元(被试)的差异较大，就出现较大的误差，对这种情况研究者应该引起注意。
1、随机化区组单因素设计
2、随机化区组多因素设计