《实验心理学》第三章 心理实验的设计（1）

天任考研小编为大家整理了“《实验心理学》第三章 心理实验的设计（1）！”相关内容，为报考心理学专业的考生们提供指导。更多有关心理学知识点可关注考研备考栏目。

第三章  心理实验的设计

一、实验设计的内容和评价标准

（一）实验设计的概念

实验设计是进行科学实验前做的具体计划。它主要用来控制实验条件和安排实验程序。它的目的在于尽可能地减少额外的或未控制的变量，从而增加实验产生有效的一致结果的可能性。实验设计是实验成败的关键。

（二）实验设计的基本类型

1.根据实验处理中被试人数的多少分类：（1）大样本设计；（2）小样本设计。

2.根据实验中要操纵变量的多少分类：（1）单因素实验设计；（2）多因素实验设计。

3.根据对实验控制条件的严密程度的不同分类：

    （1）非实验设计；（2）准实验设计；（3）真实验设计。

4.根据在自变量及各处理水平中是否用相同被试分类：

    （1）被试间设计；（2）被试内设计；（3）混合设计。

（三）实验设计方案需要考虑的因素

1. 自变量的确定及其呈现的方式。

2. 因变量的指标及其测量方法。

3. 对额外变量的控制措施：

①确定被试总体、样本大小、取样方法、分组处理方法；②拟定指导语；③规定实验次数；④安排实验程序；⑤规定使用的仪器及其型号；⑥规定处理实验数据的方法。

（四）实验设计优劣的评价标准

（1）使实验结果有很高的可靠性（信度）。

（2）能够恰当地解决想解决的问题（效度）。

（3）恰当地控制实验中的无关变量。

二、实验设计

根据对实验控制条件的严密程度的不同，实验设计可以分为：非实验设计、准实验设计、真实验设计。

真实验设计中包含的“两个半”要素：

（1）随机化

①含义：随机化是指从总体中随机选取和分配被试

②作用：控制选择、被试的中途退出以及选择与成熟的交互作用等因素对实验的干扰

（2）对照组：实验组、控制组

作用：控制了历史、成熟、测验、仪器使用等

（3）前测

①作用：可适当控制选择因素；在没有对照组的情况下，可提供基线数据以供比较。

②缺陷：改变对测验的敏感性；可能产生测验和处理的交互作用；可能产生练习和疲劳效应；影响外部效度。

（一）非实验设计

1.前实验设计

（1）单组后测设计

                               X               O

缺点：①没有对照组，研究者只能描述所观察到的结果；②没有前测，失去了与前测进行比较的依据；③容易出现自变量混淆；④很难排除历史、选择和成熟等作用的影响。

（2）单组前侧后测设计

                    O₁             X               O₂

优点：①前测可以提供被试的基线数据以及某些有关信息；②设计中只有一个实验组，自身兼作控制组。

缺点：①很难控制历史和成熟因素造成的影响；②前测可能对后测造成影响。

（3）固定组比较设计

X                O₁

O₂

优点：①由于使用了控制组，所以能对历史和成熟因素进行控制；②没有前测，所以能控制测验效应和仪器因素的干扰。

缺点：①对选择这一因素缺乏控制；②选择与成熟的交互作用、选择与处理的交互作用常常成为混淆不清的因素，影响实验的效度。

2.事后设计

也叫事后回溯设计，在所研究的现象发生之后对其发生的原因进行追溯。主要包括相关研究设计和准则组设计。

                                                   O

（1）相关研究设计：一个被试组内收集两个集合的数据，其中一个是观察到的结果，另一个是被追溯的变量，然后确定两种变量之间的相关关系。（不能得出因果关系）

                              O₁               O₂

（2）准则组设计：对已经发生的事件进行研究的一种非实验设计，研究者通过对所研究现象的被试的比较，确定某些被试，即准则组（自然发生、不被控制），具有一种状态的特征，而另一些被试，即非准则组，不具有这种状态的特征，然后去追溯可能存在的原因。

                                                O₁

O₂

优点：①可以对自然条件下出现的事件和各种学习现象进行时间上的追溯，以了解产生这些现象的信息，即由于什么原因、在什么样的条件下出现这种结果；②特别适用于研究简单的因果关系的问题；③可以提出研究假设提供充足的证据；④在某种环境或特殊条件下，事后设计比其他实验设计更为有用，这是因为其他实验设计所建立的研究需要人为的作用来引起；⑤在条件限制不可能采用严格的实验设计研究时，可采用该设计方法。

缺点：①在实验研究中缺乏控制，研究者不能操纵自变量或随机分配被试；②研究中所追溯的原因可能有多个，在不同的情况下，一个特定的结果可能有不同的原因引起；③两个有关系的因素可能并不存在因果关系，它们可能都是第三个因素的原因或结果。

（二）准实验设计

1.单组准实验设计

（1）时间序列设计

                 O₁    O₂    O₃    O₄    X    O₅    O₆    O₇    O₈

优点：①可较好地控制“成熟”对内部效度的影响；②可控制测量因素的影响；③有可能控制统计回归的因素，但也有例外。

缺点：①无控制组，因此很难对与自变量同时出现的其他额外变量加以控制；②测量与处理X的交互作用难以控制；③多次前测可能降低或增加被试对测试的敏感性。

（2）相等时间样本

                X₁O₁      X₀O₂      X₁O₃      X₀O₄    

优点：有效控制了历史等影响内部效度的因素。

缺点：①测验的反作用效果会影响该实验设计的外部效度；②实验安排的反作用效果会影响该实验设计的外部效度；③选择偏差与实验变量的交互作用、重复实验处理等因素会影响实验的外部效度。

2.多组准实验设计

（1）不相等实验组控制组前测后测设计

 O₁         X         O₂

O₃                   O₄

优点：①有控制组，基本上控制了历史、成熟、测验等因素对实验的干扰；②两组都有前测，可以了解实验处理前的初始状态，从而也就对选择因素有了初步的控制。

缺点：①没有随机分配被试或实验处理，所以两组不对等，因而选择与成熟、选择与实验处理的交互作用可能会降低该设计的效度；②两组都有前测，因而实验结果不能被直接推广到无前测的情境中去。

（2）不相等实验组控制组前测后测时间序列设计

              O₁    O₂    O₃    O₄    X    O₅    O₆    O₇    O₈

O₉    O₁₀   O₁₁   O₁₂          O₁₃   O₁₄   O₁₅   O₁₆

优点：内部效度的影响因素基本都得到有效控制，即该设计基本上控制了历史、成熟、测验、选择与成熟交互作用等因素对实验结果的影响。

缺点：①测验的反作用效果会影响该实验设计的外部效度；②选择偏差与实验处理X产生的交互作用可能会影响该设计的外部效度。

（三）真实验设计

在随机化原则上选择和分配被试，对实验条件控制较高，可有效操纵实验变量、控制额外变量的影响。

1.完全随机设计

又叫被试间设计，独立样本设计，组间设计，简单随机化设计。

（1）完全随机单因素实验设计

将被试随机分为几组，然后依据实验目的对各组被试随机实施不同的处理。

①随机实验组控制组前测后测设计

R        O₁        X         O₂

R        O₃                   O₄

优点：可以控制选择、被试的中途推出即选择与成熟的交互作用的干扰。有控制组，能控制历史、成熟、测验、仪器等因素的影响。

缺点：前测会影响外部效度。

②随机实验组控制组后测设计

R         X         O₂

                        R                    O₄

优点：有对照组，可以控制历史和成熟因素对内部效度的影响。由于实验是在同等条件下进行的，因此它控制了选择和被试中途退出等影响内部效度的因素。由于没有前测，从而控制了测验与实验处理交互作用对外部效度的影响，是理想的实验设计。

③随机多组后测设计

R           X₁           O₁

R           X₂           O₂

R           X₃           O₃

统计方法：单因素方差分析。

评价：

相比随机实验组控制组后测设计，实验处理的个数，以及相应的被试组数增加了，是理想的实验设计。

④所罗门4组实验设计

R₁        O₁       X      O₂

R₂        O₃              O₄

R₃                 X      O₅

R₄                        O₆

评价：

所罗门四组实验设计除了具有前两种实验设计的优点外，对实验处理的效果进行了两次检验，可将“有无前测对实验的影响”作为新的自变量，既可以确认实验处理的效果，还可以检验前测与实验处理的交互作用。

缺点：被试的选择和分组较为困难；实验成本过高（时间、金钱、人力）。

（2）完全随机多因素实验设计

又称完全随机析因设计，是指在实验中有两个或两个以上因素（自变量），并且每个因素至少有两个水平，各因素的各个水平实验者互相结合，构成多种组合处理的实验设计。

如典型的3×2完全随机化双因素实验设计。

R       X_a1X_b1       O₁

R       X_a2X_b1       O₂

R       X_a3X_b1       O₃

R       X_a1X_b2       O₄

R       X_a2X_b2       O₅

R       X_a3X_b2       O₆

交互作用：两个或两个以上的自变量的不同水平之间的相互作用=一个因素的水平在另一个因素的不同水平上变化趋势不一致的现象。{2^N-N-1}

主效应：同时考察各自变量对同一因变量的主要影响效应（交互作用不显著时分析）=单独考虑某个因素对因变量产生的影响。{N}

简单效应：考察一个因素的各个水平在另一个因素的某个水平上的效应（交互作用显著时分析）=一个因素的各个水平在另一个因素某水平上的变异。{n（N-1）}

2.随机化区组设计

区组是指在同一实验组中或控制组中被试（通过“匹配”）按不同特质水平分成的小组，随机区组设计的目的在于使区组内的被试差异尽量缩小，而区组之间的差异依据设计要求而定。区组的设计原则使同一区组内的被试尽量“同质”，区组间“异质”。每一区组内被试的人数分配有三种情况：

（1）一名被试作为一个区组（所有被试均接受全部处理，即被试内设计，在接受处理的顺序上采用随机化法或拉丁方法）。

（2）每个区组内的被试人数是实验处理的整数倍。

（3）区组内以一个团体为单元。

总之，每一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也都应该完全相同。

优点：考虑到个体差异对实验结果的影响，在统计分析时将这种影响从组内误差中分离出来，节省了大量的实验被试，省时省力。

缺点：主要是划分区组有一定困难。

根据在自变量及各处理水平中是否用相同被试还可以把实验设计分为：被试间设计、被试内设计、混合设计。

以上是天任考研小编为大家带来的“《实验心理学》第三章 心理实验的设计（1）”，希望考生们都能备考顺利，考上自己心仪的院校。想了解更多心理学专业备考相关内容请关注考研备考栏目。