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1、300心 理 科 学 2002 年 第 25 卷 第 3 期 心理实验设计的程序化思路心理实验设计的程序化思路袁登华王重鸣(浙江大学心理系 ,杭州 ,310028)(浙江大学管理学院 ,杭州 ,310028)摘摘 要要 本研究讨论了在心理实验过程中选择各种设计类型的关键条件 ,并以流程图的形式将各种设计类型串起来 ,理出了一条心理实验设计的程序化思路。关键词关键词:实验设计实验设计 程序化程序化实验设计是实验心理学的教学重点和难点。笔因素上 ,随机分配被试 , 每个被试只接受一个水平者在教学过程中发现 ,许多学生能理解各种设计类(或水平结合) 的实验处理; 在一个或两个被试内因型的原理 ,但面
2、临实际的实验课题时 ,却不知如何选素上 ,每个被试接受所有水平(或水平结合) 的实验 择恰当的设计类型。为此 ,我们将有关教科书中出处理。结果统计使用方差分析。如要研究被试对不现的各种设计类型 1 , 以流程图的形式串起来 , 理同色调灯光的反应时是否有差异 ,就需要选定两个 出了一条心理实验设计的程序化思路 ,如图 1 所示。独立组 ,一组为控制组 ,对白光反应; 另一组为实验组 ,对不同色调的光反应。实验组的每个被试都分1 确立实验假设确立实验假设 ,明确实验目的明确实验目的别对红、绿、蓝光反应 ,结果可得到不同色光之间的心理实验是对心理现象提出“为什么”、“怎么反应时比较 ,为被试内设计
3、。实验组与控制组之间 样”等问题 ,并探索其答案的科学手段。显然 ,进行可作彩色与非彩色反应时比较 ,这是按被试间设计心理实验首先要有问题。然而 ,如果提出的问题仅安排的。整个实验结构为混合设计。仅是一些不明确的迷惑的问题 ,还是不能做出实验若假设中不同时存在被试间因素和被试内因 设计来。因此 ,搞好实验设计的第一步就是要使问素 ,则选择非混合设计 ,进入下一步。题明确化 ,即把问题以假设的形式提出来。假设是2 . 1 . 1 选择非混合设计后 ,考察实验处理的施测对关于条件与效果的关系的陈述 ,它的真假可以用实被试有无长期影响 验来加以验证。确立了实验假设 ,就能明确实验目如果若干水平的实验
4、处理的施测对同一被试没的 ,给整个实验确定一个方向。在假设的确立上 ,一有长期影响 ,则可选择两因素或多因素被试内设计 ,方面要考虑如何使问题范围控制在适当的限度 ,不即让每个被试都接受所有的实验处理 ,比较相同被能太空泛 ,也不能太零碎;另一方面更要考虑使问题试在不同实验处理下的行为变化。其优点是: 一方的意义在自己或别人的理论体系上生根。面只需要少量的被试 ,实验效率比较高;另一方面能 最大限度地控制由被试的个体差异带来的变异 ,从2 考察假设中的变量特征考察假设中的变量特征 ,选择合适的设计选择合适的设计而对自变量的效果作出更精确的估计。但是被试内类型类型设计存在着一个很大的障碍 ,乃是
5、处理间的干扰作如果假设中只有一个自变量 ,则选择单因素设用(interference bet ween co nditio ns) , 两种或多种条计;如果假设中含有一个以上的自变量 ,则选择因素件可能相互影响 ,降低研究效度。一般来说 ,可以通型设计(facto rial design) ,在实验中同时研究两个或过随机化或平衡法 ,克服与抵消潜在的干扰效应 ,例多个因子。如为了消除由于实验处理顺序而引起的系统误差 ,2 . 1 选择因素型设计后 ,考察是否同时存在被试间就必须让同等数量的被试去接受各种不同位次和顺 因素和被试内因素序的实验处理。另一种合理的办法是使各个实验处若一个假设中既有不
6、便由同一组被试先后接受理按随机顺序分派于各个被试。对这类实验所得结几种测量的因素(被试间因素) ,又有可由同一组被果的统计可使用方差分析。试先后接受几种测量的因素(被试内因素) 时 ,可选若不同实验处理的先后施测对同一被试会产生择混合设计。其基本方法是: 在一个或两个被试间长期影响 ,则必须选择被试间设计。 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.第 3 期 袁登华等:心理实验设计的程序化思路3012 . 1 . 1 . 1 确定了被试间设计 ,考察被试是否属于固这种设计因为从误差变异中分离出
7、被试变量的影定团体响 ,大大减小了残差变异 ,使 F 检验更加敏感 ,获得 在许多研究中 ,我们面临的被试是一些固定的了对处理效应更精确的估计。 社会团体 ,其成员不能随机分配给各实验处理。研若该被试变量难以测量 ,就只好用完全随机化 究中有两个或多个可能影响因变量的因素 ,一个是的办法控制无关变量 ,即采用两因素或多因素完全自变量 ,另有一个或多个无关变量(固定团体) ,而且随机设计。它们之间没有交互作用。这种条件下可采用两因素2 . 2 选择单因素设计后 ,考察自变量水平的个数 或多因素随机嵌套设计。这种设计的优点在于它使如果自变量有两个以上的水平 ,就构成单因素 研究者可能在自然状态下利
8、用固定团体进行某些研多水平设计;如果只有两个自变量水平 ,就构成单因究。以三因素嵌套设计为例 2 ,研究是在固定的团素两水平设计。 体中进行的 ,由于上下两级团体都可能影响因变量2 . 2 . 1 在单因素多水平设计中 ,考察实验处理的施 的观测值 ,因此实验中含有一个自变量和两个无关测对被试有无长期影响 变量(固定团体) ,自变量和无关变量之间没有交互当实验处理的施测对同一被试没有长期影响 作用;研究中的一个因素(高一级团体) 是嵌套在另时 ,我们可采用单因素多水平单组设计 ( 被试内设 一个因素(自变量) 的水平中的 ,第三个因素(低一级计) ,即被试先后接受自变量所有水平的处理 ,使被团
9、体) 是嵌套在高一级团体中、又嵌套在实验处理中试的各方面特点在所有的处理中保持恒定。这种设的。实验者可利用方差分析分离出固体团体之间的计特别需要考虑平衡顺序效应问题。 差异带来的变异 ,以更精确地估价自变量的效应。倘若实验处理的施测对同一被试有长期影响 , 然而 ,许多在固定团体中进行的嵌套实验 ,不同务必采用被试间设计。这时要考察是否有明显的无层级变量之间常常存在交互作用。在教育心理研究关变量存在 ? 若否 ,则选用单因素多水平完全随机 中 ,更为重要和令人感兴趣的正是关于学生一层的设计(多独立组设计) ,即主试把随机抽取的被试随变量与班级或学校一层的变量之间的交互作用问机分派到各组中 ,且
10、各组又是随机指定接受各种水 题。比如 ,学生之间的个体差异在不同班级或学校平的处理;若是 ,则进入下一步。之间可能是相同的、也可能是不同的。在学生数据2 . 2 . 1 . 1 在单因素多水平被试间设计中 ,考察需要 层 ,不同变量之间的关系也可能因班级或学校的不控制的无关变量个数同而不同。这些学生层的差异可以解释为班级或学若主要控制一个无关变量 ,并且自变量的水平 校层的变量的函数。在组织行为学中 ,研究者常感与无关变量的水平之间没有交互作用 ,则采用单因兴趣于组织与相嵌于不同组织的雇员之间的关系。素多水平随机区组设计 ,即主试先在被试中测量该 雇员层上的变量结果中的差异 ,或变量之间的相关
11、无关变量 ,并按测验分数将被试分为几个区组 ,然后 的差异 ,可以解释为组织层上的预测变量的函数。将每个区组内的同质被试随机分派到各种自变量水 象这样涉及到两层或三层数据结构的研究课题不能平中去接受实验处理。我们可以利用方差分析技术用传统的统计方法来处理 , 多层线性模型 ( Hierar2分离出区组之间的变异 ,以减少误差变异 ,获得对处 chical Liner Mo deling HL M) 提供了解决这些问理效应的更精确的估价。题的统计方法 3 。如果需要控制两个无关变量 ,而且事先假定自 当被试不是固定的社会团体时 ,可选择非嵌套变量水平与无关变量水平之间没有交互作用 ,每个设计。无
12、关变量的水平数与自变量的水平数相等 ,可运用2 . 1 . 1 . 2 选择非嵌套设计后 ,考察能否测量被试变拉丁方设计。它可以使研究者分离出两个无关变量 量的影响 ,因而减小实验误差 ,可获得对处理效应的更 若明知有某种被试变量会严重影响因变量 ,而精确的估价。另外 ,通过对方格单元内误差与残差 且这个被试变量与自变量之间没有交互作用时 ,宜做 F 检验 ,可以检验实验设计的正确性。采用两因素或多因素随机区组设计。实验者先对该2 . 2 . 2 在单因素两水平设计中 ,考察实验处理的施 被试变量进行测量 ,把具有相同或相近分数的被试测对被试有无长期影响 组成区组(同一区组内的被试应尽量同质)
13、 ,然后把若无 ,可采用单因素两水平单组设计(被试内设 每组同质被试随机分派 , 去接受不同的实验处理。计) ,即让同一批被试先后接受自变量两种水平的处 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.302心 理 科 学 第 25 卷理 ,其实验结果应选用两相关样本均数之差的意义组被试接受不同的实验处理 ,其结果统计方法为两显著性检验。相关样本均数之差的意义显著性检验。 若有 ,就必须用被试间设计。此时 ,如果没有发若无法测量该被试变量 ,就只好采用两独立组 现哪种被试变量严重影响因变量 ,则可利用
14、两独立设计 ,即利用随机抽样和随机分组来控制被试变量 , 组设计。它是按随机原则确立两个独立组 ,每组被其结果统计方法是两独立样本均数之差的意义显著试只接受一种实验处理的设计。其结果统计方法是性检验。 两独立样本均数之差的意义显著性检验。如果实验3 参考文献参考文献者发现有明显的被试变量影响因变量 ,则进入下一步。1 杨治良. 实验心理学. 杭州: 浙江教育出版社 ,1997 : 45 -2 . 2 . 2 . 1 在单因素两水平被试间设计中 ,考察测量101 2 舒华. 心理与教育研究中的多因素实验设计. 北京: 北京被试变量的可能性 师范大学出版社 ,1994 :187 - 202若能测量
15、被试变量 ,可采用两配对组设计。它 3 张雷. 多层线性模型使用讲义. 香港:香港中文大学教育所包含的两组不是随机分派而成 ,而是按照与因变心理系 ,2001 :1 - 15量有高度相关的被试变量来配对组成。配对后的两图图 1 选择实验设计类型的流程图选择实验设计类型的流程图 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.382心 理 科 学 第 25 卷Key Words : undergraduates , implicit sexual inclination.THE EFFECTS OF“A
16、LCO HOL MYOPIA”AND “ALCO HOL HY PEROPIA”IN ARITHMATIC OP2 ERATIO N2CO GNITIO NL e J i n ghon g , Cao N i ng ni n g(Depart ment of Psychology , East China Normal University)15 subject s too k part in a series of arit hmetic operationtasks during four testing sessions of no drinking and drinking (BAL = 0 . 5 0/ 00) . There were some variations of alco hol effect associated wit h
