第六讲被试间和被试内设计实验设计的基本术语n用来区别被试组或实验条件的维度叫因素（factor），即自变量n因素的特定值称作水平（level）或处理（treatment）n水平结合（level combination）n主效应（main effect）和交互作用（interaction）n简单效应（simple effect）和简单简单效应n处理效应（treatment effect）n因素设计（factorial design）单因素设计n准实验设计q一组后测设计和一组前后测设计q单组时间序列设计/单组相等时间样本设计n典型的完全随机设计n匹配组设计n不等组设计n前后测完全随机设计n所罗门四组设计n被试内设计一组后测设计 （one group post-test design）n模式：TOn逻辑：如果同记忆中的一般情况相比，或同已 有记忆相比，施加处理（T）后，所观察变量 有变化，则说明处理有效果n例：“心理干预能否帮助戒酒”一组前后测设计 （one group pretest-posttest design）n模式：n逻辑：如果同前测相比，后测分数发生变化，则 说明处理有效n混淆因素（可能解释）：q处理效应；q历史（history）、自然成熟（maturation ）、 回归（ regression）、测验维度意识（testing）、工具使用（ instrumentation） 、前测与处理的交互作用。
组组数前测测实验处实验处 理后测测1O1TO2举例n假设被试前测（新学期开始时的测验）时语文 成绩平均为70分，参与一项旨在提高语文成绩 的训练计划（处理）后，后测（期末进行的一 次测验）时语文成绩平均为90分O1（70） TO2（90）单组时间序列设计单组时间序列设计n模式：n逻辑：q从一系列测量值中剔除成熟效应，然后比较前测 和后测是否存在明显的差异p如果引入处理后，使得前测和后测数据不再连续 ，即靠近引入实验处理的前测与后测成绩水平截 距高低发生明显变化，则有处理效应O1O2O3O4TO5O6O7O8n特点：前后测数目相等，时间间隔相等n优缺点：（1）较较好地控制了被试试成熟因素的影响，能把该该因素的效应应从总总体数据中分离出来2）通过过多次观测观测 避免了可能由于一次测验测验 而造成的有偏向性样样本成绩绩的概率，从而克服了测验测验 可靠性的问题问题3）多次观测观测 克服了统计统计 回归归的影响4）多次测测量，可能会降低被试对实验处试对实验处 理的敏感性5）难难以排除测验测验 与处处理之间间的交互作用，也难难以克服历历史因素的影响单组相等时间样本设计单组相等时间样本设计n模式：n逻辑：q无处理时（T1）的观测值作为前测、基线成绩， 而有处理时的观测值作为后测成绩，通过对比这 两组值是否存在差异，推断处理的效应。
n特点：q多次处理，多次观测；处理与测量交替进行，时 间间隔相等T0O1T1O2T0O3T1O4举例：举例：““某降压药品是否对高血压患者有效某降压药品是否对高血压患者有效” ”n n方法：方法：选择选择5050名患者追踪调查名患者追踪调查100100天，每天固定测量血压，天，每天固定测量血压， 每每1010天为一个单位，取平均值作为该时段的血压天为一个单位，取平均值作为该时段的血压1010个时段中，个时段中，5 5个时段服药，个时段服药，5 5个时段不服药，交替个时段不服药，交替 进行20020015015010010050500 0服不服服不服服不服服不服服不服血压值血压值/mmHg/mmHg是否服药是否服药优点：Ø较较好地控制了历历史因素、测验测验 因素、统计统计 回归归等额额外变变量的影响缺点Ø外部效度低，原因可能是多次测验测验 降低或增加了被试对实验变试对实验变 量的敏感性；实验实验 安排的反作用效果（reactive effects of experimental arrangements）会影响该设计该设计 的外部效度；Ø重复实验处实验处 理的干扰扰（multiple-treatment interference） 。
典型的完全随机设计n模式：实验组 R| TO 控制组 R|On也称独立组设计（independent groups design ）n逻辑：q由于两组被试采用随机分派（R），两组在性质上 属相等组，因而两组间的任何差异都只能归于处理 的效果举例举例：：““某训练方法能否有效扩大儿童词汇量 ”” n1. 单组前后测设计用词汇量拓展 训练方法进行 一年的训练100名5岁儿童，测 得他们的词汇量， 作为前测成绩一年后后测n2. 固定组比较设计对实验组用词汇量拓 展训练方法进行一年 的训练选择两个幼儿园， 一个作为实验组， 一个作为对照组一年后，再次测 得他们的词汇量 ，作为后测优点：优点：实验组和对照组相对同质，克服了成熟、历史实验组和对照组相对同质，克服了成熟、历史 等因素的影响等因素的影响 缺点：缺点：如果没有按照随机化原则和等组法选择对等组如果没有按照随机化原则和等组法选择对等组 ，则会影响实验结果的推论，难以克服的因素主要，则会影响实验结果的推论，难以克服的因素主要 有：有：1. 选择（differential selection） ； 2.选择与成熟的交互作用（selection-maturation interaction ）；3.选择与处理的交互作用（interaction effects of selection biases and experimental variable） 匹配组设计（matched groups design）n模式n逻辑：两组被试基 本相等，可以把后 测成绩的差异归为 由实验处理造成， 能较好地进行变量 间的因果推论。
控制组组实验组实验组|Ms,s|Rs,s|OTO|Ms,s|Rs,s|OTO………|Ms,s|Rs,s|OTO………|Ms,s|Rs,s|OTO不等组设计（nonequivalent groups design）n自然组（natural groups）q可行性方面限制无法操纵变量、或变量为选择的被试变量n模式1（涉及因素为操纵变量时）：G1|TO G2|On模式2（涉及因素为被试变量时）： G1|OG2|O前后测完全随机设计 （pretest-posttest studies）n模式：R|O1TO2 R|O1O2n逻辑：q如果实验组和控制组间分数变化（O2-O1 ）差异显著，说明 处理有效果 q也称作前后测控制组设计n优缺点：q可以基本排除2至6类可能的解释（历史、成熟、测验 等）； 通过前测明确处理前的初始状态，利于变量选择和控制q分数变化的差异可能是单纯处理的效果；也可能是处理与前 测交互作用的结果不能完全消除成熟等效应影响举例：“如何解释下列结果”n语文训练计划结果模式nA：R|O1（70） TO2 （70） R|O1（70）O2 （70）nB：R|O1（70） TO2 （70） R|O1（70）O2 （80）控制组前后测时间序列设计控制组前后测时间序列设计n模式：n逻辑：q先剔除成熟效应，然后比较控制组和实验组前后测成绩的变 化趋势，从中分析处理效应是否存在q增添了控制组组，并进进行了多次测测量，较较好地控制了选择选择 、 成熟、测验测验 、统计统计 回归归等因素的影响；对测验的反作用效 果，以及选择与处理之间的交互作用可能会降低实验的外部 效度。
组别组别前测测处处理后测测实验组实验组O1、 O2、 O3、 O4TO5、 O6、 O7、 O8 对对照组组O9、 O10、 O11、 O12－O13、 O14、 O15、 O16所罗门四组设计 （Solomon four-group design）n模式：R| O1TO2（Expr1） R| O3O4（Ctrl1） R|TO5（Expr2） R|O6（Ctrl2）nO6-O4：测验维度意识nO4-O3：历史、成熟与回归nO5-O2：前测与处理交互作用nO6-O5： T的效应举例：“语文训练计划结果模式”n结果A： R| O1（60）TO2（80） R| O3（60）O4（80） R|TO5（70） R|O6（70）n结果B： R| O1（60）TO2（90） R| O3（60）O4（70） R|TO5（80） R|O6（70）多因素设计n两个或更多因素，每个因素有两个或更多个水平，因而产生多种水平结合n可以是被试内，也可以是被试间n允许考察不同因素之间可能的交互作用被试间、被试内和混合设计n被试间（between-subjects design）q又称作组间设计（between-groups design）q被试间因素或被试间变量n被试内（within-subjects design）q又称作重复测量设计（repeated-measures design）或组内设 计（within-groups design）q被试间因素或被试间变量n混合设计（mixed design）q2（年龄：年轻人、老年人）×2（词的具体性：具体、抽象）项目间设计和项目内设计nWithin-/Between-items designn比较是在项目（实验材料）之间还是相同项目 上进行被试间设计n当因素为刺激或任务变量时，每名被试只能接受一 种处理或处理结合，或者只能参加一个条件的实验q任务有关（独立组或匹配组）；q被试变量择（事后设计、自然组设计或不等组设计）nTversky & Kahneman的判断实验，19741×2×3×4×5×6×7×8 = _____8×7×6×5×4×3×2×1 = _____q5s估计的中位数q锚定偏向被试间设计的优缺点n优点：q避免练习和疲劳等遗留效应所引起的混淆n缺点：q由被试个体差异所带来的无关变异，并没有从误差 变异中分离；这会导致误差变异增大，降低实验设 计的敏感度。
q需要被试数目成倍增加，有时特殊被试难以获得单因素被试内设计n独立组设计q莫里斯水迷宫（Morris等，1982）q水池、平台、图像采集与处理系统q大鼠q（place navigationspatial probe）q因变量：逃避潜伏期；大鼠在原平台象限的游泳时间和距离q自变量：如药物A处理n数据格式qExcel输入与处理n数据分析—独立样本t检验（independent t-test）qSPSS导入.xls文件qAnalyzeCompare MeansIndependent T Test… 1、将因变量和自变量分别选入Test variable(s)和 Grouping variable 2、Define Groups，区组水平，点击OK开始t检验 3、描述统计与t检验结果（方差是否齐性） 4、Levene equality of variance决定报告t检验结果， 报告方差不齐时的结果要予以说明 5、p不可能等于零，.000说明p一定小于.0005n匹配组设计q匹配法创建相等组（如大鼠年龄）q数据格式（与独立组不同），实验组与控制组大鼠 一一对应q数据分析——Paired-Samples T Testn描述统计、相关分析（可忽略）、配对样本t检验结果n实验组和控制组两组大鼠之间逃避潜伏期差异显著， t=4.305，df=11，p=.001。
同控制组大鼠（41s）相比， 实验组大鼠的逃避潜伏期（27s）较短n不等组设计q雄性与雌性大鼠（控制年龄）q独立样本t检验q关注：三类设计的自由度单因素完全随机多组设计n“水迷宫研究药物效果”q药物A、B、安慰剂q数据格式：自变量M（三个水平）、因变量L Excel输入（利用average函数计算各大鼠L的平均数），spss导入q数据分析：单因素被试间方差分析（one-way between subject ANOVA） AnalyzeGLMUnivariate… 选择Dependent Variable和Fixed Factor(s)； Options选择希望输出的描述统计； 。