第二章心理学实验研究基础第一节心理学实验中的变量一、 变量的涵义变量(Variable)是指性质或数量上可以变化的事物的特征物理量：视觉刺激、听觉刺激的强度人接受刺激的类别(视觉还是听觉或其它) 心理量：明度和响度动机的强度疲劳的程度变量的两个基本特点：变化性和可观测性二、 变最的类型1自变量、因变量和控制变量因为实验研究一般都是讨论两个或多个变量之间的因果关系，从实验目的角度，我们可 以将变量分为三类：H变量、因变量和额外变量白变量(independentvariable)：研究者在实验中要操纵和改变，假定会影响被试心理或 行为的因素因变量(dependent variable)：被试的某种行为反应的特征，假定它会随自变最的变化 而变化控制变量()：心理实验中，能够影响因变量的变化，但不是研究者感兴趣的某些因索 必须使这些因素得到控制，否则不能清晰的确定H变量和因变量2间的因果关系控制变量 有时称为额外变量2刺激变量、机体变量和行为变量心理学的实验研究，一般都是系统的给予被试某些刺激，然后观察被试有什么样的行为 反应，即S-0-Ro这样除了可以探讨S和RZ间的规律外，还可以间接推论S和RZ间的 内在心理活动机制。
从这种研究范式出发，可以将变量划分为三类：刺激变量：对有机体心理或行为可能会发生影响的刺激条件一般都是自变量，即由研 究者操纵和控制的外界刺激物理刺激和社会性刺激机体变量：有机体木身对心理或行为反应发生煤响的因索被试固有特性：被试实验z前就具有的某些稳定的特征，一•般短时间内不会轻易改变 如被试的年龄，性别，健康状况，教育水平，性格类型，能力水平被试暂时特性：由实验者操纵外部刺激条件引起的，并影响被试行为的中介心理变童 比如动机，疲劳等行为变量：是指由刺激条件所引起的有机体的行为反应特征简单的如反应的速度，反 应的准确性，次数，幅度或强度等复杂的如问题解决的答案，攻击性行为，社会适应性等 一些行为模式3性质变量和数值变量按变量的取值是因为种类的不同还是程度的不同，将变量分成性质变量和数值变量 如果变量的取值是因为种类或类别的不同，那么这种变量称之为性质变量(qualitative variable),有时也称为无序变量如果变量的不同取值代表了沿着单维向上的程度差异，那么就称Z为数值变量数值变 量也称为有序变量离散变量和连续变量如果变量的观测值是一些离散，精确的数据，那么就称它为离散变量(discrete variable),比如记忆的成绩，攻击性行为的次数等。
如果变量的观测值是一种连续的，不精 确的数据，就称这个变量是连续的比如实验的反应时，2秒，这个数值实际上不是精确的, 可能绘2.01 2.02 2.09 2.49由于连续变量的不确定性，通常把它的观测值视为一个区间，区 间的左端点为实际测量值减去半个单位，右端点为实际测量值加上半个单位无论是离散变量还是连续变量，都是数值变量，它们的取值祁反映了程度的不同三、变量的测量水平变最有不同的测最水平按测最水平的高低，依次将量表分为名义量表、顺序最表、 等距量表和比例量表名义量表，变量的取值是事物的不同类别测量水平最低顺序量表，变量的值只能反映某种顺序或大小关系，没有相等的单位，不能进行算术 运算等距量表，变量的值可以反映某种顺序或大小关系，而且具有相等的单位能够进行 加减运算，但因为没有绝对零点，所以不能进行乘除运算比例量表，变量的值具有相等的单位，而且有绝对零点，因此可以进行所有的算术运 算第二节自变量的操纵、因变量的观测和额外变量的控制实验研究是为了探讨自变量与因变量的因果关系先操纵自变量发生变化，在对其它 有关变量进行控制的条件下，观察因变量是否也起了相应的变化一、H变量的操纵如何操纵白变量的变化？在自变量的取值范围内依次取一些不同的点，然后观察在这些不同值的条件下，相丿垃 的因变量的值有没有茅异。
如果有弟异就说明因变量是随自变量变化而变化的，即它们之间 有因果关系如果没有差异就说明H变量的变化对因变量没有影响当然前提是对其它有关 变量进行控制上述在白变量収值范围内的一些不同的点就是自变量的不同水平实验研究中在确定 自变量之后，就应该进一步确定自变量的水平了自变量水平的确定问题自变量的水平可以是性质上的差别，也可以是数量稈度上的差别自变量至少有两个 水平，以便研究者操纵H变量的变化如果实验者因特定的H的而选取H变量的几个特定的水平，这时候称Z为固定水平 如果实验者因一般的H的而随机抽取自变最的一些水平，这时候称Z为随机水平心理学研 究中大部分是前者即使探讨白变量和因变最一般关系的时候，心理学家也通常采用固定水 平的方法所以实际上心理学研究中，水平的选取基木上都是由实验者特定选取H变景的水平选取一般都是参考前人已有的研究基础上，结合H己的研究目的来确定 如果没有资料，还应该通过预实验来确定自变量的操作性定义有些研究中自变量的定义是比较具体的，可以頁接观察和测最，比如一些刺激变量但 有些研究中自变量的定义却是比较抽象的，不能肓接观察和测量对于前者，我们可以方便 的确定白变量的不同水平，对于后者则比较困难。
所以有必要对后者进行操作性定义操作性定义就是将抽象的定义转化为可直接观察、测量的特征的过稈疲劳对阅读成绩影响的例了))引入2-3个实验，用来说明前面的一些概念和问题临床心理学家对儿童哭闹的治疗实验分散注意对学习记忆的影响实验非实验的调杏——僧侣和普通人的血粘度的比较)(观看电视暴力节目与儿童攻击性行为关系的实验)二、 因变量的观测因变量指标的确定实验研究探讨自变量不同水平下，因变量观测值Z间是否有差异因此，和自变量一 样，对于某些比较抽彖的因变量，也需要进行操作性定义，即用可观察和测量的行为特征来 界定因变量而因变量的这种操作性的定义也就是因变量的指标指标的可靠性因变最的指标应该是可靠的，即在不同场合和时间重复测试的条件下，观测值能够比 较稳定和一致如果同一被试在相同的实验条件下，有时在因变最指标上得分高，有时得分 低，那么这个指标就是不可靠的指标的有效性如果所选取的指标能够较好的反映该因变量的理论内涵或构想，那么就称该指标是侑 效的这一点是与操作性定义的过程密切相关指标的敏感性因变量的指标不能太难或太容易，否则就会对il变量的变化不敏感天花板效应(ceiling effect)当要求被试完成的任务过于容易，所有自变量水平下的被试祁取得了非常好的成绩， 没有什么差别，这时我们说出现了天花板效应。
学习遍数与5个新单词Z间的关系地板效应(flooreffect)当要求被试完成的任务过于困难，所有H变量水平下的被试都取得了非常低的成绩， 没有什么差别，这时我们说出现了地板效应学习遍数与50个新单词Z间的关系三、 额外变量的控制额外变量是指研究中除白变量外所有可能对因变童产生影响的因素由于额外变量会影 响因变量，所以它们会与白变量发生混淆，即不知道因变量的变化到底是由白变量还是额外 变量引起的因此需要对额外变量进行识别和控制额外变量的识别一般是根据前人的研究结果和白己研究T作的经验来进行的而对额外 变量的控制，通常有如下几种方法：消除法、恒定法、平衡法、统计控制法消除法实验者采用某些措施把影响因变量的额外变量消除掉，使它不在出现在实验过稈Z中 心理实验在暗室、隔音室进行，就是为了消除作为额外变量的视觉刺激和听觉刺激恒定法研究者采取措施使额外变量在整个实验过程中保持恒定不变，这样因变最的变化就不能 归因为这些已经保持恒定的变量实验常常要在同一时间，同一房间里进行，要使用同一型号的实验仪器；房间的温度, 湿度等各种环境条件尽量保持一定;主试的态度和行为的一致,指导语的标准化等等也就 是说尽量使被试实验环境中的各种条件保持恒定。
平衡法很多时候额外变量不能够消除或保持恒定，那么就该使用平衡法即额外变量的效应在 a变量的不同水平下保持总体的平衡或相等对于不同的实验安排或设计，额外变量是不同的，所以就有不同的平衡方法小样木设计（单被试设计）只特定选取一个或几个被试大样本设计（群体设计）从总体里随机抽取一部分被试（即样木），用样木的结果推论总体组间设计被试分成几个组，每组接受白变量一个水平的处理组内设计一组被试，接受所有自变量水平的处理对于组间设计，不同组被试z问的差异是最有可能的额外变量此时可以采用以下两种 方法进行被试的安排：随机分组法自变量有几个水平，就将被试随机分成几组每组接受自变量的一个水平的处理通过 随机的方法分配被试，使有关额外变童的效应在不同的纟H.Z间总体上保持平衡和相等，达到 等组的效果匹配分组法用完全随机的方法进行分组，在理论上或统计学上可以达到等纽•的效果，但实际上却难 免有些误差尤以是实验研究已经确定某个被试变最有重要影响，为了更准确的控制它的效 应，可以采用先匹配，再随机分组的方法具体做法是：先按照某被试变量的水平或值将所有被试分成N个组，每组的人数与白变量的水平相 等每组内的被试在该被试变量上的值是相等或相近的。
再将每组被试随机分派到不同自变量的水平下接受处理相比于完全随机的方法，这样就能在更大程度保证不同组之间额外被试变量效应的平衡 和相等对于组内设计，同一组被试接受白变量的不同水平的处理，所以在不同水平z间不存在 被试的差异但是，由于接受不同水平处理的顺序问题，容易产生疲劳或练习效应它们可 能与自变量的效应混淆此时可以采用如下方法来平衡：两个水平：采用ABBA法或AB—BA法AB分别代表白变量的两个水平ABBA法就是让每个被试都按上述顺序依次接受实验 处理而AB-BA法则是一半被试先接受A再接受B；另一半被试相反，先接受B,再接 受A无论哪种安排，A和B两个水平下，顺序的平均效应都是相等的三个水平以上：用拉丁方安排或随机顺序拉丁方阵：P*P的方格矩阵，将P个字母（A、B、C、D、E.….P）逐行或逐列放到方格之中，保证每个字母只在毎行中出现一次，在毎列中也只出现一次这样的方阵称Z为拉丁方阵例如：ABCDBCDACDABDABC如果白变量有四个水平，采用拉丁方安排平衡顺序效应，那么被试接受处理的方案如下：S1-S5ABCDS6-S10BCDAS11-S15CDABS16-S20DABC通过这种安排，H变量每个水平下祁同时包含了四个顺序位置的数据,所以顺序的效应在不同的水平下总体上达到了平衡。
随机顺序每个被试接受不同水平实验处理的顺序是随机安排的既然是随机安排的，那么总体 上每个水平下也应该都包含所有的顺序位置的数据这样顺序的效应在白变量的不同水平下 也达到了平衡统计控制法上面三类控制额外变量的方法都退在实验Z前安排好的，但是某些特殊条件下，由于 疏忽造成了额外变最可能与自变量混淆，此时只能在实验Z后，用特定的统计方法先把额外 变量的效应剔除出去，再来考虑自变量的效应协方差分析第三节心理学实验研究的过程不同的心理学实验千差力•别，但一般说来，都包含如下一些共同的基木步骤或过程：发 现问题和选择课题；形成假设；确定实验方案（实验设计）；实施实验；对数据的收集、一整 理和统计分析；对实验结果的讨论；撰写科学实验报告一、 发现问题和选。