第四章實驗設計說明與資料收集

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1、第四章實驗設計說明與資料收集本研究議題之特點在於借重心理系認知研究方面的專家的經驗，設計指標性意義的心理實驗。在實驗設計程序中，先將實驗的雛形小規模測試，稱為”PilotTest”，本文中譯為「前測實驗」，將前測實驗中發現的各種程序上、方法上、素材上的問題修正後，在進行大規模的正式實驗。本章「IAPS情緒圖片前測實驗」一節中描述實驗使用的材料、前測實驗的方法與過程；「情境之實驗設計與數據收集」中整合上一節前測實驗的經驗改進其設計，描述並圖示正式實驗之設計與數據收集所用的資料素材。4.1IAPS情緒圖片前測實驗文獻回顧中有許多關於生理訊號特性的描述，為了驗證文獻的可靠性與其在

2、研究中的適用度，將會進行一前測實驗，在前測實驗中會將實驗設計到實行的過程，以及記錄到之生理訊號與文獻內容加以比較。由心理系認知研究方面的專家協助儀器的設置，實驗的目的一是收集Neuroscan跟Biofeedback2000Xpert(簡稱BFB)兩者的訊號，以研究級的設備Neuroscan的訊號為基準，比較BFB儀器的訊號穩定性。二是做IAPS的實驗前測，利用兩套儀器收集刺激與反應的變化，比較其兩套儀器的差異性。本實驗之細節詳見「4.2情境之實驗設計與數據收集」一節。224.1.1實驗數據收集本階段有5位受測者，用IAPS資料圖集做測驗，用Neuroscan(含ECG、額

3、頭、眼動、臉頰)及BFB(含BVP、SCR、Temp、EMG貼於鎖骨附近可收集的濾波ECG訊號)收集。4.1.2訊號來源與穩定度比較經由分析過兩套設備的訊號，得到對於使用BVP及ECG兩者而言，結論使用ECG訊號較不受移動干擾，較適合使用在研究階段，詳見附錄A。表4-1、有效(可用)生理訊號數量ECGSCRTempSubject1OOSubject2OOOSubject3OSubject4OOOSubject5OO總計5244.1.3SCR與情緒反應間的關係觀察SCR的訊號可發現SCR在長時間的紀錄中，在刺激發生的時點附近，會有鋸齒狀的變化大，其餘致為一平滑的下降曲線，因此

4、SCR的資料或可用來偵測事件的警23覺性或激發程度(Arousal)。膚電的反應較無及時性，且在前期的測試過程中無法得到精確的發生時間(實驗之兩套設備的時間對準上有困難)，所以取用一時間間隔為估測的基準。在前期的實驗中共收集了五筆受試者的資料，但其中只有兩筆為穩定可用之訊號，故下列之分析與討論將圍繞在這兩筆資料間，兩筆資料的解釋力及代表性或許稍有不足，但在此建立了將來數據的整理與分析上的基礎，對於將來大規模的實驗提供修正的重要依據(表4-2)。刺激的衡量方式可分為常模與受試者自我評估兩種，現就這兩種評估方式做一討論。S01S02S03S04S05圖4-3：各subject間

5、SCR對刺激的反應強度表4-2SCR(膚電反應)對刺激有明顯反映的個數(人工判讀)刺激+/-10秒內刺激+/-5秒內Subject021714Subject041714241.常模下的分析首先來看常模，常模是由過去學者經由受測過眾多受試者後得到的統計值，在實驗的預期中，中性刺激應不引起反應，反應相對應會集中在正向以及負向反應上，但是在實驗收集得到的數據中性情緒圖片與其他的影響並無二致(表4-3)。由此得到以圖片內容刺激不足，或是因樣本數過少，導致可靠度並不夠高的結論。表4-3、在常模中有出現SCR變化的數量NeutralPositiveNegative合計SCRpeak67

6、518S02SCRw/opeak12111336合計18181854NeutralPositiveNegative合計SCRpeak26816S04SCRw/opeak16121038合計18181854附註：SCRpeak表示SCR中有peak出現的數量，SCRw/opeak表示沒有出現peak的數量。2.受試者自我評估下的分析在受試者自我評估鐘，我們以下列假設為前提，對資料進行分析：1.受測者遵從實驗者的指示，並對實驗問卷中選項及圖表能夠理解252.受測者誠實依照自身的意志回答在此自定一指標，選定將刺激分為強刺激(強度7-9)Arousal_hi及一般刺激(強度1-6)

7、Arousal_normal的刺激，Arousal的強度來源則來自受試者的自我評估。結果見表4-3、表4-4、表4-5。表4-4Arousal在實驗中佔的比例自定指標2DESlevelArousal_hi7-9Arousal_normal1-6表4-5受測者評量Arousal程度中佔的比例ArousalratioS02S04High31.48%46.30%Normal68.52%53.70%在S02中(見下表4-6)，在前提生理與心理相符的情形下，SCR分類正確率接近61.1%，並從以上推論出兩個推論，有20.37