第二章 实验设计与数据统计分析

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1、第二章实验设计与数据统计分析一、实验设计的基本问题二、真实验设计三、准实验设计和非实验设计概念实验设计：指研究者针对需要验证的实验假设，为有计划地搜集资料而预先建立和依据的设计模式。心理学的实验设计是心理学与统计学相结合的实验技术科学（心理测量学也同样是心理学与统计学相结合的科学）概念实验设计包括：形成统计假设制定实验计划：证明实验假设的思路？如何搜集数据？如何分析数据？阐明检验统计假设所遵循的决策：决策标准？（探索性研究与验证性研究的决策标准通常存在差异）实施计划：按计划搜集资料，并分析资料统计决策：对统计假设的真伪作出归纳性推断操作定义1、含

2、义：在研究中，对变量作出明确的定义有两种方式：一是抽象定义，指对研究变量或指标本质的概括，以揭示其内涵，并将其与其他变量或指标区别开来；二是操作定义，指用可感知、可度量的事物事件、现象和方法对变量或指标作出具体的界定、说明。作出操作定义的过程就是将变量或指标的抽象陈述转化为具体的操作陈述的过程。2、特征操作定义最大的特征就是它的可观测性，另外还有（1）在内容上，用具体的事物来说明变量或概念；（2）在方法上，用经验的方法，即可直接感知、度量的方法进行定义；（3）在着重点上，着重于界定变量的外延和操作过程。3、操作定义设计的原则与方法科学地设计操作定

3、义，必须遵循对称性原则和独特性原则。前者指操作定义必须与其抽象定义相对称，不能过宽或过窄；后者指操作定义必须使其具有区别于其他事物、现象的独特特征。设计方法：（1）方法与程序描述法，即通过特定的方法或操作程序给变量或指标下定义的一种方法。如“饥饿”可定义为剥夺进食24小时后个体存在的状态。（2）动态特征描述法，即通过描述个体或事物所具有的动态特征给变量下定义的一种方法，如“聪明”可定义为善于解决问题、运算灵活、记忆快速。（3）静态特征描述法，即通过描述客体或事物所具有的静态特征给变量下定义的一种方法，如“聪明”可定义为知识渊博、词汇丰富、运算技能

4、熟练。一、实验设计的基本问题——变量选择与控制1.变量的选择心理学实验的目的在于探讨刺激与行为（反应）之间的关系或说明关系的性质S－R或S－O－R之间的关系在心理学实验研究中则以自变量、因变量、额外变量（控制变量）、中间变量、调节变量、无关变量等变量之间的关系来进行描述一、实验设计的基本问题——变量选择与控制2.实验设计中的控制（1）实验控制：指对实验条件的限制。（2）控制的应用对变量的控制：随机化是实验研究中的重要控制变量的技术。利用随机化原则对自变量进行控制包含两种含义：一是从限定的总体中随机抽取被试作为实验的样本；二是将抽取的被试随机分配到

5、相应的实验处理中去。从限定总体中随机抽取样本的常用方法有：简单随机抽样分层随机抽样一、实验设计的基本问题——变量选择与控制使用控制组逻辑：米尔的第一原则（如果a在A后面发生，那么A有可能是a的原因）和第二原则（如果a总是跟在A后面发生，并且如果A不存在，则a也不存在，那么可以断定A是a发生的原因）一、实验设计的基本问题——变量选择与控制3.实验误差实验误差是存在于实验单元内做同样处理所得到观测数据间的变差的度量。实验误差的三个主要来源：来自被试差异的误差（S-类误差，G-类误差）来自实验环境和操作过程的误差（G-类误差）重复实验引起的误差（R-类

6、误差）注S:subjects;G:groups;R:replications一、实验设计的基本问题——变量选择与控制3.实验误差尽可能减少误差的措施调整实验中的被试，以减少其内在的变差效应在可能的情况下，增加实验重复的次数，对实验结果进行综合评价一、实验设计的基本问题——实验中的效度因变量的效度概念回顾：效度即有效性，当确是自变量而不是其他各种因素造成了因变量的变化时，我们就说因变量是有效的。效度反映的是对因变量的测量是否测得到的是因变量自身真正代表的属性。实例在一项研究解题方法（自变量）对解题能力影响的研究中，若以被试在一定时间内解答出来的问题

7、的多少为因变量的指标，当要解答的问题足够多，而且按困难程度排列时，以解答问题的数目作为因变量指标是有效的。但是，如果问题很多但又都非常容易，那么解答问题的数目作为因变量的指标就不能说是有效的。因为它可能是由阅读速度和书写速度造成的，而并不能准确地反映出学生的解题能力。一、实验设计的基本问题——实验中的效度实验的内部效度：指实验变量（处理）能被精确估计的程度。一、实验设计的基本问题——实验中的效度影响内部效度的因素：历史（经历）历史事件指那些在实验过程中，与实验变量同时发生，并对实验结果产生影响的特定事件。当出现这种情况时，研究者往往无法判断实验结

8、果是由处理（自变量）引起的，还是由特定事件引起的。周期比较长的实验容易历史因素的影响。例如，在某项教学改革实验中，实验学校在实验进行期间