实验设计与数据统计分析讲稿.ppt

《实验设计与数据统计分析讲稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验设计与数据统计分析讲稿.ppt（115页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、关于实验设计与数据统关于实验设计与数据统计分析计分析第一页，讲稿共一百一十五页哦n n实验设计就是进行科学实验前做的具体计划，有广义和狭义之分。n n广义的实验设计指科学研究的一般程序知识，它包括从问题的提出、假说的形成、变量的选择，一直到结果的分析、论文的写作等一系列内容。n n狭义的实验设计特指实施实验处理的一个计划方案以及与计划方案有关的统计分析。第二页，讲稿共一百一十五页哦n n实验设计的目的在于尽可能地减少额外或未控制变量，从而增加实验的信度和效度。实验设计是实验成功的关键。一个好的实验设计能够用最少的人力、物力获得最多和最有效的实验数据以达到实验的最佳结果。第三页，讲稿共一百一十五

2、页哦n n 根据实验控制条件严密程度的不同，也就是根据内在来源和外在无关因素的控制程度、能否随机选择和分配被试以及能否主动操纵实验变量，可以将实验设计分为真实验设计、准实验设计真实验设计、准实验设计和非实验设计。非实验设计。第四页，讲稿共一百一十五页哦n n真实验设计对实验条件的控制程度要求较高，在真实验设计中，主试能有效地操纵实验变量，能有效地控制内在无效来源和外在无关因素的影响，能在随机化原则基础上选择和分配被试，从而使实验结果更能客观地反映实验处理的作用。第一节第一节 实验设计类型（一）实验设计类型（一）真实验设计真实验设计第五页，讲稿共一百一十五页哦n n一、完全随机化设计n n（一）

3、随机实验组控制组前测后测设计n n（二）随机实验组控制组后测设计n n（三）随机多组后测设计n n二、多因素（完全随机）实验设计n n三、随机区组设计第六页，讲稿共一百一十五页哦n n完全随机化设计也称简单随机化设计，是指用随机化方法将被试随机分为几组，然后依实验的目的对各组被试实施不同的处理。包括：n n随机实验组控制组前测后测设计n n随机实验组控制组后测设计n n随机多组后测设计。返回第七页，讲稿共一百一十五页哦随机实验组控制组前测后测设计n n1、设计模式：在实验前采用随机分配的方法将被试、设计模式：在实验前采用随机分配的方法将被试、设计模式：在实验前采用随机分配的方法将被试、设计模式

4、：在实验前采用随机分配的方法将被试分成两组，并随机选择一组为实验组；另一为控制组。分成两组，并随机选择一组为实验组；另一为控制组。分成两组，并随机选择一组为实验组；另一为控制组。分成两组，并随机选择一组为实验组；另一为控制组。实验组接受实验处理，而控制组不给予实验处理。两实验组接受实验处理，而控制组不给予实验处理。两实验组接受实验处理，而控制组不给予实验处理。两实验组接受实验处理，而控制组不给予实验处理。两组在实验前都接受前测验以得到被试初始成绩。组在实验前都接受前测验以得到被试初始成绩。组在实验前都接受前测验以得到被试初始成绩。组在实验前都接受前测验以得到被试初始成绩。n n R O1 X

5、O2R O1 X O2n n R O3 O4n nR R：采用随机法分配被试和分组：采用随机法分配被试和分组：采用随机法分配被试和分组：采用随机法分配被试和分组 n nX：实验者操纵的实验处理：实验者操纵的实验处理n nO1和和O3O3：前测成绩：前测成绩 n nO2O2和和和和O4：后测成绩：后测成绩第八页，讲稿共一百一十五页哦随机实验组控制组前测后测设计n n2 2、设计评价、设计评价n n 基本控制多数影响内部效度的因素。基本控制多数影响内部效度的因素。n n 但是，采用前测，使被试由于前测验而获但是，采用前测，使被试由于前测验而获得经验，可能对后测产生敏感性，出现测验的得经验，可能对后

6、测产生敏感性，出现测验的反作用效果，导致对实验外部效度的影响反作用效果，导致对实验外部效度的影响第九页，讲稿共一百一十五页哦随机实验组控制组前后测设计n n3 3、设计的显著性检验、设计的显著性检验n n （1 1）对增值分数进行分析：）对增值分数进行分析：t t检验（参数统计）检验（参数统计）、曼、曼惠特尼惠特尼U U检验或中位数检验（非参数检验）检验或中位数检验（非参数检验）n n（2 2）协方差分析法）协方差分析法n n4 4、研究实例、研究实例n n 研究一种训练方法（教学生根据报纸标题预研究一种训练方法（教学生根据报纸标题预测内容）的有效性测内容）的有效性返回第十页，讲稿共一百一十五

7、页哦随机实验组控制组后测设计n n1、设计模式、设计模式n n R X O1n n R O2n nR：采用随机法分配被试和分组：采用随机法分配被试和分组 n nX：实验者操纵的实验处理：实验者操纵的实验处理n nO1和和O2：后测成绩：后测成绩 第十一页，讲稿共一百一十五页哦随机实验组控制组后测设计n n2 2 2 2、设计评价、设计评价n n具备随机实验组控制组前后测设计所有优点具备随机实验组控制组前后测设计所有优点n n3 3 3 3、设计显著性检验、设计显著性检验n n(1)t(1)t(1)t(1)t检验；检验；检验；检验；n n(2)(2)(2)(2)非参数检验（曼非参数检验（曼惠特尼

8、惠特尼惠特尼惠特尼U U U U检验或中位数检验）检验或中位数检验）n n4 4 4 4、研究实例、研究实例n n 比较数学自学辅导教学与传统教学的效果比较数学自学辅导教学与传统教学的效果返回第十二页，讲稿共一百一十五页哦随机多组后测设计n n1、设计模式：研究者要进行的实验处理、设计模式：研究者要进行的实验处理X有有3个个或或3个以上时。个以上时。n n R X1 O1n n R X2 O2n n R X3 O3第十三页，讲稿共一百一十五页哦随机多组后测设计n n2 2、实验结果的检验、实验结果的检验 n n 单因素方差分析，不能采用单因素方差分析，不能采用t t检验进行两两比检验进行两两比

9、较。如果要进一步确定到底是哪两种处理结果有较。如果要进一步确定到底是哪两种处理结果有显著差异，则可用多重比较来进一步检验。显著差异，则可用多重比较来进一步检验。返回第十四页，讲稿共一百一十五页哦多因素实验设计n n（一）什么是多因素实验设计（一）什么是多因素实验设计n n 是指实验中包括两个或两个以上因素是指实验中包括两个或两个以上因素(自变自变量量)，并且每个因素有两个或两个以上的水平，并且每个因素有两个或两个以上的水平，各因素的不同水平互相结合，构成多种组合处各因素的不同水平互相结合，构成多种组合处理的一种实验设计，又称完全随机析因设计，理的一种实验设计，又称完全随机析因设计，或多因素完全

10、随机设计。如要考察不同教学方或多因素完全随机设计。如要考察不同教学方法下不同年龄教师对教学效果的影响。法下不同年龄教师对教学效果的影响。第十五页，讲稿共一百一十五页哦n n在析因设计中，为简化表述常常用英文大写在析因设计中，为简化表述常常用英文大写字母表示因素（自变量），用对应的小写字字母表示因素（自变量），用对应的小写字母及数字表示因素的水平，各个因素之间的母及数字表示因素的水平，各个因素之间的不同水平之间的相互结合，用乘号不同水平之间的相互结合，用乘号“”表表示。处理是指实验中一个特定的、独特的示。处理是指实验中一个特定的、独特的实验条件。实验条件。第十六页，讲稿共一百一十五页哦n n如在

11、一个包括两个因素的析因设计中，其中每个因如在一个包括两个因素的析因设计中，其中每个因素有两水平，我们以素有两水平，我们以A A A A和和B B代表两个因素，以代表两个因素，以a1,a2a1,a2和和和和b1,b2b1,b2b1,b2b1,b2分别代表因素分别代表因素A A A A和和B B B B的水平。这种设计被称为是双的水平。这种设计被称为是双的水平。这种设计被称为是双的水平。这种设计被称为是双因素设计，又称因素设计，又称因素设计，又称因素设计，又称ABAB设计，或设计，或2222设计，设计，设计，设计，2222表示本表示本设计共有设计共有4 4种处理。种处理。n n再如，实验中有再如，

12、实验中有A A A A、B B B B和和C C C C共共共共3 3个因素，并且它们的水平个因素，并且它们的水平个因素，并且它们的水平个因素，并且它们的水平数分别为数分别为数分别为数分别为2 2、3 3 3 3、4 4 4 4，则称为三因素设计，又称，则称为三因素设计，又称，则称为三因素设计，又称，则称为三因素设计，又称ABABC C C C因素设计，又可称为是因素设计，又可称为是因素设计，又可称为是因素设计，又可称为是234234设计，以此类推。因此设计，以此类推。因此设计，以此类推。因此设计，以此类推。因此如果依据实验中所包含因素数目来进行分类，可将多因如果依据实验中所包含因素数目来进行

13、分类，可将多因如果依据实验中所包含因素数目来进行分类，可将多因如果依据实验中所包含因素数目来进行分类，可将多因素完全随机设计划分为完全随机双因素析因设计、完全素完全随机设计划分为完全随机双因素析因设计、完全素完全随机设计划分为完全随机双因素析因设计、完全素完全随机设计划分为完全随机双因素析因设计、完全随机三因素析因设计。随机三因素析因设计。随机三因素析因设计。随机三因素析因设计。第十七页，讲稿共一百一十五页哦小练习小练习n n“不同教龄教师采用不同教学方法对学习成绩的影响不同教龄教师采用不同教学方法对学习成绩的影响不同教龄教师采用不同教学方法对学习成绩的影响不同教龄教师采用不同教学方法对学习成

14、绩的影响”的的的的实验是几因素设计？如果选择实验是几因素设计？如果选择实验是几因素设计？如果选择实验是几因素设计？如果选择2 2 2 2、5 5 5 5两个教龄的教师和自两个教龄的教师和自学辅导法与传统教学法两种教学方法则实验共有几学辅导法与传统教学法两种教学方法则实验共有几种实验处理？用字母如何表示？用数字如何表示？种实验处理？用字母如何表示？用数字如何表示？共有几种处理？共有几种处理？n n教师年龄、气质类型及教学方法对学习成绩的影响实教师年龄、气质类型及教学方法对学习成绩的影响实验是几因素设计？如果选择验是几因素设计？如果选择2 2、5 5 5 5、1010三个教龄的教师、三个教龄的教师

15、、三个教龄的教师、三个教龄的教师、自学辅导法与传统教学法两种教学方法、自学辅导法与传统教学法两种教学方法、自学辅导法与传统教学法两种教学方法、自学辅导法与传统教学法两种教学方法、4 4种气质类型种气质类型的教师参与实验，则实验共有几种实验处理？用字的教师参与实验，则实验共有几种实验处理？用字母如何表示？用数字如何表示？共有几种处理？母如何表示？用数字如何表示？共有几种处理？第十八页，讲稿共一百一十五页哦多因素完全随机实验设计n n（二）实验设计的基本模式（二）实验设计的基本模式n n（三）实验效应分析（三）实验效应分析 （举例说明）（举例说明）n n 1 1、主效应、主效应n n 2 2、交互

16、作用、交互作用n n 3 3、简单效应、简单效应n n（四）（四）实验设计评价实验设计评价第十九页，讲稿共一百一十五页哦多因素完全随机实验设计n n1 1、222 2完全随机析因设计的模式完全随机析因设计的模式R XR Xa1a1X Xb1b1 O O1 1R XR Xa1a1X Xb2b2 O O2 2R XR Xa2a2X Xb1b1 O O3 3R XR Xa2a2X Xb2b2 O O4 4各组被试成绩的总和或平均数，各组被试成绩的总和或平均数，被称为是边缘值。被称为是边缘值。X Xb bX Xa aX Xa1a1X Xa2a2X Xb1b1OO11 11 OO1212OO1:1:.O

17、O1k1kOO31 31 OO3232OO2:2:.OO3k3kOOb1b1X Xb2b2OO21 21 OO2222OO3:3:.OO2k2kOO41 41 OO4242OO4:4:.OO4k4kOOb2b2OOa1a1OOa2a2第二十页，讲稿共一百一十五页哦多因素完全随机实验设计n n2 2、332 2完全随机析因设计的模式完全随机析因设计的模式R XR Xa1a1X Xb1b1 O O1 1R XR Xa1a1X Xb2b2 O O2 2R XR Xa2a2X Xb1b1 O O3 3R XR Xa2a2X Xb2b2 O O4 4R XR Xa3a3X Xb1b1 O O5 5R X

18、R Xa3a3X Xb2b2 O O6 6X Xb bX Xa aX Xa1a1X Xa2a2X Xa3a3X Xb1b1OO11 11 OO1212OO1:1:.OO1k1kOO31 31 OO3232OO3:3:.OO3k3kOO51 51 OO5252OO5:5:.OO5k5kOOb1b1X Xb2b2OO21 21 OO2222OO2:2:.OO2k2kOO41 41 OO4242OO4:4:.OO4k4kOO61 61 OO6262OO6:6:.OO6k6kOOb2b2OOa1a1OOa2a2OOa3a3第二十一页，讲稿共一百一十五页哦多因素完全随机实验设计n n3 3 3 3、22

19、2 2完全随机析因设计的实例完全随机析因设计的实例完全随机析因设计的实例完全随机析因设计的实例n n实验：年龄不同的教师用不同教学方法对学生测验成实验：年龄不同的教师用不同教学方法对学生测验成绩的影响。绩的影响。n n被试：小学刚升入初中的新生班学生被试：小学刚升入初中的新生班学生被试：小学刚升入初中的新生班学生被试：小学刚升入初中的新生班学生n n自变量：教学方法（自学辅导教学自变量：教学方法（自学辅导教学 vs.vs.vs.vs.传统教学）传统教学）；教师教龄（；教师教龄（2 2年以下年以下年以下年以下 vs.5vs.5vs.5vs.5年以上）年以上）年以上）年以上）n n因变量：测验成绩

20、因变量：测验成绩因变量：测验成绩因变量：测验成绩第二十二页，讲稿共一百一十五页哦多因素完全随机实验设计n n2222完全随机析因设计的实例完全随机析因设计的实例n n可能的结果一：可能的结果一：可能的结果一：可能的结果一：第二十三页，讲稿共一百一十五页哦多因素完全随机实验设计n n222 2完全随机析因设计的实例完全随机析因设计的实例n n可能的结果二：可能的结果二：可能的结果二：可能的结果二：第二十四页，讲稿共一百一十五页哦主效应n n每个单独因素（自变量）所引起的因变量的变化每个单独因素（自变量）所引起的因变量的变化n n 因素因素A A的主效应：的主效应：Oa1Oa1与与Oa2Oa2比较

21、比较n n 因素因素B B的主效应：的主效应：Ob1Ob1与与Ob2Ob2比较比较 第二十五页，讲稿共一百一十五页哦交互作用n n当一个因素（自变量）对因变量影响大小因其它当一个因素（自变量）对因变量影响大小因其它因素水平的不同而有所不同时，称这两个因素有因素水平的不同而有所不同时，称这两个因素有交互作用。相反，如果某一因素（自变量）对因交互作用。相反，如果某一因素（自变量）对因变量的影响大小，不受其它因素水平的影响，则变量的影响大小，不受其它因素水平的影响，则这两个因素不存在交互作用。这两个因素不存在交互作用。第二十六页，讲稿共一百一十五页哦简单效应n n（舒华）在因素实验中，一个因素的水平

22、在另一个（舒华）在因素实验中，一个因素的水平在另一个因素的某个水平上的变异。因素的某个水平上的变异。n n A A因素的两个水平在因素的两个水平在b1b1水平的方差叫水平的方差叫A A在在b1b1水水平的简单效应平的简单效应n n A A因素的两个水平在因素的两个水平在b2b2水平的方差叫水平的方差叫A A在在b2b2水水平的简单效应平的简单效应n n 同理得同理得B B因素在因素在a1a1、a2a2水平上的简单效应水平上的简单效应第二十七页，讲稿共一百一十五页哦（四）实验设计评价n n 1 1、省时、省力、效率高。、省时、省力、效率高。n n 2 2、可探讨不同自变量间的交互作用、可探讨不同

23、自变量间的交互作用返回第二十八页，讲稿共一百一十五页哦三、随机化区组设计n n（一）区组概念及原理（一）区组概念及原理n n1 1 1 1、区组的概念、区组的概念n n 区组在实验设计中的概念起源于农业田间研究区组在实验设计中的概念起源于农业田间研究中按土地的特点把实验区域划分为不同的中按土地的特点把实验区域划分为不同的“区域区域”或或“区块区块”。n n 心理学实验中的心理学实验中的心理学实验中的心理学实验中的区组区组是指把被试按照个体差异分配到是指把被试按照个体差异分配到是指把被试按照个体差异分配到是指把被试按照个体差异分配到不同的被试组，并且把这种不同的被试组，并且把这种不同的被试组，并

24、且把这种不同的被试组，并且把这种“区组区组”的差异作为一个的差异作为一个额外变量来进行控制。额外变量来进行控制。第二十九页，讲稿共一百一十五页哦n n 对可能影响因变量，又不是研究者所关注的变量，对可能影响因变量，又不是研究者所关注的变量，可以根据其特性分成不同区组，然后在每个区组内随机可以根据其特性分成不同区组，然后在每个区组内随机安排实验处理，以控制其对因变量的影响。安排实验处理，以控制其对因变量的影响。n n 区组变量可以是个体差异（智力、情绪、人格等）或环区组变量可以是个体差异（智力、情绪、人格等）或环区组变量可以是个体差异（智力、情绪、人格等）或环区组变量可以是个体差异（智力、情绪、

25、人格等）或环境变量（时间、地点、仪器）境变量（时间、地点、仪器）境变量（时间、地点、仪器）境变量（时间、地点、仪器）n n 设计原则是同一区组内的被试尽量设计原则是同一区组内的被试尽量“同质同质”，每，每一区组都接受全部实验处理，每一种实验处理在不同一区组都接受全部实验处理，每一种实验处理在不同的区组中重复的次数也相同。的区组中重复的次数也相同。n n 目的在于使区组内被试（环境）差异尽量缩小目的在于使区组内被试（环境）差异尽量缩小,即即让无关变异尽量小，从而使处理变异相对变大。让无关变异尽量小，从而使处理变异相对变大。第三十页，讲稿共一百一十五页哦随机化区组设计n n2 2、3 3种分配区组

26、被试的方式种分配区组被试的方式（1 1）一名被试作为一个区组）一名被试作为一个区组（2 2）每个区组内被试的人数是实验处理数目的）每个区组内被试的人数是实验处理数目的整倍数整倍数（3)3)区组内的基本单元是一个团体（自然班区组内的基本单元是一个团体（自然班问题的解决方案）问题的解决方案）第三十一页，讲稿共一百一十五页哦随机化区组设计随机化区组设计n n（二）随机化区组单因素设计的基本模式（二）随机化区组单因素设计的基本模式区 组实验处理区组平均 X1 X2 X3 X4优良O11 O12 O13 O14O1中等O21 O22 O23 O24O2较差O31 O32 O33 O34O3处理平均 O.

27、1 O.2 O.3 O.4 O.第三十二页，讲稿共一百一十五页哦随机化区组设计随机化区组设计n n（三）（三）（三）（三）332 2随机化区组二因素设计的基本模式随机化区组二因素设计的基本模式随机化区组二因素设计的基本模式随机化区组二因素设计的基本模式区 组实验处理组合 X Xa1b1 a1b1 X Xa1b2 a1b2 X Xa2b1 a2b1 X Xa2b2 a2b2 X Xa3b1 a3b1 X Xa3b2a3b21OO111 111 OO112 112 OO121 121 OO122 122 OO131 131 OO1321322OO211 211 OO212 212 OO221 22

28、1 OO222 222 OO231 231 OO232232 n OOn11 n11 OOn12 n12 OOn21 n21 OOn22 n22 OOn31 n31 OOn32n32第三十三页，讲稿共一百一十五页哦随机化区组设计（四）统计分析方法：（四）统计分析方法：随机化区组设计的方差分析随机化区组设计的方差分析（五）设计评价（五）设计评价（五）设计评价（五）设计评价n n1 1、优点、优点、优点、优点n n 考虑了个别差异对实验结果的影响（即区组效应），考虑了个别差异对实验结果的影响（即区组效应），并可通过统计处理排除这种影响并可通过统计处理排除这种影响n n2 2、缺点、缺点、缺点、缺点

29、n n 区组的划分不一定容易进行，如果同一区组内地区组的划分不一定容易进行，如果同一区组内地各实验单元（被试）的差异较大，则会出现较大的各实验单元（被试）的差异较大，则会出现较大的误差。误差。第三十四页，讲稿共一百一十五页哦练 习 1n nLoftus and Burns(1982)Loftus and Burns(1982)Loftus and Burns(1982)Loftus and Burns(1982)n n实验目的：考察暴力场面对人的记忆的影响。实验目的：考察暴力场面对人的记忆的影响。n n被试：被试：226226226226名名名名University of Washington

30、University of Washington的自愿参加的自愿参加的自愿参加的自愿参加者；随机分配到以下两组。者；随机分配到以下两组。者；随机分配到以下两组。者；随机分配到以下两组。n n组一：看带有暴力场面的电影组一：看带有暴力场面的电影n n组二：看非暴力场面的电影组二：看非暴力场面的电影n n 看完电影之后，要求两组被试回答看完电影之后，要求两组被试回答2525道关于电影道关于电影中事件的问题。其中一道题非常关键：问被试在银中事件的问题。其中一道题非常关键：问被试在银行外面露天停车场踢球的男孩穿的足球衫上的号码行外面露天停车场踢球的男孩穿的足球衫上的号码是多少。计算出正确回忆出男孩运动

31、衫号码的人数是多少。计算出正确回忆出男孩运动衫号码的人数的百分数。结果：组一，的百分数。结果：组一，4%4%；组二，；组二，；组二，；组二，28%28%28%28%。这种设计。这种设计是什么样的设计？是什么样的设计？第三十五页，讲稿共一百一十五页哦练 习 2n n请用完全随机实验设计进行下面的研究：请用完全随机实验设计进行下面的研究：n n 研究文章生字密度、文章主题熟悉性对阅读研究文章生字密度、文章主题熟悉性对阅读理解的影响理解的影响n n需要回答：需要回答：n n（1 1）自变量及水平数、因变量）自变量及水平数、因变量n n（2 2）可能存在的额外变量）可能存在的额外变量n n（3 3）如

32、何选择分配被试）如何选择分配被试n n（4 4）如何统计分析结果）如何统计分析结果第三十六页，讲稿共一百一十五页哦练 习 3n n请用随机区组实验设计进行下面的研究：请用随机区组实验设计进行下面的研究：请用随机区组实验设计进行下面的研究：请用随机区组实验设计进行下面的研究：n n 研究文章生字密度、文章主题熟悉性对阅读理解的影研究文章生字密度、文章主题熟悉性对阅读理解的影研究文章生字密度、文章主题熟悉性对阅读理解的影研究文章生字密度、文章主题熟悉性对阅读理解的影响。但想进一步分离出学生的智力对阅读理解成绩的可响。但想进一步分离出学生的智力对阅读理解成绩的可响。但想进一步分离出学生的智力对阅读理

33、解成绩的可响。但想进一步分离出学生的智力对阅读理解成绩的可能影响。想把智力作为一个额外变量控制起来。能影响。想把智力作为一个额外变量控制起来。能影响。想把智力作为一个额外变量控制起来。能影响。想把智力作为一个额外变量控制起来。n n 需要回答：需要回答：需要回答：需要回答：n n（1 1 1 1）自变量及水平数、因变量）自变量及水平数、因变量n n（2 2）可能存在的额外变量）可能存在的额外变量n n（3 3 3 3）如何选择分配被试）如何选择分配被试n n（4 4 4 4）如何统计分析结果）如何统计分析结果第三十七页，讲稿共一百一十五页哦练 习 4n n 假定要探讨教师和学校领导交换意见的机

34、会是否假定要探讨教师和学校领导交换意见的机会是否有助于提高教师的工作态度。于是从学校中随机抽有助于提高教师的工作态度。于是从学校中随机抽取一些教师参加实验，其中一部分教师随机分派为取一些教师参加实验，其中一部分教师随机分派为实验组，另一部分为控制组。实验开始时，实验组实验组，另一部分为控制组。实验开始时，实验组的教师每日均有两次机会和校长交换意见，商谈校的教师每日均有两次机会和校长交换意见，商谈校务和教学事宜，控制组则无此机会。经过一年后，务和教学事宜，控制组则无此机会。经过一年后，实验组和控制组的教师，都接受一项测量实验组和控制组的教师，都接受一项测量“教师工教师工教师工教师工作态度作态度作

35、态度作态度”的问卷。然后比较两组教师的工作态度是否有的问卷。然后比较两组教师的工作态度是否有的问卷。然后比较两组教师的工作态度是否有的问卷。然后比较两组教师的工作态度是否有显著差异。显著差异。显著差异。显著差异。n n 这是属于哪种实验设计？这是属于哪种实验设计？这是属于哪种实验设计？这是属于哪种实验设计？第三十八页，讲稿共一百一十五页哦第二节 实验设计类型（二）准实验设计和非实验设计第三十九页，讲稿共一百一十五页哦n n准实验设计和非实验设计在心理学研究中也有着很重要的地位。非实验设计是一种对现象的自然描述，一般用于识别和发现自然存在的临界变量及其关系，它可以为进一步实施更严格的实验设计积累

36、资料。但在使用这种实验设计时，往往不易采用随机化原则分配被试，而且不易主动地控制自变量和其他无关变量。但许多有效的实验设计都是在它的基础上取得成功并得到发展的。第四十页，讲稿共一百一十五页哦n n准实验设计介于非实验设计和真实验设计之间，它对无关变量的控制比非实验设计要严格，但不如真实验设计对无关变量控制得充分和广泛。通常，准实验设计不易对被试进行随机抽样，虽然也可以设立控制组，但实验组和控制组的背景条件不能保证一定相同。第四十一页，讲稿共一百一十五页哦一、准实验设计n n（一）单组准实验设计（一）单组准实验设计 n n1、时间序列设计、时间序列设计n n2、相等时间样本设计、相等时间样本设计

37、n n（二）多组准实验设计（二）多组准实验设计n n1、不相等实验组控制组前后测设计、不相等实验组控制组前后测设计n n2、不相等实验组控制组前测后测时间序列设计、不相等实验组控制组前测后测时间序列设计n n3、平衡设计、平衡设计第四十二页，讲稿共一百一十五页哦时间序列设计n n（1 1）设计模式：指对一组被试或个体进行一系列周期性测）设计模式：指对一组被试或个体进行一系列周期性测）设计模式：指对一组被试或个体进行一系列周期性测）设计模式：指对一组被试或个体进行一系列周期性测量，并在测量的时间序列中引入实验处理，然后观测引进量，并在测量的时间序列中引入实验处理，然后观测引进量，并在测量的时间序

38、列中引入实验处理，然后观测引进量，并在测量的时间序列中引入实验处理，然后观测引进实验处理后的一系列测量结果，并与引入处理前的一系列实验处理后的一系列测量结果，并与引入处理前的一系列实验处理后的一系列测量结果，并与引入处理前的一系列实验处理后的一系列测量结果，并与引入处理前的一系列测量结果进行比较，研究插入处理前后测量结果的变化趋测量结果进行比较，研究插入处理前后测量结果的变化趋测量结果进行比较，研究插入处理前后测量结果的变化趋测量结果进行比较，研究插入处理前后测量结果的变化趋势，从而推断实验处理是否产生效果。势，从而推断实验处理是否产生效果。势，从而推断实验处理是否产生效果。势，从而推断实验处

39、理是否产生效果。n n O1 O2 O3 O4 X O5 O6 O7 O8n n通过观察处理通过观察处理X X前后的变化趋势，判断处理前后的变化趋势，判断处理前后的变化趋势，判断处理前后的变化趋势，判断处理X前后在整个前后在整个实验过程中的作用。实验过程中的作用。第四十三页，讲稿共一百一十五页哦（2 2）设计评价：能较好地控制成熟因素对）设计评价：能较好地控制成熟因素对）设计评价：能较好地控制成熟因素对）设计评价：能较好地控制成熟因素对内部效度的影响；可以控制测验因素的干扰；内部效度的影响；可以控制测验因素的干扰；内部效度的影响；可以控制测验因素的干扰；内部效度的影响；可以控制测验因素的干扰；

40、有可能控制统计回归的因素。不能排除那些有可能控制统计回归的因素。不能排除那些有可能控制统计回归的因素。不能排除那些有可能控制统计回归的因素。不能排除那些与自变量同时出现的附加变量的影响；不能与自变量同时出现的附加变量的影响；不能与自变量同时出现的附加变量的影响；不能与自变量同时出现的附加变量的影响；不能控制测验与处理控制测验与处理控制测验与处理控制测验与处理X X的交互作用；多次前测会的交互作用；多次前测会的交互作用；多次前测会的交互作用；多次前测会降低或增加被试对实验处理的敏感性，从而影降低或增加被试对实验处理的敏感性，从而影降低或增加被试对实验处理的敏感性，从而影降低或增加被试对实验处理的

41、敏感性，从而影响实验处理后的成绩。响实验处理后的成绩。响实验处理后的成绩。响实验处理后的成绩。（3 3）显著性检验：不能仅对实验处理）显著性检验：不能仅对实验处理）显著性检验：不能仅对实验处理）显著性检验：不能仅对实验处理X X前后前后前后前后的的的的O4O4和和和和O5O5之间的差异进行检验，要考察实验之间的差异进行检验，要考察实验之间的差异进行检验，要考察实验之间的差异进行检验，要考察实验处理处理处理处理X X前的回归直线与前的回归直线与前的回归直线与前的回归直线与X X后的回归直线是否后的回归直线是否后的回归直线是否后的回归直线是否有显著差异，即要确定有显著差异，即要确定有显著差异，即要

42、确定有显著差异，即要确定O1O1O4O4对应的回对应的回对应的回对应的回归直线和归直线和归直线和归直线和O5O5O8O8对应的回归直线是否有显对应的回归直线是否有显对应的回归直线是否有显对应的回归直线是否有显著差异。著差异。著差异。著差异。第四十四页，讲稿共一百一十五页哦时间序列设计实例n n英国工业疲劳研究组英国工业疲劳研究组英国工业疲劳研究组英国工业疲劳研究组 n n如果工作时间从每天的如果工作时间从每天的如果工作时间从每天的如果工作时间从每天的1010小时缩短到小时缩短到小时缩短到小时缩短到8 8 8 8小时，生小时，生产率会出现什么样的变产率会出现什么样的变化。化。n n研究者以每小时

43、的平均研究者以每小时的平均产量作为因变量指标产量作为因变量指标 。第四十五页，讲稿共一百一十五页哦可能存在的问题n n可能不管工作时间是否缩短，都会出现可能不管工作时间是否缩短，都会出现生产率提高的现象。即还有其他变量影生产率提高的现象。即还有其他变量影响到每小时的平均生产量，如劳动技能响到每小时的平均生产量，如劳动技能提高。提高。n n很可能产生很可能产生“霍桑效应霍桑效应”（Hawthorne Hawthorne effecteffect）。）。第四十六页，讲稿共一百一十五页哦相等时间样本设计n n（1）设计模式：当只有一组被试时，常使用两相）设计模式：当只有一组被试时，常使用两相等的时间

44、样本，在其中一个时间样本中不出现实等的时间样本，在其中一个时间样本中不出现实验变量，而采用常规安排验变量，而采用常规安排X0 0。n n X1O1 X0O2 X1O3 X0O4n n（2）实验举例）实验举例n n 对一个过分能哭儿童的相等时间样本设计研对一个过分能哭儿童的相等时间样本设计研究：该究：该 儿童很健康、正常，但却特别能哭，研儿童很健康、正常，但却特别能哭，研究者认为是成人的注意强化了他的哭的行为，究者认为是成人的注意强化了他的哭的行为，于是用相等时间样本设计来检验该假设。于是用相等时间样本设计来检验该假设。第四十七页，讲稿共一百一十五页哦第四十八页，讲稿共一百一十五页哦相等时间样本

45、设计n n（3）评价）评价n n 相等时间样本设计在控制影响内部效度的因素相等时间样本设计在控制影响内部效度的因素方面是完全有效的，能很好地控制方面是完全有效的，能很好地控制“历史历史”作用。作用。n n 但在控制外部效度方面并不理想，会出现测但在控制外部效度方面并不理想，会出现测验的反作用效果、实验安排的反作用效果、选验的反作用效果、实验安排的反作用效果、选择偏差与实验变量的交互作用、重复实验处理择偏差与实验变量的交互作用、重复实验处理的干扰等影响外部效度的因素。的干扰等影响外部效度的因素。第四十九页，讲稿共一百一十五页哦n n统计分析：统计分析：1.1.可对两种实验条件进行比较，以确定实验

46、可对两种实验条件进行比较，以确定实验处理处理X1与实施控制条件与实施控制条件X0X0的不同效应；n n2.2.可以进行简单效应的比较，比较在实验处理条件下的顺序效应，以及在控制条件下的顺序效应；n n3.可以通过对实施变量与实施顺序之间交互作用可以通过对实施变量与实施顺序之间交互作用 的分析的分析来考察在时间序列中不同处理效果的不同变化。来考察在时间序列中不同处理效果的不同变化。（4 4）显著性检验）显著性检验 第一次施行 第二次施行X1 O1 O3X1 O1 O3X0 O2 O4第五十页，讲稿共一百一十五页哦不相等实验组控制组前后测设计n n（1）设计模式：研究者不能按随机化原则和等组法来选

47、择）设计模式：研究者不能按随机化原则和等组法来选择）设计模式：研究者不能按随机化原则和等组法来选择）设计模式：研究者不能按随机化原则和等组法来选择对等组，有时也不能随机安排哪个为实验组，哪个为控制对等组，有时也不能随机安排哪个为实验组，哪个为控制对等组，有时也不能随机安排哪个为实验组，哪个为控制对等组，有时也不能随机安排哪个为实验组，哪个为控制组。组。组。组。n n O1 X O2n n n n O3 O4n n 虚线表示不能随机选择和分配两组，并且两组可能也不虚线表示不能随机选择和分配两组，并且两组可能也不虚线表示不能随机选择和分配两组，并且两组可能也不虚线表示不能随机选择和分配两组，并且两

48、组可能也不对等对等对等对等第五十一页，讲稿共一百一十五页哦不相等实验组控制组前后测设计n n（2 2）设计的显著性检验）设计的显著性检验）设计的显著性检验）设计的显著性检验n n t t t t检验检验n n 曼曼曼曼惠特尼惠特尼惠特尼惠特尼U U检验或中位数检验检验或中位数检验检验或中位数检验检验或中位数检验 n n 协方差分析协方差分析n n（3 3 3 3）设计评价：由于增添了控制组，从而基本上控制）设计评价：由于增添了控制组，从而基本上控制了历史、成熟、测验等因素对实验的干扰；由于有前测，了历史、成熟、测验等因素对实验的干扰；由于有前测，研究者可以了解实验处理实施前的初始状态，从而对选

49、研究者可以了解实验处理实施前的初始状态，从而对选择因素有初步的控制。但选择与成熟、选择与实验处理择因素有初步的控制。但选择与成熟、选择与实验处理的交互作用可能会降低该设计的效度，也可能存在测验的交互作用可能会降低该设计的效度，也可能存在测验的反作用因素。的反作用因素。第五十二页，讲稿共一百一十五页哦不相等实验组控制组前测后测时间序列设计n n（1 1）设计模式：在单组时间序列设计和不相）设计模式：在单组时间序列设计和不相等实验组控制组前测后测设计的基础上组合而等实验组控制组前测后测设计的基础上组合而成。成。n nO1 O2 O3 O4 X O5 O6 O7 O8n nn nO9 O10 O11

50、 O12 O13 O14 O15 O16 n n 虚线表示不能随机选择和分配两组，并且两组虚线表示不能随机选择和分配两组，并且两组可能也不对等可能也不对等第五十三页，讲稿共一百一十五页哦不相等实验组控制组前测后测时间序列设计n n（2 2 2 2）设计的显著性检验）设计的显著性检验n n 独立样本独立样本独立样本独立样本t t t t检验。检验。检验。检验。n n 类似于单组时间序列设计。对实验组的类似于单组时间序列设计。对实验组的4 4 4 4个前测成绩、个前测成绩、个前测成绩、个前测成绩、4 4个后测成绩以及控制组的个后测成绩以及控制组的个后测成绩以及控制组的个后测成绩以及控制组的8 8个