心理学实验设计被试间设计和被试内设计.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六讲 被试间和被试内设计,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第1页,试验设计基本术语,用来区分被试组或试验条件维度叫原因（,factor,），即自变量。,原因特定值称作水平（,level,）或处理（,treatment,）,水平结合（,level combination,）,主效应（,main effect,）和交互作用（,interaction,）,简单效应（,simple effect,）和简单简单效应,处理效应（,treatment effect,）,原因设计（,factorial design,）,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第2页,单原因设计,准试验设计,一组后测设计和一组前后测设计,单组时间序列设计,/,单组相等时间样本设计,经典完全随机设计,匹配组设计,不等组设计,前后测完全随机设计,所罗门四组设计,被试内设计,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第3页,一组后测设计（,one group post-test design,）,模式：TO,逻辑：假如同记忆中普通情况相比，或同已经有记忆相比，施加处理（T）后，所观察变量有改变，则说明处理有效果。,例：“心理干预能否帮助戒酒”,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第4页,一组前后测设计（,one group pretest-posttest design,）,模式：,逻辑：假如同前测相比，后测分数发生改变，则说明处理有效。,混同原因（可能解释）：,处理效应；,历史（,history,）、自然成熟（,maturation,）、回归（,regression,）、测验维度意识（,testing,）、工具使用,（,instrumentation,）,、前测与处理交互作用。,组数,前测,试验处理,后测,1,O,1,T,O,2,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第5页,举例,假设被试前测（新学期开始时测验）时语文成绩平均为,70,分，参加一项意在提升语文成绩训练计划（处理）后，后测（期末进行一次测验）时语文成绩平均为,90,分,O1,（,70,）,TO2,（,90,）,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第6页,单组时间序列设计,模式：,逻辑：,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显著差异。,假如引入处理后，使得前测和后测数据不再连续，即靠近引入试验处理前测与后测成绩水平截距高低发生显著改变，则有处理效应。,O,1,O,2,O,3,O,4,T,O,5,O,6,O,7,O,8,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第7页,特点：前后测数目相等，时间间隔相等。,优缺点：,（,1,）很好地控制了被试成熟原因影响，能把该原因效应从总体数据中分离出来。,（,2,）经过屡次观察防止了可能因为一次测验而造成有偏向性样本成绩概率，从而克服了测验可靠性问题。,（,3,）屡次观察克服了统计回归影响。,（,4,）屡次测量，可能会降低被试对试验处理敏感性。,（,5,）难以排除测验与处理之间交互作用，也难以克服历史原因影响。,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第8页,单组相等时间样本设计,模式：,逻辑：,无处理时（,T1,）观察值作为前测、基线成绩，而有处理时观察值作为后测成绩，经过对比这两组值是否存在差异，推断处理效应。,特点：,屡次处理，屡次观察；处理与测量交替进行，时间间隔相等,T,0,O,1,T,1,O,2,T,0,O,3,T,1,O,4,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第9页,举例：“,某降压药品是否对高血压患者有效”,方法：,选择,50,名患者追踪调查,100,天，天天固定测量血压，每,10,天为一个单位，取平均值作为该时段血压。,10,个时段中，,5,个时段服药，,5,个时段不服药，交替进行。,200,150,100,50,0,服,不服,服,不服,服,不服,服,不服,服,不服,血压值,/mmHg,是否服药,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第10页,优点：,很好地控制了历史原因、测验原因、统计回归等额外变量影响,。,缺点,外部效度低，原因可能是屡次测验降低或增加了被试对试验变量敏感性；试验安排反作用效果,（,reactive effects of experimental arrangements,）,会影响该设计外部效度；,重复试验处理干扰,（,multiple-treatment interference,）,。,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第11页,经典完全随机设计,模式：试验组,R|TO,控制组,R|O,也称独立组设计（,independent groups design,）,逻辑：,因为两组被试采取随机分配（,R,），两组在性质上属相等组，因而两组间任何差异都只能归于处理效果。,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第12页,举例,：“,某训练方法能否有效扩大儿童词汇量,”,1.,单组前后测设计,用词汇量拓展训练方法进行一年训练,100,名,5,岁儿童，测得他们词汇量，作为前测成绩,一年后后测,2.,固定组比较设计,对试验组用词汇量拓展训练方法进行一年训练,选择两个幼稚园，一个作为试验组，一个作为对照组,一年后，再次测得他们词汇量，作为后测,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第13页,优点：,试验组和对照组相对同质，克服了成熟、历史等原因影响。,缺点：,假如没有按照随机化标准和等组法选择对等组，则会影响试验结果推论，难以克服原因主要有：,1.,选择,（,differential selection,）,；,2.,选择与成熟交互作用（,selection-maturation interaction,）；,3.,选择与处理交互作用（,interaction effects of selection biases and experimental variable,）,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第14页,匹配组设计（,matched groups design,）,模式,逻辑：两组被试基本相等，能够把后测成绩差异归为由试验处理造成，能很好地进行变量间因果推论。,控制组,试验组,|Ms,s|Rs,s|,O,TO,|Ms,s|Rs,s|,O,TO,|Ms,s|Rs,s|,O,TO,|Ms,s|Rs,s|,O,TO,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第15页,不等组设计（,nonequivalent groups design,）,自然组（,natural groups,）,可行性方面限制无法操纵变量、或变量为选择被试变量,模式,1,（包括原因为操纵变量时）：,G1|TO,G2|O,模式,2,（包括原因为被试变量时）：,G1|O,G2|O,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第16页,前后测完全随机设计（,pretest-posttest studies,）,模式：,R|O1TO2,R|O1O2,逻辑：,假如试验组和控制组间分数改变（,O2-O1,）差异显著，说明处理有效果。,也称作前后测控制组设计,优缺点：,能够基本排除,2,至,6,类可能解释（,历史、成熟、测验等,）；经过前测明确处理前初始状态，利于变量选择和控制,分数改变差异可能是单纯处理效果；也可能是处理与前测交互作用结果。不能完全消除成熟等效应影响。,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第17页,举例：“怎样解释以下结果”,语文训练计划结果模式,A,：,R|O1,（,70,）,TO2,（,70,）,R|O1,（,70,）,O2,（,70,）,B,：,R|O1,（,70,）,TO2,（,70,）,R|O1,（,70,）,O2,（,80,）,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第18页,控制组前后测时间序列设计,模式：,逻辑：,先剔除成熟效应，然后比较控制组和试验组前后测成绩,改变趋势,，从中分析处理效应是否存在,增添了控制组，并进行了屡次测量，很好地控制了选择、成熟、测验、统计回归等原因影响；,对测验反作用效果，以及选择与处理之间交互作用可能会降低试验外部效度。,组别,前测,处理,后测,试验组,O,1,、,O,2,、,O,3,、,O,4,T,O,5,、,O,6,、,O,7,、,O,8,对照组,O,9,、,O,10,、,O,11,、,O,12,O,13,、,O,14,、,O,15,、,O,16,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第19页,所罗门四组设计（,Solomon four-group design,）,模式：,R|O1TO2,（,Expr1,）,R|O3O4,（,Ctrl1,）,R|TO5,（,Expr2,）,R|O6,（,Ctrl2,）,O6-O4,：测验维度意识,O4-O3,：历史、成熟与回归,O5-O2,：前测与处理交互作用,O6-O5,：,T,效应,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第20页,举例,：“语文训练计划结果模式”,结果,A,：,R|O1,（,60,）,TO2,（,80,）,R|O3,（,60,）,O4,（,80,）,R|TO5,（,70,）,R|O6,（,70,）,结果,B,：,R|O1,（,60,）,TO2,（,90,）,R|O3,（,60,）,O4,（,70,）,R|TO5,（,80,）,R|O6,（,70,）,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第21页,多原因设计,两个或更多原因，每个原因有两个或更多个水平，因而产生各种水平结合,能够是被试内，也能够是被试间,允许考查不一样原因之间可能交互作用,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第22页,被试间、被试内和混合设计,被试间（,between-subjects design,）,又称作组间设计（,between-groups design,）,被试间原因或被试间变量,被试内（,within-subjects design,）,又称作重复测量设计（,repeated-measures design,）或组内设计（,within-groups design,）,被试间原因或被试间变量,混合设计（,mixed design,）,2,（年纪：年轻人、老年人）,2,（词详细性：详细、抽象）,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第23页,项目间设计和项目内设计,Within-/Between-items design,比较是在项目（试验材料）之间还是相同项目上进行,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第24页,被试间设计,当原因为刺激或任务变量时，每名被试只能接收一个处理或处理结合，或者只能参加一个条件试验,任务相关（独立组或匹配组）；,被试变量择（事后设计、自然组设计或不等组设计）,Tversky&Kahneman,判断试验，,1974,12345678=_,87654321=_,5s,预计中位数,锚定偏向,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第25页,被试间设计优缺点,优点：,防止练习和疲劳等遗留效应所引发混同,缺点：,由被试个体差异所带来无关变异，并没有从误差变异中分离；这会造成误差变异增大，降低试验设计敏感度。,需要被试数目成倍增加，有时特殊被试难以取得。,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第26页,单原因被试内设计,独立组设计,莫里斯水迷宫（,Morris,等，,1982,）,水池、平台、图像采集与处理系统,大鼠,（,place navigationspatial probe,）,因变量：逃避潜伏期；大鼠在,原平台象限游泳时间和距离,自变量：如药品,A,处理,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第27页,数据格式,Excel,输入与处理,数据分析,独立样本,t,检验（,independent t-test,）,SPSS,导入,.xls,文件,AnalyzeCompare 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,决定汇报,t,检验结果，汇报方差不齐时结果要给予说明,5,、,p,不可能等于零，,.000,说明,p,一定小于,.0005,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第28页,匹配组设计,匹配法创建相等组（如大鼠年纪）,数据格式（与独立组不一样），试验组与控制组大鼠一一对应,数据分析,Paired-Samples T Test,描述统计、相关分析（可忽略）、配对样本,t,检验结果,试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，试验组大鼠逃避潜伏期（,27s,）较短。,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第29页,不等组设计,雄性与雌性大鼠（控制年纪）,独立样本,t,检验,关注：三类设计自由度,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第30页,单原因,完全随机,多组,设计,“水迷宫研究药品效果”,药品,A,、,B,、抚慰剂,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,平均数），,spss,导入,数据分析：单原因被试间方差分析（,one-way between subject ANOVA,）,AnalyzeGLMUnivariate,选择,Dependent Variable,和,Fixed Factor(s),；,Options,选择希望输出描述统计；,点击,OK,开始,F,检验。,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第31页,F,检验多重比较,Planned or unplanned comparisons,（是否在搜集数据前就已经决定要做比较，前者是一个预先比较,priori comparison,，后者是一个事后比较,post-hoc comparison,）,无计划比较,Univariate,：,Post hoc,Multiple Comparisons,汇报：,Tukey-HSD,事后检验发觉，同抚慰剂控制组相比，不论是接收药品,A,大鼠还是接收药品,B,大鼠，逃避潜伏期都要短，前者，,pCompare MeansOne-way ANOVA,选择,Dependent list,和,Factor,点击,Contrast,，在,Coefficients,框中，添加,(add),各条件权重系数,Continue OK.,结果：计划比较显示，同接收抚慰剂控制组大鼠相比，接收药品两组大鼠逃避潜伏期更短，,t=4.361,df=33,pGLMUnivariate,选择,Dependent Variable,和,Fixed Factor(s),；,Options,选择希望输出描述统计；,Plot,绘图,点击,OK,开始,F,检验。,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第35页,汇报：,喂养空间大小主效应显著，,F(1,44)=47.055,，,p.0005,；药品类型主效应显著，,F(1,44)=14.523,，,pSyntax,MANOVA L BY S(1,2)M(1,2),/PRINT=CELLINFO(MEANS),/DESIGN,/DESIGN=M WITHIN S(1)M WITHIN S(2),激活,RUN,菜单，选,ALL,命令,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第37页,简单效应汇报,当从出生开始喂养空间大时，药品类型主效应显著，,F(1,45)=9.52,，,p=.003,，同接收抚慰剂大鼠相比，接收药品,A,大鼠逃避潜伏期更短；然而，当从出生开始喂养空间小时，药品类型主效应不显著，,FGLMUnivariate,选择,Dependent Variable,和,Fixed Factor(s),；,Options,选择希望输出描述统计；,Plot,绘图,点击,OK,开始,F,检验。,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第40页,结果汇报,有没有同伴、喂养空间大小与药品类型主效应均显著，分别为，,F,(1,88)=41.175,，,p,.0005,；,F,(1,88)=92.340,，,p,.0005,；,F,(1,88)=63.957,，,p,.0005,。有没有同伴与喂养空间大小交互作用显著，,F,(1,88)=5.472,，,p,=.022,；有没有同伴与药品类型交互作用不显著，,F,(1,88)=1.847,，,p,=.178,；喂养空间大小与药品类型交互作用,边缘显著,，,F,(1,88)=3.133,，,p,=.080,。更主要是，有没有同伴、喂养空间大小和药品类型三者之间三重交互作用显著，,F,(1,88)=5.771,，,p=,.018,。,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第41页,简单效应检验,比如，固定有没有同伴和喂养空间大小水平,语句,MANOVA L BY C(,1,2,)S(1,2)M(1,2),/DESIGN,/DESIGN=M WITHIN S(1)WITHIN C(1),M WITHIN S(2)WITHIN C(1),M WITHIN S(1)WITHIN C(2),M WITHIN S(2)WITHIN C(2),心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第42页,简单效应汇报,当大鼠与同伴一起喂养（有同伴）时，不论喂养空间大小，药品类型主效应均显著，二者分别是：,F,(1,91)=7.63,，,p,=.007,；,F,(1,91)=10.00,，,p,=.002,；同接收抚慰剂大鼠相比，接收药品,A,大鼠逃避潜伏期更短。当大鼠单独喂养（无同伴）时，假如喂养空间大，药品类型主效应显著，,F,(1,91)=11.71,，,p,=.001,，同接收抚慰剂大鼠相比，接收药品,A,大鼠逃避潜伏期更短。然而，假如喂养空间小，那么药品类型主效应不显著，,F1,。,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第43页,思索题,被试间设计适用条件、优缺点。,单原因两组设计有哪些类别，其数据格式和分析方法有何不一样？,简单效应含义,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第44页,结束语,不一样试验都有它们用途。,Abraham Kaplan,心理学实验设计被试间设计和被试内设计,第45页,