实验的变量与设计(二)

四 实验设计

(一)实验设计及评价标准

1实验设计

即计划和安排

每一个实验设计必须回答三个基本问题:

(1)实验采用多少自变量和因变量？

(2)各自变量内又采用多少处理水平？

(3)如何将被试分配到各自变量的各处理水平？？

2评价标准:

宏观评价:

(1)能够恰当地解决所欲解决的问题。

(2)恰当控制实验中的无关变量。

(3)使实验结果有很高的可靠性。

微观评价:

(1)使研究变量的效应最大化。

(2)对额外变量进行有效控制。

(3)是实验误差变异最小化。

(4)充分 体现自变量和因变量之间的内在联系。构思效度和内部效度。

3主要实验设计 类型

(1)被试接受实验处理的情况: 被试内设计、被试间设计、混合设计。

(2)实验控制的严密程度: 真实验设计、准实验设计、非实验设计

具体来看:

#从被试接受实验处理的情况划分: 被试内设计(实验前后、定时系列、抵消平衡)；被试间设计(随机组设计、陪对组设计)；混合设计。

被试间: 每个被试一种处理。被试内: 每个被试所有处理。混合设计: 结合起来。

#从实验控制的严密程度划分，即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、能否主动操纵实验变量，可分为: 真实验设计、准实验设计和非实验设计。

非实验(观察、相关): 不能随机 被试取样和分配，不需要 额外变量的控制，自然情境 实验室控制。

准实验: 不能随机 被试取样和分配。一定程度控制额外变量。自然或者非严格控制 实验室。

真实验: 随机 被试取样和分配。严格控制额外变量。严格控制实验室情境。

#注:

1名称。

2模式: 前后测，对照组/控制组，随机。

3统计方法: 参数和非参数，连续和非连续(相关、t检验、方差分析、回归、非参检验)

4优缺点: 额外变量控制，内外部效度(成熟，历史，选择，测验影响，仪器，交互作用)

(二)前实验设计与事后设计

1单组后测

优缺: 可做真实验设计的前奏，但 不能控制影响内部效度的大多数因素。

2单组前后测

统计方法: 参数检验 成对样本t检验；非参检验 符号秩序检验；符号检验。

优点: 前测可提供被试基线信息和其他相关信息，较单组后测减少了不确定性。

缺点: 不能控制历史；成熟；前测对后测影响；仪器、统计回归、检测与实验处理的交互作用。

3固定组比较

统计方法: 参数检验；独立样本t检验；非参检验: 非参检验中的曼——惠特尼U-检验法；非参检验中的中位数检验法；x^2检验。

优点: 基本控制历史因素；控制检验效应与仪器因素的干扰；对成熟因素做到有限控制。

缺点: 选择缺乏控制；不能在随机基础上选择和分配被试；选择和成熟的交互作用以及选择与实验处理的交互作用，常常混。

4事后回溯设计

(1)相关研究设计

统计方法: 连续性数据；皮尔逊积差相关；一个为连续变量，另一个为二分变量；点二列相关 等级变量；斯皮尔曼等级相关。

(2)准则组设计

参数: 独立样本t检验和z检验；非参: 曼——惠特尼U-检验法和中位数检验法。

二者优点: 自然条件回溯；为提出因果关系的假设提供依据；更少人为干预，是无法进行实验干预条件下的一种替代性设计；更节省人力物力。

缺点: 不能操纵自变量或者随机分配被试。研究中所追溯的原因具有较大的不确定性(多个原因，第三变量)

#事后回溯设计中的统计控制

可能对无关变量采取一定的控制，从而一定程度上提高分析因果关系的能力。