1、 第五章 被试内实验设计01 被试内设计概述02 单因素被试内设计03 多因素被试内设计04 被试内设计的控制目录CONTENTS05 混合设计教学目标1 掌握被试内设计的定义和类型，明白如何选择被试内设计2 系统掌握单因素、多因素被试内设计的程序3 正确掌握被试内设计的控制4 明确混合设计的含义和类型1 被试内设计的定义和 类型学习重点2 使用被试内的要求3 单因素被试内设计的类型 和具体使用过程4 多因素被试内设计 的本质5 多因素被试内设计的程序及需要注意的问题6 顺序效应、传递效应及其控制被试内设计概述01被试内设计概述 1 什么是被试内设计 2 被试内设计的选择被试内设计概述 1 什
2、么是被试内设计 2 被试内设计的选择1 什么是被试内设计 被试内设计的含义 试内设计（within-subject design）指在实验过程中，每个被试接受所有的实验处理水平或处理水平的结合 被试内设计又称重复测量设计 主要目的是克服被试间设计中存在的被试不同质问题1 什么是被试内设计 被试内设计的种类 依据自变量数量的多少 单因素被试内设计 多因素被试内设计1 什么是被试内设计 被试内设计的种类 依据自变量数量的多少 单因素被试内设计 多因素被试内设计1 什么是被试内设计 单因素被试内设计 只有一个自变量 自变量的处理水平有两个或两个以上 每个被试接受所有的实验处理水平1 什么是被试内设计
3、 被试内设计的种类 依据自变量数量的多少 单因素被试内设计 多因素被试内设计1 什么是被试内设计 多因素被试内设计 有两个或两个以上的自变量 自变量的处理水平有两个或两个以上 每个被试接受所有的实验处理水平的结合被试内设计概述 1 什么是被试内设计 2 被试内设计的选择2 被试内设计的选择 何时使用被试内设计 需要更经济地利用被试时 例如：一项实验中有4个处理水平，每一个处理水平需要20名被试，如果研究者使用的是被试内设计，那么他只需20名被试 需要节省实验的时间时 例如：如ERP实验2 被试内设计的选择 何时不能使用被试内设计 实际实验研究不具备可操作性时 例如：知觉实验 实验处理的作用不可
4、逆转时 例如：以动物为被试研究RNA对学习的影响单因素被试内设计02单因素被试内设计 1 单因素两水平被试内设计 2 单因素多水平被试内设计 3 单因素被试内设计的应用单因素被试内设计 1 单因素两水平被试内设计 2 单因素多水平被试内设计 3 单因素被试内设计的应用1 单因素两水平被试内设计 最简单的被试内设计 自变量仅有一个且只有两个水平 所有被试都接受这个变量的两个水平 实验过程中，一般被试接受一种顺序的处理，另一半接受相反顺序的处理1 单因素两水平被试内设计因素A被试 S1 S2 S3 S4 S5 S6 a1 a1 a1 a2 a2 a2 a2 a2 a2 a1 a1 a1单因素两水平
5、被试内设计的模式单因素被试内设计 1 单因素两水平被试内设计 2 单因素多水平被试内设计 3 单因素被试内设计的应用2 单因素多水平被试内设计 自变量水平有三个及以上 唯一的一组被试接受自变量的所有处理水平2 单因素多水平被试内设计 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8单因素多水平被试内设计的模式因素A被试 a4 a1 a3 a2 a4 a1 a2 a3 a1 a2 a4 a3 a3 a4 a1 a2 a2 a3 a1 a4 a2 a3 a4 a1 a3 a4 a2 a1 a1 a2 a3 a4单因素被试内设计 1 单因素两水平被试内设计 2 单因素多水平被试内设计 3 单因素被试内
6、设计的应用3 单因素被试内设计的应用 单因素两水平被试内设计的应用 单因素多水平被试内设计的应用3 单因素被试内设计的应用 单因素两水平被试内设计的应用 单因素多水平被试内设计的应用3 单因素被试内设计的应用 单因素两水平被试内设计的应用 例如：三语者语义通达中的跨语言重复启动效应-实验一 研究目的：三语者在视觉呈现的三语词汇语义通达任务中是否会借助于一语对等词 研究对象：印尼语-英语-汉语三语者 自变量：学习状况，包括学习过和未学习过 因变量：测验阶段对印尼语单词判断的反应时和正确率3 单因素被试内设计的应用 单因素两水平被试内设计的应用 结果：视觉呈现的三语语义通达任务的平均反应时与正确率
7、3 单因素被试内设计的应用 单因素两水平被试内设计的应用 结论：三语者在学习阶段阅读理解三语词从而通达语义的时候，相应的一语对等词得到了明显的、大量的激活3 单因素被试内设计的应用 单因素两水平被试内设计的应用 例如：三语者语义通达中的跨语言重复启动效应-实验二 研究目的：三语者在听觉呈现的三语词汇语义通达任务中是否会借助于一语对等词 研究对象：印尼语-英语-汉语三语者 自变量：学习状况，包括学习过和未学习过 因变量：测验阶段对印尼语单词判断的反应时和正确率3 单因素被试内设计的应用 单因素两水平被试内设计的应用 结果：听觉呈现的三语语义通达任务的平均反应时与正确率3 单因素被试内设计的应用
8、单因素两水平被试内设计的应用 结论：三语者在完成听觉呈现的三语语义任务过程中，相应的一语对等词得到了明显的、大量的激活。一语对等词在三语者理解三语词时发挥中介调节的作用3 单因素被试内设计的应用 单因素两水平被试内设计的应用 单因素多水平被试内设计的应用3 单因素被试内设计的应用 单因素多水平被试内设计的应用 例如：词切分对日-汉双语者汉语阅读影响的眼动研究-实验一 研究目的：对于汉语来说，加入空格是否会促进读者的阅读 研究对象：日-汉双语者 自变量：空格呈现条件3 单因素被试内设计的应用 单因素多水平被试内设计的应用 因变量：平均注视时间、平均眼跳距离、向前眼跳次数等 结果：四种空格呈现条件
9、下的总体眼动特征（MSD）3 单因素被试内设计的应用 单因素多水平被试内设计的应用 结论：被试在词间空格和字间条件下的阅读与正常条件下的阅读一样容易，词间空格条件优于字间条件，非词条件下的加工难度增加3 单因素被试内设计的应用 单因素多水平被试内设计的应用 例如：词切分对日-汉双语者汉语阅读影响的眼动研究-实验二 研究目的：排除句子空间分布差异对实验结果的影响 研究对象：日-汉双语者 自变量：空格呈现条件3 单因素被试内设计的应用 单因素多水平被试内设计的应用 因变量：平均注视时间、平均眼跳距离、向前眼跳次数等 结果：四种加灰空格呈现条件下的总体眼动特征（MSD）3 单因素被试内设计的应用 单
10、因素多水平被试内设计的应用 结论：去除空格分布影响后的结果与空间分布不同时的研究结果趋于一致。因此，对于日-汉双语者来说，他们阅读有词切分文本和无词切分文本一样容易。词切分对日-汉双语者汉语阅读中词汇识别有促进作用多因素被试内设计03多因素被试内设计 1 两因素被试内设计 2 三因素被试内设计多因素被试内设计 1 两因素被试内设计 2 三因素被试内设计1 两因素被试内设计 含义及模式 实验中有两个自变量 每个自变量有两个或两个以上的处理水平 每个被试接受两个自变量所有处理水平的结合1 两因素被试内设计两因素被试内设计的模式a1b1 S1 S2 S3 S4 S5 S6A因素、B因素处理水平的结合
11、a1b2a2b1a2b2 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S61 两因素被试内设计 应用 例如：自我旋转面孔识别的erps研究 研究目的：考察平面旋转角度对自我面孔识别影响的时间进程 研究对象：在校大学生和研究生 实验设计：2（面孔类型：自我面孔/熟人面孔）3（旋转角度：0/90/180）两因素被试内设计 实验任务：判断先后呈现的两张面孔是否为同一个人1 两因素被试内设计 结果：各种实验条件下被试识别面孔的正确率和反应时1 两因素被试内设计 结论：面孔识别早期表现为自动化的机构编码，旋转角度增加了面孔结构编码的难度；在面孔识
12、别晚期，大脑对面孔的特异性信息进行精细加工，对自我面孔的精细心理旋转加工会占用个体有限的认知资源，因此一定的旋转角度就会干扰个体晚期对自我面孔的识别过程多因素被试内设计 1 两因素被试内设计 2 三因素被试内设计2 三因素被试内设计 含义及模式 实验中有两个自变量 每个自变量有两个或两个以上的处理水平 每个被试接受两个自变量所有处理水平的结合三因素被试内设计的模式a1b1c2 S1 S2 S3 S4 S5 S6A因素、B因素和C因素处理水平的结合a1b2c1a2b2c2a2b1c1a1b1c1a2b1c2a2b2c1a2b2c2 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5
13、 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S62 三因素被试内设计2 三因素被试内设计 应用 例如：一项研究（引自舒华，1994）研究对象：4名被试 实验设计：实验设计：2（生字密度）2（文章类型）2（句子长度）三因素被试内设计2 三因素被试内设计 结果：一个三因素被试内实验的原始结果a1b1c2 5 7 5 2 A因素、B因素和C因素处理水平的结合a1b2c1a2b2c2a2b1c1a1b1c1a2b1c2a2b2c1a2b2c2 3 6 4 3 4 6
14、 4 2 4 5 3 3 8 9 8 7 5 6 7 6 9 8 8 7 12 13 12 112 三因素被试内设计被试内设计的控制04被试内设计的控制 1 顺序效应及其控制 2 传递效应及其控制被试内设计的控制 1 顺序效应及其控制 2 传递效应及其控制1 顺序效应及其控制 顺序效应的产生 实验处理的呈现顺序有可能会改变被试的反应，从而导致整个实验研究的失败 如研究者对某新品牌可乐做一项市场调查研究 流程:招募被试 测试前2小时不许吃喝 喝新品牌并评分 喝老品牌并评分 问题：增加了无关变量，即实验的顺序1 顺序效应及其控制 除上述例子外，还存在两种顺序效应 疲劳效应（fatigue effe
15、ct）：被试因疲劳而导致完成任务成绩下降 练习效应（practice effect）：被试对完成实验任务的经验越来越多而引起行为的改变1 顺序效应及其控制 控制顺序效应 反向平衡 区组平衡1 顺序效应及其控制 控制顺序效应 反向平衡 区组平衡1 顺序效应及其控制 反向平衡（reverse counterbalance）指将所有的处理水平给被试重复施加两遍 如可乐品尝实验，可通过ABBA的呈现顺序，每个被试在品尝B之前品尝一次A，在品尝B之后再品尝一次A 缺陷：每个被试都必须多次接受同一个实验处理水平1 顺序效应及其控制 控制顺序效应 反向平衡 区组平衡1 顺序效应及其控制 区组平衡 在被试间分
16、散累积误差 每一组被试只接受一种实验处理顺序 每一种实验处理顺序处理下的被试人数相同 完全平衡 不完全平衡1 顺序效应及其控制 完全平衡 在实验中让所有可能的处理顺序都出现 如可乐品尝实验：8名被试参加可乐品尝时的完全平衡被试第一次品尝第二次品尝 A A A A B B B B B B B B A A A A S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S81 顺序效应及其控制 完全平衡顺序数的计算 计算实验处理水平数n的阶乘 如实验有4个处理水平，顺序数即为4321 随着实验中处理水平数的增加，可能的顺序数也会增加1 顺序效应及其控制 不完全平衡 与完全平衡基本思路相同 只出现一部分可能的处理
17、顺序 常用的不完全平衡：随机区组平衡：随机地从所有可能的顺序中选择出一些顺序 拉丁方平衡：顺序方阵必须满足每个实验处理水平在任何一种顺序只出现一次被试内设计的控制 1 顺序效应及其控制 2 传递效应及其控制2 传递效应及其控制 传递效应的产生及含义 指前一个处理实质性或直接性地改变了被试对后一个处理的反应 如研究者不能在被试刚看完比较悲伤的电影片段之后，紧接着让他们看有趣的电影片段2 传递效应及其控制 传递效应与顺序效应的区别 顺序效应与实验处理出现的位置有关，而传递效应与实验处理本身的性质有关2 传递效应及其控制 控制传递效应 可采用反向平衡与完全平衡控制传递效应 如在一项研究中，被试需对三
18、种不同颜色的灯做出反应 研究者发现处理间的相互影响一致 采用完全平衡的具体设计为：2 传递效应及其控制 控制传递效应 若处理间的相互影响不一致或无法预期，可采取延长处理间隔时间的方式 间隔时间必须够长，以确保传递效应消失 间隔时间过长会带来其他无关变量的干扰，此时只能选择被时间设计混合设计05混合设计 1 混合设计概述 2 两因素混合设计 3 三因素混合设计混合设计 1 混合设计概述 2 两因素混合设计 3 三因素混合设计1 混合设计概述 混合设计的含义 指包含至少一个被试内因素和至少一个被试间因素的实验设计 也被称为裂区设计（split-plot design）将被试内设计与被试间设计结合的
19、设计1 混合设计概述 何时使用混合设计 一个自变量的处理会对被试产生长期的影响 有一个自变量是被试变量 被试内或被试间设计都不可行混合设计 1 混合设计概述 2 两因素混合设计 3 三因素混合设计2 两因素混合设计 含义及模式 也称重复测量一个因素的两因素设计 实验中有两个自变量，每个自变量有两个或以上的水平 其中一个自变量是被试内变量，另一个是被试间变量两因素混合设计的模式2 两因素混合设计A 因素a1a2 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8b1b2B 因素2 两因素混合设计 两因素混合设计的应用一 例如：攻击性儿童大脑半球某些认知
20、特点的研究-实验一 研究目的：行为异常儿童是否显示出大脑半球协同功能低下 研究对象：攻击性儿童和正常儿童 实验设计：两因素混合设计 实验任务：两组被试在左视野和右视野完成图字stroop任务2 两因素混合设计 两因素混合设计的应用一 结果：两组儿童完成图字stroop任务时的错误率2 两因素混合设计 两因素混合设计的应用一 例如：攻击性儿童大脑半球某些认知特点的研究-实验二 研究目的：行为异常儿童是否显示出大脑半球协同功能低下 研究对象：攻击性儿童和正常儿童 实验设计：两因素混合设计 实验任务：两组被试辨别一个格式塔图形（一个有缺口的圆）的阈限。被试的任务是尽量以最快速度判断近圆弧是“圆”还是
21、“弧”2 两因素混合设计 两因素混合设计的应用一 结果：两组儿童的格式塔图形辨别阈限（弧度）2 两因素混合设计 两因素混合设计的应用一 结论：两组儿童有认知特征的差异，即攻击行为儿童大脑两半球均衡性发展与协同能力较低，这可能是儿童攻击行为的神经心理学基础2 两因素混合设计 两因素混合设计的应用二 例如：老年人与年轻人回忆人名的启动实验 研究假设：老年人不容易回忆起人名是因为他们在线索提取上存在问题 被试：老年人组和年轻人组 实验设计：2（词的类型：同音词、不相关词）2（年龄：年轻人、老人），其中词类型为被试间变量，年龄为被试内变量 结果：年轻人组与老人组都出现了同音词启动效应2 两因素混合设计
22、 两因素混合设计的应用三 例如：蜘蛛恐惧症患者的情绪反应 研究目的：考察蜘蛛恐惧症患者与正常人之间的情绪反应差异 被试：恐惧症组和控制组 实验条件：蜘蛛照片、真实蜘蛛以及空的玻璃缸，被试在三种条件给出被咬的可能性等级2 两因素混合设计 两因素混合设计的应用三 结果：恐惧症组与控制组被试报告的被咬可能性的平均等级结论：当恐惧刺激不出现在面前时，恐惧症患者可准确评估自己所面临的危险混合设计 1 混合设计概述 2 两因素混合设计 3 三因素混合设计3 三因素混合设计 含义及模式 重复测量一个因素的三因素混合设计 重复测量一个因素的三因素混合设计3 三因素混合设计 含义及模式 重复测量一个因素的三因素
23、混合设计 重复测量一个因素的三因素混合设计3 三因素混合设计 重复测量一个因素的三因素混合设计 三个自变量，每个自变量有两个或以上水平 其中两个自变量是被试间变量，一个自变量是被试内变量3 三因素混合设计 重复测量一个因素的三因素混合设计的模式3 三因素混合设计 含义及模式 重复测量一个因素的三因素混合设计 重复测量一个因素的三因素混合设计3 三因素混合设计 重复测量两个因素的三因素混合设计 三个自变量，每个自变量有两个或以上水平 其中一个自变量是被试间变量，两个自变量是被试内变量3 三因素混合设计 重复测量一个因素的三因素混合设计的模式3 三因素混合设计 重复测量一个因素的三因素混合设计的应
24、用 例如：材料性质对有意遗忘影响的研究 研究目的：探索有意遗忘的产生机制 实验设计：三因素混合实验，因素一为实验条件-被试间变量（3个处理水平），因素二和因素三分别为材料（2个处理水平）、词表（2个处理水平）-被试内变量3 三因素混合设计 重复测量一个因素的三因素混合设计的应用 结果：三种实验条件下被试对词语和图片材料的再认成绩3 三因素混合设计 重复测量一个因素的三因素混合设计的应用 结论：对于词语材料，被试既对提示记忆的项目进行了更加精细的编码，又对指示遗忘的项目产生了提取抑制；对于图片材料，被试只对指示以往的项目产生了提取抑制3 三因素混合设计 重复测量两个因素的三因素混合设计的应用 例
25、如：动词隐含因果关系在代词解决中的时间进程的眼动研究 研究目的：考察动词隐含因果关系在代词解决中的时间进程 实验设计：三因素混合实验，三个因素分别为动词偏向（2个水平）、相符性（2个水平）和工作记忆容量（2个水平），其中因素一和二是被试内变量，因素三是被试间变量 因变量：根据实验目的，将从句划分为三个兴趣区，因变量指标为第一次注视时间3 三因素混合设计 重复测量一个因素的三因素混合设计的应用 结果：被试对三个兴趣区的第一次注视时间3 三因素混合设计 重复测量一个因素的三因素混合设计的应用 结论：动词隐含因果关系在代词解决中的时间进程是一个延缓加工的过程本章要点安德伍德，肖内西.心理学实验研究法
26、.台北：远流出版事业股份有限公司，2005.1米勒.发展的研究方法.2版.上海：华东师范大学出版社，2004.23舒华.心理与教育研究中的多因素设计.北京：北京师范大学出版社，19944黄一宁.实验心理学：原理、设计与数据处理.西安：陕西人民教育出版社，19985Smith&Davis.实验心理学教程：勘破心理世界的侦探.3版.北京：中国轻工业出版社，2006.678坎特威茨，罗迪格，埃尔姆斯.实验心理学：掌握心理学的研究.上海：华东师范大学出版社，2001.推荐阅读Myers A,Hansen C.Experimental psychology.6th ed.Australia:Thomson&Wadsworth,2005.舒华，张学民，韩在柱.实验心理学的理论、方法与技术.北京：人民教育出版社，2006.本章结束感谢聆听
