心理学实验的变量及控制
第二章心理学实验研究中的各种变量及其控制
七、抵消平衡法（counterbalancing method）
（一）每个条件只测一次 实验：为考察运动员对五种饮料ABCDE的喜好情况，研究者决定采用 兼作组法进行实验。这意味着每名被试需要品尝全部的五种饮料，假 设每个条件只测一次，即每种饮料被试只品尝一次。那么，如何安排 这五次试验的顺序？ 1.完全抵消平衡（complete counterbalancing） 这种方法意味着每种可能的序列都被使用n(n≧1)次。如果一个实验包 含X个条件，那么，可能的序列一共有X！个。上面实验中。一共有五 个条件，因此可能的序列一共有120（5！）个。如果每种可能的序列 都被使用一次，则需要120名被试。
s1 S2 S3 S4 S5 122 130 146 135 120 s6 S7 S8 S9 s10 124 141 132 140 129 s11 S12 S13 S14 s15 125 128 135 148 121
第二步，对智力分数按升序排列：
S5
S15 S1 S6 S11
120
121 122 124 125
一、排除法（elimination
method)
含义：把额外变量从实验中排除出去。 例如：如果外界的噪音和光线音响实验，最好的办法就是进入 隔音室或暗室。 单盲实验：研究结束之前，被试并不告知研究的真正目的（当 然，研究结束之后，应该将研究的真正目的告诉被试）。 双盲实验：实验的操作者和实验被试都不知道实验内容和目的， 从而避免了主试、被试双方因为主观期望所引发的额外变量。 缺点：容易造成研究结论缺乏生态学效度（ecological validity）。所谓生态学效度是指研究所获得的结果也应该适用 于现实世界中自然发生的行为。
（二）检查点和间距的确定 检查点是指自变量的不同取值（通常称不同
心理学的实验方法
心理学的实验方法心理学作为一门科学，通过实验方法来研究和探索人类的心理活动、行为和思维过程。
实验方法是心理学研究中最常用的方法之一，它可以提供可靠和客观的证据，帮助心理学家们理解人类行为和心理现象背后的原因。
本文将介绍心理学实验方法的基本原理和一些常用的实验设计。
一、实验方法的基本原理心理学实验方法基于以下几个基本原理：1. 控制变量：实验中的控制组和实验组在除了处理变量（即研究者所关心的因变量）之外的其他方面是相同的，以确保实验中观察到的差异可以被归因于处理变量的影响。
2. 随机分配：实验中的参与者被随机分配到实验组和控制组，以消除个体差异的影响。
随机分配可以保证两组在开始实验时是相似的，从而增加实验结果的可靠性和效度。
3. 操作定义：实验中的变量需经过明确定义和操作，以确保研究者对实验条件的一致性和可重复性。
研究者需要准确地测量和控制每个变量，以便得到可比较和可解释的结果。
4. 双盲设计：在实验中，实验参与者和实验者都不知道自己所处的组别，以避免实验者和参与者的期望对结果产生影响。
这可以减少主观偏见，保证实验结果的客观性和可靠性。
二、常用的实验设计1. 实验组对照组设计：这是最基本的实验设计之一。
研究者将参与者随机分配到实验组和对照组，在实验组中施加处理变量，而对照组不进行处理。
通过比较两组的差异，研究者可以得出处理变量对结果的影响。
2. 重复测量设计：在这种设计中，参与者会在不同时间或不同条件下接受多次测试。
通过对同一参与者的多次测量，研究者可以在控制其他变量的情况下观察到变量之间的关系。
3. 配对设计：在配对设计中，研究者将参与者配对，并分别将一对参与者分配到实验组和对照组。
这种设计可以控制个体差异的影响，增加实验结果的可靠性。
4. 交叉设计：交叉设计是一种复杂的实验设计，参与者会在不同的实验条件下多次测试。
这种设计可以帮助研究者观察到参与者在不同条件下的变化，并减少个体差异的影响。
三、实验方法的优缺点实验方法作为心理学研究中最常用的方法之一，有其优点和局限性。
实验心理学研究中的基本变量
第二节实验心理学研究中的基本变量一、变量的概念变量（变项）（variable）是指在数量上或质量上可变的事物的属性。
例如：光的强度可以由弱变强，呈现的时间可以由短变长，智力的IQ可以由小变大，这些都属于量的变量。
又如，人的性别有男女，人的宗教信仰有佛教、道教、伊斯兰教、基督教、天主教等等，这些是质的变量。
质的的变量有时可以用数字代替类别，以便于统计分析。
二、变量的种类（一）自变量在心理实验中，自变量是由实验者操纵、掌握的变量。
自变量一词来自数学。
在数学中，y=f（x）。
在这一方程中自变量是x，因变量是y。
将这个方程运用到心理学的研究中，自变量是指研究者主动操纵，而引起因变量发生变化的因素或条件，因此自变量被看作是因变量的原因。
1、自变量的特点（1）它的变化会导致研究对象发生反应；（2）它的变化能够被研究者所操纵控制；（3）它的变化是受计划安排，系统性变化的。
2、自变量的种类：（1）刺激特点自变量：如果被试的不同反应是由刺激的不同特性，如灯光的强度、声音的大小等引起来的，我们就把引起因变量变化的这类自变量称为刺激特点自变量。
（2）环境特点自变量：进行实验时环境的各种特点，如温度、是否有观众在场、是否有噪音、白天或夜晚等等，都可以作为自变量。
时间是一种非常重要和无时不在的自变量，特别是在记忆的实验中，你甚至可以说，几乎没有不用时间作自变量的记忆实验。
（3）被试特点自变量：一个人的各种特点，如年龄、性别、职业、文化程度、内外倾个性特征、左手或右手为利手、自我评价高或低等，都可以作为自变量。
（4）暂时造成的被试差别：被试的暂时差别通常是由主试的安排，也就是由主试给予的不同指示语造成的。
（5）任务自变量：在实验中，被试接受的实验任务也可以作为自变量。
（6）指导语自变量：当被试来到实验室时，他们在各方面都是大致相同的，但是，当主试对被试进行分组后，每一组被试接受的指导语是不同的，这时一组被试与另一组被试的差别就产生了。
02心理学实验的变量及控制
客观性
可通过一定的方法和仪器测量并记录到
数量化
将被试的反应进行量化 质的指标，则分为等级
可靠性
有一定的信度，即对同一组被试测量两次或更多次，被试的反应 结果应基本一致
敏感性
因变量必须因自变量的不同而发生变化
因变量的控制
实验者如何精确、客观地记录因变量的变化 反应控制
霍桑效应
控制方法
单盲实验法：被试不知道会接受何种实验处理
药物效果实验
安慰剂效应
掩饰情节
对实验程序进行似是而非但不正确的解释，不告诉真正的 实验假设 不常用 有一定的欺骗性
实验者偏见
实验者做的一些事会与自变量的作用混淆在一起
期望效应
亦称罗森塔尔效应或皮格马利翁效应 观察者特殊的期望或偏爱，会无意识地给被试发出某 种隐蔽信号，导致被试按照与观察者的偏爱相一致的 方式作出反应，从而证实实验者的预期
优点
控制机体变量
统计控制法
指采用统计技术控制额外变量
采用协方差分析或偏相关等技术
实施办法
删除极端数据法
协方差统计法
控制额外社会变量的方法
要求特征
在实验中被试自发地对主试的目的产生某种假 设，然后以满足该假设的方式做出反应 安慰剂效应（“好被试”现象）
指被试在实验中根据自己对实验目的的假设努力使 自己的行为符合实验者的要求，成为一个好被试 人或动物身上产生的真正心理生理影响，这种影响 归因于接受某种物质或方法的治疗，而不是这种物 质或方法的内在效力 由于受到额外的关注而引起绩效或努力上升的现象
暂时性被试差别自变量
任何改变被试的特征使其与自然状态不同的操作 双耳分听法，半视野速视技术
第二章 心理学研究中的变量及变量间关系
一个变量如果被称作自变量，必须至少具有两个或两 个以上的水平
自变量的操纵与因变量的观察
4、自变量变化范围的确定
富翁与女人 耶基斯多德森定律（工作效率与动机强度）
5、自变量的种类
（1）刺激特点的自变量 （2）环境特点的自变量 （3）被试特点的自变量 （4）暂时造成的被试差别
自变量的操纵与因变量的观察
额外变量（无关变量）的控制
一、排除法（视觉和听觉实验） 二、对立法 三、恒定法 四、随机化法
对被试进行分组——随机分派 安排试验顺序
额外变量（无关变量）的控制
五、匹配法
匹配法与被试分组 匹配法与实验材料的分组和选择
六、兼作组法
一组被试，既做实验组，又做控制组，进行重复测量
七、抵消平衡法
每个条件只测一次（拉丁方） 每个条件不只测一次 顺序效应与抵消平衡法的局限
实验中由操纵自变量而引发的被试的某种特定反应，是研究者所 观察的变量，因此也称反应变量。
额外变量（控制变量、无关变量）
对因变量有影响，但研究者不关心的变量。
自变量的操纵与因变量的观察
一、自变量的选择
1、操作性自变量和选择性自变量的区别
实验伦理学的原因
2、自变量的数量
一个实验至少要包括一个或一个以上的自变量
自变量与因变量呈倒转的关系，即自变量增加，因变量反而下降。
额外变量（无关变量）的控制
额外变量的分类：
（1）随机的额外变量：是指偶然地起作用的额外变量。 会导致随机误差。 （2）系统的额外变量 ：是指经常地、稳定地起作用的额 外变量。会导致系统误差。
通常所说的额外变量的控制，是指对系统的额外变 量的控制。
心理学研究中变量间的关系
实验心理学 第2章 心理学实验中的变量及其控制考研笔记-精品
第二章心理学实验中的变量及其控制自变量是被操纵的变量，而因变量是被测定或被记录的变量。
在心理学实验中，自变量与因变量的关系有以下几种可能性：①当自变量增加时，因变量直线增加。
直线的斜度可能不同，但关系总是线性的；（A）②自变量与因变量两者没有关系。
它说明行为不受自变量的影响。
（如B）③当自变量增加时，因变量却相应减少。
（如C）④自变量与因变量形成非线性的关系。
其中有的是一致关系（如D、E）,有的是倒转关系（如F）。
在后一种情况下，因变量先随自变的上升而上升，以后，自变量继续上升，而因变量持续下降。
第二节自变量及控制、自变量的含义简述自变量的含义。
自变量的含义：自变量是研究者所操纵且对被试反应产生影响的变量（自变量的不同取值称为水平X自变量的变化水平完全取决于研究者的操纵。
又称为独立变量。
如反应时实验中的不同照明条件，记忆实验中的不同识记条件等。
理解：①在心理学实验中，自变量的代名词是"处理"或"处理变量〃。
任何一个心理学实验的目的都是发现自变量在心理或行为中的效应, 因此选择自变量是研究者需要做出的最重要的决定之一。
②在实验设计中，自变量也叫因素或因子。
通常讲的单因素实验设计、多因素实验设计是指自变量的个数。
③水平是同一个自变量采取的维度，即自变量的不同取值，也叫实验处理。
每种自变量水平也叫一种实验处理。
AxB实验设计指自变量A水平的个数和自变量B水平的个数。
、自变量的种类举例说明自变量的种类。
实验的本质，无外乎是在有限个控制情境下的观察、比较，而这控制的关键就在于自变量。
划分根据自变量种类自变量定义举例（1）根据自变量的操作水平划分的种类①操作性自变量是指研究者可以直接操纵的变量，即自变量可很好地被量化并且是可以控制的。
①在记忆实验中，学习的次数是研究者可很好地操纵的自变量。
②在汉字加工的研究中，研究者常选择汉字的频率作为自变量。
让被试对高频汉字和低频汉字进行命名反应。
心理学研究中变量的种类及控制
因变量
01 定义
因变量是心理学实验中研究者需要测量的变量， 反映自变量的影响效果。
02 特点
因变量应当是可测量的，并且能够客观、准确地 反映自变量的变化。
03 作用
因变量是实验中用来验证假设和揭示因果关系的 变量。
无关变量
定义
无关变量是指在心理学实验中除了自变量和因变量之外的其他变 量，可能对实验结果产生干扰。
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恒定法
确保实验过程中所有参与者都经 历相同的环境和条件，以消除潜 在的干扰因素。
控制实验环境
01 实验室环境
在实验室中控制温度、湿度、光照等环境因素， 以确保实验结果的可靠性和可重复性。
02 实验设备
使用标准化的实验设备和工具，以确保实验过程 的准确性和一致性。
03 实验参与者
确保参与者的年龄、性别、教育背景等特征与实 验目的相匹配，以提高实验的代表性和有效性。
伦理问题
在实验中需要遵循伦理原则，保护被试 者的权益，避免对其造成伤害。
变量控制不严格
需要严格控制实验条件，排除无关变 量的干扰，确保实验结果的准确性。
内部效度与外部效度问题
在实验设计时需考虑内部效度和外部 效度，确保实验结果的可靠性和推广 性。
样本偏差
在实验中需注意样本的代表性和多样 性，避免因样本偏差而导致结果的偏 颇。
靠性。
代表性原则
02
确保所选变量能够代表总体，避免以偏概全。
可操作性原则
03
确保所选变量能够进行实际测量和操作，以便进行实验控制和
数据分析。
变量的确定方法
文献综述法
查阅相关文献，了解已有 研究成ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ和理论，确定研 究中的关键变量。
心理学实验设计2
最简单的拉丁方设计
例子（鲍尔Bower,1961）：以老鼠来研究奖赏对反应形 成的影响。 实验任务是老鼠走迷宫。 自变量是奖赏量，三个水平：第一个水平老鼠走完迷宫得 到8粒食丸；第二个水平是得到5粒食丸。第三个水平则 是得到1粒食丸
（2）被试内设计的局限性
位置效应（position effects）
三、实验设计的基本类型
从对实验控制条件的严密程度的不同： ①真实验设计 ②准实验设计 ③非实验设计
根据实验中要操纵变量的多少： ①单因素实验设计 ②多因素实验设计
根据在各种自变量及各种处理水平中是否用 相同被试： ①被试内设计 ②被试间设计 ③混合设计
三个基本问题
实验采用多少自变量和因变量？
由于在实验中额外变量是必须加以控制的，所以额外 变量也被称为控制变量。
（1）心理学实验中典型的额外变量
主试和被试之间可能存在某种干扰实验、使实验发生混淆 的相互作用
试验者效应（皮革玛丽翁效应和罗森塔尔效应） 要求特征（安慰剂效应和霍桑效应）
（2）额外变量的控制
1.排除法 2.恒定法 3.匹配法 4.随机化法 5.抵消平衡法 6.统计控制法
（1）ABA设计 例子（Hart,1964）： 被试为托儿所4岁儿童比尔，比尔过分能哭。
研究者假设成人的注意强化了比尔哭的行为。 研究：自变量为老师对哭行为的治疗。 A代表了治疗前的基准状态（哭的次数很多），
B表示治疗后的状态（哭的很少）。 第二个A代表退回到原来的状态。 如图2-2（p84）
实验心理学课程二
第二部分：实验设计
本章主要内容： 一、心理实验的变量及控制 二、实验设计的概念 三、实验设计的基本类型 四、实验研究的效度
一、实验中的几种变量
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被试个人化的反应
口头报告
根据因变量的数量划分
❖单因变量
指只测量被试的一种反应
在测量数字记忆广度的实验中，只记录正确回忆率
❖多因变量
指同时测量被试的两种或两种以上的反应
镜画实验中同时记录被试所用时间和所犯的错误次数
选择因变量指标时要考虑的问题
有效性
❖ 能代表反应的性质及自变量和因变量的关系
自变量
定义
❖实验者所操纵且对被试反应产生影响的变量 ❖自变量的变化水平完全取决于实验者的操纵
研究当以声音刺激作为提示线索时，人们的按键反 应是否更快，自变量是提示声音线索的出现或缺失
自变量的种类
❖根据自变量的操作性水平
操作性自变量
可直接操纵：学习次数、刺激呈现等
选择性自变量
被试变量：性别、年龄、民族等
额外变量的含义 控制额外环境变量的方法 控制额外社会变量的方法 控制额外个体特征变量的方法 控制额外情境变量的方法
❖间接测量变量
无法直接测量的变量
态度、成就动机、价值观等
根据实验者主动操作的程度
❖操作性变量
实验者可以主动操作的变量
刺激呈现时间、奖赏次数等
❖非操作性变量
实验者无法主动操作的变量
性别、民族、父母职业等
根据在研究中所起的作用或扮演的角色
❖自变量（独立变量） ❖实验的变量及控制
教学目标和学习重点
把握变量含义 理解自变量的本质及操纵方法 掌握因变量的本质及控制方法 领会额外变量的含义及控制方法 掌握实验的效度和信度的本质及影响因素
教学内容
第一节 自变量及控制 第二节 因变量及控制 第三节 额外变量及控制 第四节 实验的效度与信度
第一节 自变量及控制
❖根据自变量的来源
作业或任务
标准化的作业或任务 一张配对联想表、无意义音节等
环境
只改变环境中的特征 温度、湿度、亮度、噪音等
被试变量
被试的一种持久性特质 性别、年龄、种族、神经质性、社交性等
暂时性被试差别自变量
任何改变被试的特征使其与自然状态不同的操作 双耳分听法，半视野速视技术
自变量的控制
变量的含义 变量的种类 自变量及控制 自变量应具备的条件
变量的含义
含义
❖在性质、数量上可以变化、操作或测量的条件 、现象或特征
❖两种或两种以上取值的事件或行为，即含有两 个或两个以上水平
性别为变量时，有男和女两个水平 智商作变量时，可分为高、中、低三个水平
变量的种类
根据变量间关系的性质
❖相关变量
❖地板效应
被试反应低于所能测量的最小值
实验任务过于困难，不同水平自变量下被试的结果都很差 ，且无差异
❖防止方法
实验设计+预实验
先通过实验设计去避免极端的反应，然后再通过 测试少量的先期被试来考察他们对任务操作的反 应情况。如果被试的反应接近指标量程的顶端或 底端，那么实验任务就需要修正
•第三节 额外变量及控制
或：操作性定义指用可感知、度量的事物、时间、 现象和方法对变量或指标作出具体的界定
操作性定义与字典中的定义是有差异的
“焦虑”字典定义 一种对将来或不确定性事件的忧虑或痛苦不安的状态
“焦虑”操作定义 实验室内可能遭遇的电击强度不同 如果出错可能面临的惩罚不同
使用操作性定义的好处
可以使研究者的思考具体而清晰 方便不同研究进行比较，增进沟通的准确性 减少一门学科所用概念或变量的数目
❖自变量操作的严密性
呈现刺激的仪器设备的稳定性、可靠性
准确精密不失真 仪器性能稳定 操作方便，反应灵敏，显示范围要满足自变量变化的要求 仪器不应干扰、阻碍、改变所要研究的心理现象，即不能
引起新的无关变量 同一型号的仪器同质信度要高
❖自变量的数量
单因素和多因素
❖自变量的水平数
水平数的确定
因素型实验：不超过4个 函数型实验：3～5；若关系更复杂，至少5个
客观性
❖ 可通过一定的方法和仪器测量并记录到
数量化
❖ 将被试的反应进行量化 ❖ 质的指标，则分为等级
可靠性
❖ 有一定的信度，即对同一组被试测量两次或更多次，被试的反应 结果应基本一致
敏感性
❖ 因变量必须因自变量的不同而发生变化
因变量的控制
实验者如何精确、客观地记录因变量的变化 反应控制
❖让被试的反应确实发生在实验者感兴趣的因变 量上
❖通过指导语控制
内容确定 完全 简单明确 标准化
避免量程的限制
❖设计实验任务和反应指标的指导思想
使被试的反应情况分布在指标量程的中等范围内， 那么，操作自变量时，被试反应水平的提高或降低 都能被观察到
❖天花板效应
被试反应超过了所能测量的最大值
实验任务太简单，被试在各种不同水平的自变量下都获得 了很好的结果，且无差异
指变量之间存在相关关系的变量，但无法确定谁是因 ，谁是果
❖因果变量
指相互存在因果关系的变量，前是因，后是果
根据研究对象的性质
❖主体变量
指研究对象主体身上的变量
性别、性格、情绪、态度等
❖客观变量
指研究对象主体以外的各种变量
文化特征、他人行为等
根据是否可以直接测量
❖直接测量变量
可直接测量的变量
年龄、身高、体重、学业成绩等
自变量范围的确定
前人研究 预备实验
自变量的间距的确定
如果预期自变量和因变量的关系接近线性函数，则各水平 平均分布即可
如果预期自变量和因变量关系符合对数函数，则各水平的 间距应按对数单位变化
❖控制呈现刺激方式
刺激呈现时间 时间间隔 呈现顺序 空间位置
自变量应具备的条件
❖本身能变化
质的变化
不同的教学方法、性别
第二节 因变量及控制
因变量的含义 因变量的类型 选择因变量指标时要考虑的问题 因变量的控制
因变量的含义
由操纵自变量引起被试做出某种特定反应 的变量
实验者感兴趣的行为指标
❖外显活动及体内的生理、情绪和意识活动
因变量的类型
根据客观性程度划分
❖客观性因变量
能看得见和观察到的被试的行为反应
反应的正确性 反应的难度 速度 幅度和强度
量的变化
刺激呈现时间长短
❖能引起实验者所要研究的心理现象
能在因变量上反应出来
❖实验者能直接操纵——可以下操作性定义
美国物理学家布里奇曼提出操作性定义的概念，他 主张一个概念应由测定它的程序来下定义
在心理学研究中，不直接描述被定义事物的特征、 性质，而是根据测定它的程序或所作的实际活动下 定义，这就叫做操作定义