第13讲 准实验设计与小N设计
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equivalent time-samples design
� �
时间序列设计的变化形式，可以降低同时事件对 研究效度的损害。 适合于处理效应比较短暂的研究课题。
O O O X O O O N O O O X O O O N O O O X O O O N …… N…… 观测——处理——观测——无处理——观测……
心理学研究方法 25
Glossary
� � � � � � � � �
观测单元（Phase） 基线观察（Baseline observation ） 基线单元（Baseline phase） 处理观察（Treatment observation ） 处理单元（Treatment phase） 单元转换（ Changing Phases ） 水平（Level） 趋势（Trend） 稳定性（Stability ）
心理学研究方法 24
Single-Case Experiment
� In single-case experiments,baseline
observations are first recorded to describe what an individual’s behavior is like (and predicted to be like in the future) without treatment. � Baseline behavior and behavior following the intervention(treatment) are compared using visual inspection of recorded observations.
�
心理学研究方法 4
�
准实验设计，是相对于标准的实验设计而言的， 是指“不严格”的实验设计。
�
�
标准的实验设计就是各处理组间除研究者有意改变 的自变量以外的其它因素保持一致或基本相等。 但在人的真实生活、工作和学习情境中，有许多变 量是无法控制的，如果勉强匹配和施加某种处理， 会引起其它心理效应，研究的结论不能真实地反映 心理活动的本来过程和机制，研究也就失去了意 义，这时就不能使用真正标准的实验设计，但可以 借用实验设计的某些方法来计划搜集资料、获得结 果，即采用准实验设计。
Control Group Design ）
�
单组时间序列设计 （Interrupted Time-series
Design）
�
不相等控制组时间序列设计 （ Nonequivalent
Control Group Time-series Design ）
心理学研究方法
7
1. 不相等控制组前后测设计
Nonequivalent control group pretest-posttest design
�
�
前测与后测 � 从一所养老院选择了两层楼，分别作为处理组 和对照组；于实验前一周和实验后六周问卷调 查了被试对生活的控制感和幸福感，并要求楼 层管理和服务人员对被试行为的灵活性、社会 能力和积极性进行评价。 实验处理： � 1. 被试有权自己决定生活中的许多事务； � 2. 被试生活中的大部分事务是被安排好的。
�
�
准实验设计是介于真实验设计和非实验设计之间 的一种实验设计。 准实验研究不需要采用随机化的方法来分配被 试，但是能够严格的操纵自变量和控制无关变 量，适合更广泛的研究目的。
�
’s生态学取向 1970’ 生态效度的重视：1970
3
心理学研究方法
生态学取向的研究强调现场性。 � 现场研究有许多不同于实验室研究的特点， 比如被试的心态较少受到人为因素的干扰， 其心理活动自然发生，研究结果更接近真 实，因此也更容易为实际工作者所采纳和应 用。 � 准实验设计保证了现场研究的可行，并同时 使其研究结果具有较高生态效度和科学可靠 性。
小样本研究的历史
�
小样本研究与大样本研究
� �
小样本研究：强调控制 大样本研究：强调统计
� �
小样本研究的历史与心理学的历史相仿 代表人物：
�
费希纳、冯特、艾宾浩斯、斯金纳、弗洛伊德、 皮亚杰…… 心理物理学、心理与行为临床治疗
�
典型领域：
�
心理学研究方法
21
小样本研究的类型
个案研究（Case study）——在相当长的时 间内追踪个别被试的行为，然后用收集一 个或少数几个被试的大量行为事实来论证 某些理论或规律。 � 小样本实验研究（Single-Case Experiment ）——一种具有前测的重复测量 设计；前测用以提供控制或建立基线。
心理学研究方法
18
实例： Campell(1969) 对康州实施交通法 案前后交通死亡率与其他州进行的对比分析
心理学研究方法
19
小样本设计（小 N设计）
Case Study Single-case Design Single-case Experiment Single-subject Experimental Design Single-participant Experimental Design
�
Orwin(1997) 推荐在实验 处理前的观 测次数不少 于50次
心理学研究方法
当处理事件非由研究者创设或操纵时，也称 中断 时间序列设计（Interrupted time-series design）
E：T1 T2 T3 T4 X T5 T6 T7 T8
11
实例：
Campell(1969) ： 采用时间序列设 计对康涅狄格州 的交通死亡人数 与实施严惩制度 的关系进行的研 究，一项回顾性 研究。
心理学研究方法
12
实例： 有位小学语文教师想研究一下某种新的识字 教学法是否可以提高教学效果。
�程序： 连续运用旧的教学法进行
了4个周的识字教学并检测每周的教 学效果 —— 第一周教 50 个生字；第 二周教50 个生字，同时检测上一周 学习效果；第三周教50 个生字，同 时检测第二周学习效果；第四周学 习50 个生字，同时检测第三周学习 效果，第五周改用新的教学法学习 50个生字，同时检测第四周学习效 果，依此类推，第五到第八周都采 用新的识字教学法。百分制记录的 检测结果如下：
心理学研究方法 17
3. 不相等控制组时间序列设计
Time-series design with nonequivalent control group
� 这种设计可以控制反复测量过程中过
去事件的影响；但两组被试并非相等 也会妨碍其控制效果。
E：T1 T2 T3 T4 C：T1 T2 T3 T4 X T 5 T6 T 7 T8 T 5 T 6 T7 T 8
心理学研究方法
9
前测-后测程序如何克服与时间关联的因 素对研究效度的影响？
�
前后测可能造成的内部效度的损害来自以 下方面：
� � � � �
历史因素：外部事件 设备因素：评分者 练习或疲劳因素 成熟因素 统计回归效应
�
不相等控制组前后测设计通过控制组的安 排平衡了以上因素；但两组在以上因素上 的效应不一定相等，仍存在损害的可能。
周次 检测 分数
心理学研究方法
1 30
2 28
3 35
4 45
5 67
6 70
7 85
8 86
13
存在持续 或短暂的 处理效应 存在显著 的处理效 应
单组时 间序列 设计可 能出现 的部分 结果
不存在显 著的处理 效应
心理学研究方法
14
简评：
�
单组时间序列设计的优点：
�
�
可以较好的控制无关变量对实验处理效果的影响。 （等距离的反复观测能够控制成熟的影响；适当的观 测间距可减少历史事件的影响） 可以较好的控制测验因素的影响。 的影响（无 不能排除与实验处理同时发生的偶发事件 偶发事件的影响（无 控制组），也不能排除与自变量同时出现的额外变量 的影响（现场情境）。 不能有效的控制测验与实验处理交互作用的影响。 对被试的反复观测易导致疲劳效应和一般练习效应， 增加或降低被试对实验处理的敏感性。
�
�
这种研究法是把实验法中发展起来的控制方法 和个案研究法结合而形成的，因而比个案研究 法更严密。
22
心理学研究方法
小样本研究的优点
只有一个或少数几个被试，节省时间和精 力。 有利于研究特定实验处理在个别被试的应 用或临床问题的探讨。 可以对个别被试实施详细的观测，获取丰 富的资料数据。 无须在被试间分派处理条件或区分控制。 结果无须使用平均数表示，比较直观，外 部效度较高。
心理学研究方法
5
准实验设计的使用条件
� Hedrick（1993）
变量无法进行随机分配； � 对正在进行的项目或干预措施进行评估 （回顾性研究）； � 社会条件下的研究（如贫困、种族、失 业、农民工等）； � 经费、时间、操纵上的困难； � 伦理限制
�
心理学研究方法 6
准实验设计的常用类型
�
不相等控制组前后测设计 （Nonequivalent
心理学研究方法 23
Kazdin(1982)
� “Perhaps the most obvious advantage
(of single-case experimental design) is that the methodology allows investigation of the individual client and experimental evaluation of treatment for the client.”
�
单被试实验研究中，单元的作用在于建立被试在特定 条件下的行为模式，构成一个单元的一系列观察被用 来描述被试的行为模式；通过实施或撤销处理来改变 单元，以观察被试行为模式在单元间的差异。以下是 界定单元内行为模式的几个重要概念： � 水平——指一系列观测得到的数值大体接近或相 同，其回归线呈水平直线状； � 趋势——指不同观测值之间的差异在同一方向上持 续一致，数值上大致相同，其回归线呈具有一定斜 率的直线状； � 稳定性——指一系列观察呈现出持续一致的水平或 趋势的程度，数据变化稳定，表明变异较小，行为 模式比较清晰。
心理学研究方法
28
15
�
单组时间序列设计的缺点：
�
� �
心理学研究方法
时间序列研究中数据如何受外部事件的影响
（a） 平 均 分 数
处理
（b）
处理
（c）
处理
01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06
外部事件
心理学研究方法
外部事件
外部事件
16
相等时间取样设计
第13讲 准实验设计与小N设计
Quasi-experiment design & Single-case design
准实验设计
Quasi-experimental Design
准实验设计的内涵
� �
提出者：Campbell & Stanley（1966） 代表著作：
�
《准实验研究：现 Campbell ＆Cook（1979）发表的 ）发表的《 》（Quasi-Expeimentation ： 场背景的设计和分析 场背景的设计和分析》 Design and Analisis Isues for Field Settings ）
10
心理学研究方法
2. 时间序列设计
Time-series design
�
实验处理前后各安排若干次观测，旨在寻找处理 前和处理后数据变化的趋势——表现为处理前后 行为水平、行为模式比率的变化。
� �
、成熟、仪器、 对内部效度的威胁主要来自 对内部效度的威胁主要来自过去事件 过去事件 过去事件、成熟、仪器、 疲劳效应等方面。 数据处理：建立处理前后的回归方程，比较斜率与截 距的差异。
� � �
被试分组未随机化，各组间可能存在差异。 其关键在于建立良好的对照组。 对内部效度的威胁来自于历史事件、成熟、 测量、工具、统计回归等因素。
前测有何作用？与 真实验设计有何不 同？
处理组 控制组
心理学研究方法
T1 T1
X
T2 T2Leabharlann Baidu
8
实例：不同沟通交流方式对养老院老年人行为、 情绪及自尊的影响 （Langer & Rodin ，1976）
26
心理学研究方法
� 观测单元 ——同一种条件下对同一个体
的一系列观察； � 基线观察 ——实施处理之前，研究者所 做的观察； � 基线单元 ——一系列的基线观察，用 A 表示； � 处理观察 ——实施处理过程中，研究者 所做的观察； � 处理单元 ——一系列处理观察，用 B表 示。
心理学研究方法 27
� �
时间序列设计的变化形式，可以降低同时事件对 研究效度的损害。 适合于处理效应比较短暂的研究课题。
O O O X O O O N O O O X O O O N O O O X O O O N …… N…… 观测——处理——观测——无处理——观测……
心理学研究方法 25
Glossary
� � � � � � � � �
观测单元（Phase） 基线观察（Baseline observation ） 基线单元（Baseline phase） 处理观察（Treatment observation ） 处理单元（Treatment phase） 单元转换（ Changing Phases ） 水平（Level） 趋势（Trend） 稳定性（Stability ）
心理学研究方法 24
Single-Case Experiment
� In single-case experiments,baseline
observations are first recorded to describe what an individual’s behavior is like (and predicted to be like in the future) without treatment. � Baseline behavior and behavior following the intervention(treatment) are compared using visual inspection of recorded observations.
�
心理学研究方法 4
�
准实验设计，是相对于标准的实验设计而言的， 是指“不严格”的实验设计。
�
�
标准的实验设计就是各处理组间除研究者有意改变 的自变量以外的其它因素保持一致或基本相等。 但在人的真实生活、工作和学习情境中，有许多变 量是无法控制的，如果勉强匹配和施加某种处理， 会引起其它心理效应，研究的结论不能真实地反映 心理活动的本来过程和机制，研究也就失去了意 义，这时就不能使用真正标准的实验设计，但可以 借用实验设计的某些方法来计划搜集资料、获得结 果，即采用准实验设计。
Control Group Design ）
�
单组时间序列设计 （Interrupted Time-series
Design）
�
不相等控制组时间序列设计 （ Nonequivalent
Control Group Time-series Design ）
心理学研究方法
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1. 不相等控制组前后测设计
Nonequivalent control group pretest-posttest design
�
�
前测与后测 � 从一所养老院选择了两层楼，分别作为处理组 和对照组；于实验前一周和实验后六周问卷调 查了被试对生活的控制感和幸福感，并要求楼 层管理和服务人员对被试行为的灵活性、社会 能力和积极性进行评价。 实验处理： � 1. 被试有权自己决定生活中的许多事务； � 2. 被试生活中的大部分事务是被安排好的。
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准实验设计是介于真实验设计和非实验设计之间 的一种实验设计。 准实验研究不需要采用随机化的方法来分配被 试，但是能够严格的操纵自变量和控制无关变 量，适合更广泛的研究目的。
�
’s生态学取向 1970’ 生态效度的重视：1970
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心理学研究方法
生态学取向的研究强调现场性。 � 现场研究有许多不同于实验室研究的特点， 比如被试的心态较少受到人为因素的干扰， 其心理活动自然发生，研究结果更接近真 实，因此也更容易为实际工作者所采纳和应 用。 � 准实验设计保证了现场研究的可行，并同时 使其研究结果具有较高生态效度和科学可靠 性。
小样本研究的历史
�
小样本研究与大样本研究
� �
小样本研究：强调控制 大样本研究：强调统计
� �
小样本研究的历史与心理学的历史相仿 代表人物：
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费希纳、冯特、艾宾浩斯、斯金纳、弗洛伊德、 皮亚杰…… 心理物理学、心理与行为临床治疗
�
典型领域：
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心理学研究方法
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小样本研究的类型
个案研究（Case study）——在相当长的时 间内追踪个别被试的行为，然后用收集一 个或少数几个被试的大量行为事实来论证 某些理论或规律。 � 小样本实验研究（Single-Case Experiment ）——一种具有前测的重复测量 设计；前测用以提供控制或建立基线。
心理学研究方法
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实例： Campell(1969) 对康州实施交通法 案前后交通死亡率与其他州进行的对比分析
心理学研究方法
19
小样本设计（小 N设计）
Case Study Single-case Design Single-case Experiment Single-subject Experimental Design Single-participant Experimental Design
�
Orwin(1997) 推荐在实验 处理前的观 测次数不少 于50次
心理学研究方法
当处理事件非由研究者创设或操纵时，也称 中断 时间序列设计（Interrupted time-series design）
E：T1 T2 T3 T4 X T5 T6 T7 T8
11
实例：
Campell(1969) ： 采用时间序列设 计对康涅狄格州 的交通死亡人数 与实施严惩制度 的关系进行的研 究，一项回顾性 研究。
心理学研究方法
12
实例： 有位小学语文教师想研究一下某种新的识字 教学法是否可以提高教学效果。
�程序： 连续运用旧的教学法进行
了4个周的识字教学并检测每周的教 学效果 —— 第一周教 50 个生字；第 二周教50 个生字，同时检测上一周 学习效果；第三周教50 个生字，同 时检测第二周学习效果；第四周学 习50 个生字，同时检测第三周学习 效果，第五周改用新的教学法学习 50个生字，同时检测第四周学习效 果，依此类推，第五到第八周都采 用新的识字教学法。百分制记录的 检测结果如下：
心理学研究方法 17
3. 不相等控制组时间序列设计
Time-series design with nonequivalent control group
� 这种设计可以控制反复测量过程中过
去事件的影响；但两组被试并非相等 也会妨碍其控制效果。
E：T1 T2 T3 T4 C：T1 T2 T3 T4 X T 5 T6 T 7 T8 T 5 T 6 T7 T 8
心理学研究方法
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前测-后测程序如何克服与时间关联的因 素对研究效度的影响？
�
前后测可能造成的内部效度的损害来自以 下方面：
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历史因素：外部事件 设备因素：评分者 练习或疲劳因素 成熟因素 统计回归效应
�
不相等控制组前后测设计通过控制组的安 排平衡了以上因素；但两组在以上因素上 的效应不一定相等，仍存在损害的可能。
周次 检测 分数
心理学研究方法
1 30
2 28
3 35
4 45
5 67
6 70
7 85
8 86
13
存在持续 或短暂的 处理效应 存在显著 的处理效 应
单组时 间序列 设计可 能出现 的部分 结果
不存在显 著的处理 效应
心理学研究方法
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简评：
�
单组时间序列设计的优点：
�
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可以较好的控制无关变量对实验处理效果的影响。 （等距离的反复观测能够控制成熟的影响；适当的观 测间距可减少历史事件的影响） 可以较好的控制测验因素的影响。 的影响（无 不能排除与实验处理同时发生的偶发事件 偶发事件的影响（无 控制组），也不能排除与自变量同时出现的额外变量 的影响（现场情境）。 不能有效的控制测验与实验处理交互作用的影响。 对被试的反复观测易导致疲劳效应和一般练习效应， 增加或降低被试对实验处理的敏感性。
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这种研究法是把实验法中发展起来的控制方法 和个案研究法结合而形成的，因而比个案研究 法更严密。
22
心理学研究方法
小样本研究的优点
只有一个或少数几个被试，节省时间和精 力。 有利于研究特定实验处理在个别被试的应 用或临床问题的探讨。 可以对个别被试实施详细的观测，获取丰 富的资料数据。 无须在被试间分派处理条件或区分控制。 结果无须使用平均数表示，比较直观，外 部效度较高。
心理学研究方法
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准实验设计的使用条件
� Hedrick（1993）
变量无法进行随机分配； � 对正在进行的项目或干预措施进行评估 （回顾性研究）； � 社会条件下的研究（如贫困、种族、失 业、农民工等）； � 经费、时间、操纵上的困难； � 伦理限制
�
心理学研究方法 6
准实验设计的常用类型
�
不相等控制组前后测设计 （Nonequivalent
心理学研究方法 23
Kazdin(1982)
� “Perhaps the most obvious advantage
(of single-case experimental design) is that the methodology allows investigation of the individual client and experimental evaluation of treatment for the client.”
�
单被试实验研究中，单元的作用在于建立被试在特定 条件下的行为模式，构成一个单元的一系列观察被用 来描述被试的行为模式；通过实施或撤销处理来改变 单元，以观察被试行为模式在单元间的差异。以下是 界定单元内行为模式的几个重要概念： � 水平——指一系列观测得到的数值大体接近或相 同，其回归线呈水平直线状； � 趋势——指不同观测值之间的差异在同一方向上持 续一致，数值上大致相同，其回归线呈具有一定斜 率的直线状； � 稳定性——指一系列观察呈现出持续一致的水平或 趋势的程度，数据变化稳定，表明变异较小，行为 模式比较清晰。
心理学研究方法
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�
单组时间序列设计的缺点：
�
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心理学研究方法
时间序列研究中数据如何受外部事件的影响
（a） 平 均 分 数
处理
（b）
处理
（c）
处理
01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06
外部事件
心理学研究方法
外部事件
外部事件
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相等时间取样设计
第13讲 准实验设计与小N设计
Quasi-experiment design & Single-case design
准实验设计
Quasi-experimental Design
准实验设计的内涵
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提出者：Campbell & Stanley（1966） 代表著作：
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《准实验研究：现 Campbell ＆Cook（1979）发表的 ）发表的《 》（Quasi-Expeimentation ： 场背景的设计和分析 场背景的设计和分析》 Design and Analisis Isues for Field Settings ）
10
心理学研究方法
2. 时间序列设计
Time-series design
�
实验处理前后各安排若干次观测，旨在寻找处理 前和处理后数据变化的趋势——表现为处理前后 行为水平、行为模式比率的变化。
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、成熟、仪器、 对内部效度的威胁主要来自 对内部效度的威胁主要来自过去事件 过去事件 过去事件、成熟、仪器、 疲劳效应等方面。 数据处理：建立处理前后的回归方程，比较斜率与截 距的差异。
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被试分组未随机化，各组间可能存在差异。 其关键在于建立良好的对照组。 对内部效度的威胁来自于历史事件、成熟、 测量、工具、统计回归等因素。
前测有何作用？与 真实验设计有何不 同？
处理组 控制组
心理学研究方法
T1 T1
X
T2 T2Leabharlann Baidu
8
实例：不同沟通交流方式对养老院老年人行为、 情绪及自尊的影响 （Langer & Rodin ，1976）
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心理学研究方法
� 观测单元 ——同一种条件下对同一个体
的一系列观察； � 基线观察 ——实施处理之前，研究者所 做的观察； � 基线单元 ——一系列的基线观察，用 A 表示； � 处理观察 ——实施处理过程中，研究者 所做的观察； � 处理单元 ——一系列处理观察，用 B表 示。
心理学研究方法 27