被試內設計中小學教學課件

1第四章

被試內設計

在獨立組設計中混淆主要來自被試變量：隨機組設計中混淆發(fā)生的概率比較小，但是一旦發(fā)生我們就無從得知混淆來自哪里；配對組設計主要是為了減少被試變量混淆得機率，但由于配對組設計本身的缺點，所以使用較少。只有在被試內設計中才沒有被試變量混淆的可能。這是因為每一名被試都經(jīng)過了所有的實驗條件，所以不會有實驗效果歸因的問題。1第四章被試內設計在獨立組設計中混淆主要來自被試變量：隨2兩種被試內設計:完全被試內設計（completewithin-subjectdesign）：一名被試接受所有的實驗處理，因此其所有的被試變量效應都可以全部抵消掉。不完全被試內設計（incompletewithin-subjectdesign）：即每一位被試接受每一種實驗條件，但在每一名被試的數(shù)據(jù)上，都混有實驗條件和其他變量的作用，只有把每一種實驗條件下的所有被試的數(shù)據(jù)總和起來才可能去掉這些混淆。2兩種被試內設計:完全被試內設計（completewith3第一節(jié)

完全被試內設計一、范例實驗：班上的學生作為被試，教師是實驗者。實驗作業(yè)是要求被試估計每段時間的長短。這里時距是一個自變量，有四種水平：5秒，8秒，14秒和23秒。另一個自變量是被試預測時距長短的方法：一種方法是畫一條橫線來顯示他所認為的時間長短，短的線代表短時距，長線代表長時距；另一種表示方法是讓被試畫圓，面積小的圓代表短時距，面積大的圓代表長時距。開始收集數(shù)據(jù)之前，先讓被試看最長時距的線和最短時距的線。反應測量為所畫線段的長度和圓的直徑。

3第一節(jié)完全被試內設計一、范例4這種作業(yè)是一種跨通道的交錯配對作業(yè)，其標準形式是呈現(xiàn)一種適合某種感覺通道的刺激，并要求被試選擇或制作另一種感覺通道的標準來衡量。例如，我們可以選擇用不同的重量來衡量聲音的大小。雖然時間并沒有特定的感覺通道，但其邏輯體現(xiàn)了感覺通道交錯配對的思想。4這種作業(yè)是一種跨通道的交錯配對作業(yè)，其標準形式是呈現(xiàn)一種適5問題：在這個實驗中有四種時距和兩種表示方法，因此共有八種不同的實驗條件。問題就是我們要如何對每一個被試施予這八種情況才能抵消其他可能的變量混淆？5問題：在這個實驗中有四種時距和兩種表示方法，因此共有八種不6我們這樣來安排：每一種時距在每一種反應形式中都對每一個被試呈現(xiàn)4次。先將時距5秒且用橫線表示的情況呈現(xiàn)4次，然后8秒用橫線表示的情況呈現(xiàn)4次，14秒橫線4次，23秒橫線4次。這樣完成之后，我們再按照這種方法改變成圓圈度量方式進行。這樣好不好？

6我們這樣來安排：每一種時距在每一種反應形式中都對每一個被試7我們認為這樣的實驗程序是非常不好的，因為被試在畫圓圈時已經(jīng)不同于畫橫線時了。同時各種時距完全按照順序出現(xiàn)，而且每一種時距全部呈現(xiàn)過才換另一種也會產(chǎn)生問題。因為如果被試的表現(xiàn)隨著嘗試次數(shù)增加而改變的話，那么各種情況所受到的影響將不一樣，這是最主要的問題，而且我們必須考慮各次嘗試的出現(xiàn)次序。

7我們認為這樣的實驗程序是非常不好的，因為被試在畫圓圈時已經(jīng)8漸進誤差被試對某種作業(yè)的經(jīng)驗越來越多而引起的行為的改變，我們稱為“練習效果”（practiceeffect）。這種效果對被試的影響可能是正面的，也可能是反面的。而這些影響都可能對實驗結果造成偏差，這種由于練習效果而逐漸造成的實驗誤差，我們稱為“漸進誤差”（progressiveerror）。我們就是要尋找一種能夠抵消這種漸進誤差的方法。

8漸進誤差被試對某種作業(yè)的經(jīng)驗越來越多而引起的行為的改變，我9下表是我們的安排。八種情況每一種都呈現(xiàn)四次，共32次嘗試。呈現(xiàn)四次并沒有特殊的理由，唯一的要求是每種情況必須呈現(xiàn)兩次以上。如果研究者對個別被試的資料感興趣，4次嘗試可能足以產(chǎn)生穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。9下表是我們的安排。八種情況每一種都呈現(xiàn)四次，共32次嘗試。10表：由完全被試內設計所安排的呈現(xiàn)順序。在此被試的作業(yè)是判斷四種時距的長短。并用畫橫線（L）或圓圈（C）來表示。

10表：由完全被試內設計所安排的呈現(xiàn)順序。在此被試的作業(yè)是判11二、設計的目的與邏輯

32次嘗試中的四種時距的呈現(xiàn)順序是通過區(qū)組隨機決定的。每四個連續(xù)嘗試為一區(qū)組，包含四種時距，且區(qū)組內的呈現(xiàn)順序是隨機的。我們認為這樣可以平衡掉四種時距的漸進誤差。我們可以通過下圖來檢驗這一假設。11二、設計的目的與邏輯32次嘗試中的四種時距的呈現(xiàn)順序是121213在圖中，四種時距是用1，2，3，4來表示的，每四種一組共八組（32次嘗試）?？v軸表示的是漸進誤差。在此圖中顯示了三種不同的關系，每一種曲線都表示了漸進誤差和連續(xù)嘗試之間的一種可能的函數(shù)關系。由于每一個區(qū)組中的每種時距只呈現(xiàn)一次，所以我們可以假設每種時距漸進誤差的總和將會相等。不論漸進誤差和各階段的關系性質如何（三種中的哪一個），我們認為這一假設都應該是成立的。問題：我們如何由此圖來驗證這一假設？13在圖中，四種時距是用1，2，3，4來表示的，每四種一組共14我們可以由下列步驟來驗證：先由圖中的三種中任選一種，然后找出條件I（共四種）

出現(xiàn)的位置（共八個），并由此垂直向上作與曲線的交線，這一交線就是該點的漸進誤差的估計值。然后把所得到的八個值相加，得到一種時距的漸進誤差總和。其他三種時距如法炮制。如果我們平衡了四種時距的漸進誤差值，那么四種時距的漸進誤差值應該是一致的。14我們可以由下列步驟來驗證：先由圖中的三種中任選一種，然后15我們再來看第二種變量——反應模式。第一區(qū)組的四個嘗試，被試是用的畫橫線；下兩個區(qū)組則畫圓，然后四個又是畫橫線。我們是采用的ABBA的交互平衡法。我們認為如果一個實驗的嘗試系列中包含很多個ABBA，那么它的漸進誤差就會平均的分布在兩個實驗條件中。我們如何求證這一假設呢？我們仍然可以采用上面的方法，得到橫線與圓圈的漸進誤差總和，也非常接近。15我們再來看第二種變量——反應模式。第一區(qū)組的四個嘗試，被16我們上表中的設計扼要地說，就是利用區(qū)組隨機法先平衡掉一個變量的漸進誤差，再利用ABBA交互平衡法使另一個變量的漸進誤差達到中和。

16我們上表中的設計扼要地說，就是利用區(qū)組隨機法先平衡掉一個17三、變化與注意事項

上面的設計中，我們是利用兩種平衡設計的方法中和了各種實驗條件的漸進誤差，并沒有在實驗中將漸進誤差消除掉。我們可以將連續(xù)八次的嘗試編為一組，求得一個平均數(shù)，這樣我們就可以得到四組平均數(shù)，這四組平均數(shù)就代表了漸進誤差與練習之間的函數(shù)關系。實際上，任何一個完全被試內的設計都包含了一個“練習”自變量。因此，我們在被試內設計中要格外小心這一自變量可能帶來的影響。

17三、變化與注意事項上面的設計中，我們是利用兩種平衡設計18練習的目的我們常常在實驗中先讓被試做一些實驗的嘗試，練習一下，等實驗做完之后再將這些練習的嘗試廢除不要。我們這樣做的目的是什么？目的：（1）可以在一定程度上消除練習效果的影響。

18練習的目的我們常常在實驗中先讓被試做一些實驗的嘗試，練習19問題：這樣我們是否就不需要對實驗條件進行平衡設計了呢？不可以，因為我們無法估計練習效果的持續(xù)時間，所以仍然要采用各種平衡設計來消除漸進誤差。問題：既然要平衡，又何必進行事先的練習呢？19問題：這樣我們是否就不需要對實驗條件進行平衡設計了呢？20（2）我們這樣做的目的是因為最初的一些嘗試其漸進誤差比較大，換句話說就是數(shù)據(jù)的變異（variation）比較大，比較不穩(wěn)定，如果把它丟棄不用，我們更能夠正確地估計出自變量的效果。有時我們的實驗要進行好幾天，每天被試都來實驗室做一次實驗，我們每一次都要將開始的幾次嘗試的數(shù)據(jù)去掉，這是因為剛開始的數(shù)據(jù)是比較不穩(wěn)定的。這就象運動員的熱身（warmup）一樣。雖然丟掉一些數(shù)據(jù)可能造成一些浪費，但這樣可以使我們的數(shù)據(jù)更精確。20（2）我們這樣做的目的是因為最初的一些嘗試其漸進誤差比較21例一：假設一次實驗中我們給予被試同樣的實驗條件，被試的前十次嘗試分別為：13，22，16，12，17，15，17，16，17，15。從這些數(shù)據(jù)我們可以看出前五個數(shù)據(jù)和后五個數(shù)據(jù)的平均數(shù)是一樣的。是否存在漸進誤差呢？我們認為并沒有漸進誤差出現(xiàn)，但是由于前五個數(shù)據(jù)要比后五個數(shù)據(jù)有更大的變異，因此具有練習的效果。所以，我們去掉前五個數(shù)據(jù)就可以減小練習的效果，減小我們數(shù)據(jù)的變異。21例一：假設一次實驗中我們給予被試同樣的實驗條件，被試的前22例二：同一實驗中另一名被試的前十次嘗試分別為5，7，8，10，12，14，13，14，14，15。在這個實驗中表現(xiàn)出了漸進誤差和練習的效果。因此需要去掉前五個實驗數(shù)據(jù)。如果我們不去掉實驗是否有效？我們應該知道，即使不把前面嘗試的數(shù)據(jù)去掉，它的漸進誤差仍然可以通過平衡設計平衡掉，所以采取去掉前面嘗試一些數(shù)據(jù)的方法并不會影響實驗結果，只會幫助我們凈化數(shù)據(jù)使得將來解釋實驗結果時比較容易歸因。22例二：同一實驗中另一名被試的前十次嘗試分別為5，7，8，23問題：在上表的實驗中我們采用了兩種平衡方法：隨機方法和ABBA的方法。我們知道ABBA的方法簡便易行，那為什么不全部采用ABBA而有時采用隨機的方法呢？因為如果采用ABBA方法，被試可能很快就學會這種順序而可以猜出下一個刺激的長度是多少，從而影響我們的實驗結果。比如，如果時距是5、8、8、5、5、8、8、5，被試無疑會很快覺察到這種規(guī)律。那么，這時被試很可能不依照他的感覺來判斷，而依照理智來判斷。這就大大違反了我們的實驗目的。進行實驗最怕的一點就是被試的預期會改變實驗的結果，而在進行漸進誤差的消除設計中，ABBA的交互平衡法是最容易導致預期出現(xiàn)的。23問題：在上表的實驗中我們采用了兩種平衡方法：隨機方法和A24問題：那為什么在上表的實驗中我們還要采用ABBA的平衡方法呢？這是因為在這個實驗中，我們利用ABBA方法平衡的是反應方式，而反應方式是必須提前告訴被試的，因此這種平衡方法在這里使用是沒有問題的。24問題：那為什么在上表的實驗中我們還要采用ABBA的平衡方25問題：如果利用ABBA法平衡時距變量可以不可以？不可以，因為這樣可以形成被試的預期。使用ABBA方法的原則：假如被試的行為受到他對下一個刺激的預期的影響時，我們就不能使用ABBA交互平衡法；否則，就可以使用。25問題：如果利用ABBA法平衡時距變量可以不可以？26問題：我們是否可以使用ABBA的方法？不可以，因為這樣很容易使被試產(chǎn)生預期。問題：是否可以使用上表中使用過的區(qū)組隨機法？不可以，仍然可以使被試對實驗產(chǎn)生預期。使用區(qū)組隨機法，一種刺激在連續(xù)兩個區(qū)組內只能連續(xù)出現(xiàn)兩次，因此被試可能會找到一條規(guī)則：如果連續(xù)出現(xiàn)兩次長的，則下一次嘗試一定是短的。問題：我們用什么方法來平衡？例三：我們只使用兩種時距：8秒及17秒。26問題：我們是否可以使用ABBA的方法？例三：我們只使用兩27（1）完全隨機的方法。只要兩種時距出現(xiàn)總次數(shù)相等就可以了。（2）插入無關時距作為干擾刺激來達到平衡的目的。27（1）完全隨機的方法。只要兩種時距出現(xiàn)總次數(shù)相等就可以了28問題：在上表的實驗中，我們知道反應方式不會使被試產(chǎn)生預期，那為什么不用區(qū)組隨機方法而使用ABBA的方法呢？

28問題：在上表的實驗中，我們知道反應方式不會使被試產(chǎn)生預期29我們有四種時距，兩種反應模式，每一種時距——反應模式進行4次嘗試，所以一共有32次嘗試（4×2×4）。因此這個實驗一共有16個區(qū)組，每一個區(qū)組中畫線和畫圈各出現(xiàn)一次。然后我們再加入時距變量的四個水平，這樣區(qū)組就成為4個，而每一個區(qū)組中“時距——反應模式”各出現(xiàn)一次，共有八次嘗試。我們以圖表來說明：

29我們有四種時距，兩種反應模式，每一種時距——反應模式進行30使用區(qū)組隨機法安排：

我們有四種時距，兩種反應模式，每一種時距——反應模式進行4次嘗試，所以一共有32次嘗試（4×2×4）。因此這個實驗一共有16個區(qū)組，每一個區(qū)組中畫線和畫圈各出現(xiàn)一次。然后再加入時距變量的四個水平，這樣區(qū)組就成為4個，而每一個區(qū)組中“時距——反應模式”各出現(xiàn)一次，共有八次嘗試。下面以圖表來說明：30使用區(qū)組隨機法安排：我們有四種時距，兩種反應模式，每一31我們可以看出區(qū)組隨機和ABBA法一樣好用，那么我們如何來決定使用哪一個呢？這是我們就要根據(jù)實驗的具體情況來決定，按方便行事。如果實驗條件變化會造成實驗儀器的變更或給被試帶來不便（如上表的實驗），則可以采用ABBA法。總的說來，一個實驗有兩個以上的變量時，可以采用ABBA法和區(qū)組隨機的方法，不論用哪一個，其基本原則不變：即每一種實驗條件在每一個練習階段出現(xiàn)的次數(shù)一定要相等。31我們可以看出區(qū)組隨機和ABBA法一樣好用，那么我們如何來32四、選擇這種設計的考慮

問題：我們知道采用被試內設計有很多的好處，既然如此，為什么不全部采用被試內設計呢？基本的考慮：（1）有些獨立變量不容易以被試內設計加以有效的操縱。一般來說，任何的指導語變量（instructionalvariable）都不適宜讓被試接受所有的實驗條件。32四、選擇這種設計的考慮問題：我們知道采用被試內設計有很33例：我們想知道不同的策略對解答字謎有什么影響，我們采用兩種實驗條件：一種是控制條件（不告訴被試任何策略），另一種是策略條件（告訴被試如何有效地解決字謎）。該實驗是否可以采用被試內設計？如果使用被試內設計，被試必須依照隨機來接受兩種實驗條件，當被試接受完策略條件再接受控制條件時，我們不能保證被試不使用策略。33例：我們想知道不同的策略對解答字謎有什么影響，我們采用兩34問題：我們是否可以先讓被試接受控制條件，再接受策略條件，這樣可以保證被試在控制條件下無法使用策略？不可以，因為我們這樣做將會無法排除漸進誤差帶來的影響。

34問題：我們是否可以先讓被試接受控制條件，再接受策略條件，35（2）最適合完全被試內設計的研究是每個實驗條件只需幾秒就可以完成，而且前面一個實驗條件不會影響后一個實驗條件的結果。完全被試內設計在知覺、生理、反應時等研究方面時一種很有效的設計。這些實驗所需的嘗試或測量都可以在很短的時間內完成，同樣的情況可以呈現(xiàn)多次且數(shù)據(jù)很穩(wěn)定。35（2）最適合完全被試內設計的研究是每個實驗條件只需幾秒就36例：如果要研究不同教學方法對學生語文學習能力的影響，是否可以采用被試內設計？如果我們研究一種教學方法對學生語文和數(shù)學能力的影響是否可以采用被試內設計？不可以，因為我們要研究的被試的行為具有不可逆性（irreversible）（已經(jīng)學會的行為無法使其不會，如已經(jīng)學會騎自行車，就無法使被試不會）。

36例：如果要研究不同教學方法對學生語文學習能力的影響，是否37（3）若想研究被試變量的影響，就必須使用不同的被試。因為被試變量常常具有不可逆性，并且被試變量不易隨時改變。（4）有一些類型的研究是一定要采用被試內設計的。37（3）若想研究被試變量的影響，就必須使用不同的被試。因為38例如：我們的畫橫線來判斷時距的實驗是否可以采用獨立組設計？不可以，因為雖然我們告訴被試畫一條橫線來表示時間的長短，但是每一個人的長短標準是不同的，因此不同被試的判斷之間不具有可比性。38例如：我們的畫橫線來判斷時距的實驗是否可以采用獨立組設計39使用被試內設計的一個原則是：假如想用幾種不同的刺激來測試某種行為的特征，這幾種刺激在本質上是相對立的，那么一定要用被試內設計才可以。

39使用被試內設計的一個原則是：假如想用幾種不同的刺激來測試40例：我們要求被試對某一向度（相貌、動作是否漂亮）進行評估，這類主觀的判斷工作一定要用被試內設計。如果評定是對事物做絕對物理上的判斷，如判斷兩條線的哪一個更長，這時就可能具有選擇性了。因為一把尺子是10寸就是10寸，誰來量都一樣。但是如果牽涉到主觀的判斷，就一定不可以采用獨立組設計。比如判斷荔枝和桂圓哪一個更甜就是一個非常主觀的問題。40例：我們要求被試對某一向度（相貌、動作是否漂亮）進行評估41五、特殊情況

近一些年的研究表明，有些類型的實驗如果采用被試內設計來做會得到與用獨立組設計來做完全不同的結果。這是一個令人深省的現(xiàn)象。一個自變量的效果竟然會隨著實驗設計的改變而改變，這從一個側面表明了行為實驗的脆弱性。但是，它同時也啟示我們注意一些常被忽略的實驗程序特性。41五、特殊情況近一些年的研究表明，有些類型的實驗如果采用42獨立組設計：制造兩個不同的詞表，一個是抽象詞表，一個是具體詞表。然后將這兩種詞表分配給兩個不同的被試組學習。被試內設計：讓一個被試學習兩類詞。我們將兩種詞表隨機混合在一個詞表中，然后讓單一被試組來學習這張詞表。問題：假設我們的這兩種設計的隨機誤差都已被良好的平衡掉，這兩種設計哪一個更為可靠？例如：研究自由回憶作業(yè)下抽象詞匯和具體詞匯。42獨立組設計：制造兩個不同的詞表，一個是抽象詞表，一個是具43現(xiàn)在我們需要研究一下被試的心理。通常被試一看這個相當長的詞表，就知道他無法在一次呈現(xiàn)內全部學會。我們實驗的假設是認為被試對每一項刺激都會花同樣的努力去學習，但實際上被試完全會采取一些策略：“這很難，我不如先學那些具體的詞，學會后在花時間學習抽象的詞”，因此他可能用呈現(xiàn)抽象詞的時間去記憶具體的詞。這種策略的結果就會造成抽象詞看起來比具體詞難記的效果。而實際上，這一實驗只告訴了我們被試花在兩種詞上的時間不同，而沒有告訴我們兩類詞的難度。

43現(xiàn)在我們需要研究一下被試的心理。通常被試一看這個相當長的44例如：假設某個自由回憶的列表包括八個無意音節(jié)和八個詞，假設大多數(shù)被試都決定先學習詞，然后再學習音節(jié)（也有可能相反），那么，由此實驗得到的結果就可能大大地高估（或低估）實驗變量的影響。44例如：假設某個自由回憶的列表包括八個無意音節(jié)和八個詞，假45那么在實驗中真的會有實驗策略呢？當被試面對一種有選擇性的作業(yè)時，他是否會建立優(yōu)先的順序呢？許多實驗顯示，這是極有可能的。很多實驗發(fā)現(xiàn)，原來在混合詞表中強有力的自變量，一到非混合詞表中就完全沒有作用了，這就是因為在非混合詞表中，由于只有一種詞，因而被試無法采用策略造成的。45那么在實驗中真的會有實驗策略呢？當被試面對一種有選擇性的46我們一直強調作實驗的目的在于解答某個難題，而研究各種實驗設計的目的就是在于提供我們一個最準確、最明晰的解答方案。因此，在實驗中應該考慮到被試策略在不同實驗設計中的變化，尤其是在被試內設計中。在語文材料的實驗中更應該注意這一點。

46我們一直強調作實驗的目的在于解答某個難題，而研究各種實驗47例如：想研究刺激呈現(xiàn)的長短對自由回憶學習的關系，我們使用了混合詞表，并采用完全被試內設計。我們使用的刺激呈現(xiàn)時間分別為2秒，4秒和8秒。問題：對實驗結果可能會有影響的是什么因素？被試可能采取在長時間呈現(xiàn)詞時記憶短呈現(xiàn)時間的詞，從而造成對實驗自變量效果的低估。47例如：想研究刺激呈現(xiàn)的長短對自由回憶學習的關系，我們使用48所以，在用人作為被試的學習實驗中，我們不應該使用完全被試內設計。假如一定要用它，我們也要在實驗進行之前通盤考慮整個作業(yè)過程中被試使用策略的問題。我們到現(xiàn)在也不知道為什么被試要采用不同的學習策略，以及他們選擇學習策略的標準；但是，我們必須知道如果實驗采用被試內設計有可能導致我們對自變量的效果作出錯誤的估計，那么這類實驗就不應該選擇被試內的設計。

48所以，在用人作為被試的學習實驗中，我們不應該使用完全被試49第二節(jié)

不完全被試內設計

在完全被試內設計中，我們完全排除了被試差異給實驗結果帶來的影響，而我們面臨的主要誤差源是實驗順序帶來的漸進誤差。我們可以使用ABBA交互平衡、區(qū)組隨機和完全隨機的方法消除這些漸進誤差。我們利用這些方法使每一個被試身上發(fā)生的漸進誤差在被試自己身上就被完全平衡了。這種平衡方法利用的是每一種實驗條件在一個被試的實驗中出現(xiàn)很多次，而每一次的位置都是變化的。因此，將這一實驗條件多次出現(xiàn)的不同誤差加在一起，就在各種實驗條件之間實現(xiàn)了漸進誤差的平衡。49第二節(jié)不完全被試內設計在完全被試內設計中，我們完全50例：我們利用核磁共振技術來研究人在進行具體詞匯和抽象詞匯加工時的不同腦區(qū)定位問題。由于實驗技術本身的限制，我們必須將所有的具體詞匯作為一組一起呈現(xiàn)，抽象詞匯也是如此。并且，每一種實驗情況都必須進行30分鐘。因此這時利用完全被試內設計就無法在每一個被試內部排除漸進誤差帶來的影響，這時我們如何來解決這個問題呢？50例：我們利用核磁共振技術來研究人在進行具體詞匯和抽象詞匯51方法一：采用獨立組設計（問題是所用被試較多）方法二：采用不完全被試內設計。51方法一：采用獨立組設計52不完全被試內設計和完全被試內設計的基本區(qū)別在于：不完全被試內設計的每一種實驗條件只對被試呈現(xiàn)一次，因此這就使得每一個被試的數(shù)據(jù)完全受到練習階段漸進誤差的影響，因此也就無法預測自變量的效果。但是我們可以通過合并所有被試的數(shù)據(jù)，而把漸進誤差造成的不同影響完全抵消掉。因此，如何做到這一點是不完全被試內設計的關鍵。

52不完全被試內設計和完全被試內設計的基本區(qū)別在于：不完全被53例如：在完全被試內設計中的ABBA交互平衡中，被試接受一系列A實驗條件和B實驗條件；而在不完全被試內設計中，我們給予被試呈現(xiàn)的實驗條件只能是一次，要么是AB，要么BA。如何平衡掉這種誤差呢，我們可以假設如果兩個被試的漸進誤差相等，一個順序是AB，而另一個順序是BA，那么如果將兩者的數(shù)據(jù)合并在一起，就可以認為這兩種實驗條件的漸進誤差被平衡了。當然，我們沒有理由認為隨機選來的兩名被試會有相同的漸進誤差，但是，將選來的40名被試隨機平均分成兩組，那么認為兩個組的漸進誤差有明顯的差異就不再是有道理的了。所以，如果一組呈現(xiàn)AB，另一組呈現(xiàn)BA，然后將其合并，則可以說這兩種實驗條件的漸進誤差是相等的。

53例如：在完全被試內設計中的ABBA交互平衡中，被試接受一54注意：我們的目的在于觀察自變量的效應，我們的目的不在于漸進誤差，我們只需將漸進誤差平均分配到各種實驗條件中去。

54注意：我們的目的在于觀察自變量的效應，我們的目的不在于漸55在安排不完全被試內設計各實驗條件的順序時，要遵循一個重要的原則：即當總和所有的被試者來看時，各種實驗條件在每個實驗階段所出現(xiàn)的次數(shù)必須相等。每進行一個實驗條件就是一個階段，如果有兩種實驗條件就有兩個階段。這種原則就導致一個必然結果，就是被試人數(shù)必須是實驗條件數(shù)目的倍數(shù)。如果我們有八種實驗條件，我們就要有8，16，24，32，或1200名被試。55在安排不完全被試內設計各實驗條件的順序時，要遵循一個重要56什么實驗可以采用這種不完全被試內設計呢？一般來說，當實驗的每種實驗條件都需要相當長的時間才能收集到數(shù)據(jù)時，我們就需要采用這種被試。這和完全被試內設計只需幾秒鐘時間剛好相反。完全被試內設計和不完全被試內設計在邏輯上、應用上和限制上基本是一樣的，我們之所以選擇一種而不是另一種是基于方便的考慮。56什么實驗可以采用這種不完全被試內設計呢？57一、實驗條件的順序

不完全被試內兩種實驗條件的安排方法：方法一：采用所有可能的實驗條件順序組合（適用于三種以下實驗條件的實驗設計）。列出所有實驗條件組合，并隨機分派被試到各種實驗組合中。方法二：采用拉丁方設計（完全交互平衡）（適用于六種以下實驗條件的實驗設計）采用拉丁方設計安排實驗條件的順序，然后將被試隨機平均分派到各種實驗順序中去。方法三：采用部分實驗條件的順序組合，并完全隨機分派被試到各種順序組合中。（適用于多因素實驗設計）57一、實驗條件的順序不完全被試內兩種實驗條件的安排方法：58二、變量種類及數(shù)據(jù)分析

下面舉例說明如何分析實驗變量和數(shù)據(jù)例如：我們要研究自由回憶學習和字詞具體性的關系。我們適用了三種不同具體性的詞表（低=L,中=M,高=H）。實驗采用了不完全被試內設計，實驗分為三個階段。具體安排如下：58二、變量種類及數(shù)據(jù)分析下面舉例說明如何分析實驗變量和數(shù)595960由于各實驗條件在每一個階段出現(xiàn)的次數(shù)是一致的，因此雖然每一個被試的數(shù)據(jù)是受到漸進誤差影響的，但是在合并了所有被試的數(shù)據(jù)之后，漸進誤差就被平衡掉了。括號內的數(shù)字是被試學習學會所有詞時所需的嘗試次數(shù)。為了得到具體性和學習次數(shù)的關系，我們需要列出一個實驗成績的矩陣（如下表）。

60由于各實驗條件在每一個階段出現(xiàn)的次數(shù)是一致的，因此雖然每61從此表的平均成績我們可以得出這樣的結論：自由回憶學習的速度和具體性是直接相關的。

61從此表的平均成績我們可以得出這樣的結論：自由回憶學習的速62作業(yè)一要研究學習速度和一天中的時間的函數(shù)關系。我們選擇時間為早晨7點，中午12點，下午5點。實驗采用自由回憶學習詞表的作業(yè)。問題1：實驗是否可以使用一個詞表？問題2：列出6名被試的不完全被試內設計實驗安排表。問題3：實驗如果采用多個詞表，詞表的難度差異是否會影響實驗結果？62作業(yè)一要研究學習速度和一天中的時間的函數(shù)關系。63三、限制與注意事項

完全被試內設計的一些限制也適用于不完全被試內設計。指導語變量不可以采用不完全被試內設計，因為會產(chǎn)生差異遷移作用（differentialtransfer）。所謂差異遷移作用是指當從A種實驗條件轉移到B種實驗條件時，如果所轉移過去的技巧、習慣、形式、或預期不同于由B種實驗條件轉移到A種實驗條件時，就產(chǎn)生了不同的遷移效果。63三、限制與注意事項完全被試內設計的一些限制也適用于不完64當然，任何被試內設計都可能有差異遷移的存在，但是其他變量產(chǎn)生差異遷移的可能性都較指導語變量為小。對于其他變量如果我們小心的采用適當?shù)捻樞蛟O計，則完全可能將差異遷移發(fā)生的概率降到最小。例如，采用完全交互平衡法?？梢允姑恳环N實驗情況在其他各種實驗情況之前和之后出現(xiàn)的次數(shù)一樣。64當然，任何被試內設計都可能有差異遷移的存在，但是其他變量65另外，可以利用差異遷移檢驗法來檢驗差異遷移發(fā)生的可能性。方法是將在同一個實驗階段接受某一相同實驗條件，但其前面的實驗情況不相同的被試的成績抽取出來，進行差異檢驗。但是這樣做的難度相當大，尤其是當實驗條件很多的時候。還有，應當從各個角度分析實驗數(shù)據(jù)，以檢驗合并數(shù)據(jù)之前和合并數(shù)據(jù)之后自變量的效應是否一樣來檢驗差異遷移的存在。通常情況下，合并之前和合并之后自變量效應是一致的。65另外，可以利用差異遷移檢驗法來檢驗差異遷移發(fā)生的可能性。66作業(yè)二有一個研究野生動物領域范圍的實驗程序如下：首先捕捉某種動物若干只，然后在動物身上加上標記，標記不會妨礙其行動。然后要獵人在捕獲、射殺或發(fā)現(xiàn)這個動物時，記下發(fā)現(xiàn)的時間、地點及環(huán)境。如果研究的目的想要將結果推論到整個族群的話，該研究方法有什么弱點？66作業(yè)二有一個研究野生動物領域范圍的實驗程序如下：首先捕捉2022/12/3067主講內容：6學時●概述●生長發(fā)育●種稻的土肥水條件●栽培技術2022/12/2967主講內容：6學時●概述●生2022/12/3068▲水稻生產(chǎn)在國民經(jīng)濟中的地位▲水稻的分布與生產(chǎn)概況▲栽培稻的起源和類型▲水稻品種的光溫反應●概述2022/12/2968▲水稻生產(chǎn)在國民經(jīng)濟中的地位▲水稻的2022/12/3069▲水稻生產(chǎn)在國民經(jīng)濟中的地位水稻是世界第二大糧食作物，播種面積和總產(chǎn)量僅次于小麥。我國播種面積占糧食作物播種面積的30％左右，而稻谷產(chǎn)量占糧食總產(chǎn)的40％以上，播種面積和總產(chǎn)量均居糧食作物之首。全國約有2/3的人口以稻米為主食。（一）水稻是我國最重要的糧食作物之一2022/12/2969▲水稻生產(chǎn)在國民經(jīng)濟中的地位水稻是世2022/12/3070（二）水稻生產(chǎn)重要的原因1、水稻高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。水稻可在田面保持水層的條件下生長，人們可以通過灌溉、排水及水層深淺來調節(jié)土壤溫熱狀況、養(yǎng)分釋放速度、田間小氣候等，水層抑制病蟲和雜草的發(fā)生。2022/12/2970（二）水稻生產(chǎn)重要的原因1、水稻高產(chǎn)2022/12/30712、稻米的品質好，是人們喜愛的糧食之一。稻米的淀粉粒最?。?-10μm）、小麥30-45μm、玉米35μm，蛋白質雖少（7.3％），但是易被人吸收的Pr成份較多。3、水稻副產(chǎn)品綜合利用廣。米糠含有14％左右的Pr、15％左右的脂肪和20％的磷化合物等，是家畜的精飼料，也可提取糠油、腦磷素等。谷殼可用來制裝飾板。稻草除可作家畜的粗飼料外，還可用于編成草苫。2022/12/29712、稻米的品質好，是人們喜愛的糧食之2022/12/3072▲水稻的分布與生產(chǎn)概況水稻在世界上的分布非常廣泛，世界各大洲都有水稻生產(chǎn)，其中90％的水稻集中在亞洲，美洲次之。種植面積較大的國家依次是印度、中國、印尼，但是中國稻谷的總產(chǎn)量居世界第一。（一）世界分布2022/12/2972▲水稻的分布與生產(chǎn)概況水稻在世界上的2022/12/30731、生產(chǎn)概況我國是稻谷生產(chǎn)大國。水稻總產(chǎn)量世界第一，（二）中國水稻生產(chǎn)概況和分布我國部分?。ㄊ校┧久娣e及產(chǎn)量（1993）2022/12/29731、生產(chǎn)概況（二）中國水稻生產(chǎn)概況和2022/12/3074面積最大的?。ㄊ校┮来问呛稀⑺拇?、江西；均在4000萬畝以上。單產(chǎn)最高的是遼寧，平均畝產(chǎn)518kg。2022/12/2974面積最大的省（市）依次是湖南、四川、2022/12/3075我國還是水稻科技強國。世界矮稈稻育種的“綠色革命”源于我國；我國的雜交水稻更是舉世聞名；我國水稻的栽培技術也是突出的。2022/12/2975我國還是水稻科技強國。世界矮稈稻育種2022/12/30762、分布與區(qū)劃Ⅰ.華南雙季稻作帶（區(qū)）：本區(qū)位于南嶺以南。雙季稻為主，品種有早、中、晚秈稻。Ⅱ.華中單雙季稻作區(qū)：本區(qū)位于南嶺以北，秦嶺淮河以南。雙季稻為主，品種早、中秈。Ⅲ.西南高原單雙季稻作區(qū)：本區(qū)位于云貴高原和青藏高原。稻麥（蠶豆）兩熟，雙季稻或單季稻、低地多秈稻，高地多粳稻。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ又叫南方稻區(qū)，占全國面積的93.6％；除云貴高原有少量粳稻外，主要品種為秈稻。2022/12/29762、分布與區(qū)劃Ⅰ.華南雙季稻作帶（區(qū)2022/12/3077Ⅳ.華北單季稻作區(qū)：本區(qū)位于秦嶺淮河以北，長城以南。單季春稻及稻麥兩熟，中梗為主。Ⅴ.東北早熟單季稻作區(qū)：本區(qū)位于遼東半島和長城以北，大興安嶺以東。單季春稻，早粳為主。Ⅵ.西北單季稻作區(qū)：本區(qū)位于大興安嶺以西，長城、祁連山與青藏高原以北。單季春稻，早粳為主。Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ又叫北方稻區(qū)，占全國面積的6.4％；主要品種為粳稻。2022/12/2977Ⅳ.華北單季稻作區(qū)：本區(qū)位于秦嶺淮河2022/12/3078（三）山東水稻生產(chǎn)概況與區(qū)劃1、生產(chǎn)概況山東省部分地（市）水稻面積及產(chǎn)量（1991）2022/12/2978（三）山東水稻生產(chǎn)概況與區(qū)劃1、生產(chǎn)2022/12/3079山東省水稻的種植面積一般在200萬畝左右，在糧食作物中位居小麥、玉米、甘薯之后，與谷子的面積相似。但平均單產(chǎn)居糧食作物之首。面積和總產(chǎn)最高的是臨沂，其次是濟寧、東營、濟南，均在十萬畝以上；日照、濱州、淄博、棗莊、菏澤均在萬畝以上。單產(chǎn)最高的是濟寧。2022/12/2979山東省水稻的種植面積一般在200萬畝2022/12/30802、區(qū)劃：Ⅰ.濟寧濱湖稻區(qū)：本區(qū)包括濟寧任城區(qū)、魚臺縣、微山縣、嘉祥縣、金鄉(xiāng)縣和棗莊市臺兒莊區(qū)等。常年種植面積60—80萬畝，實行稻麥一年兩熟，單產(chǎn)水平最高，主要品種：中國91、魯?shù)?號、徐稻2號、豫粳6號、H301等。2022/12/29802、區(qū)劃：Ⅰ.濟寧濱湖稻區(qū)：本區(qū)包括2022/12/3081Ⅱ.臨沂庫灌稻區(qū)：本區(qū)位于沂、沭河中下游平原，包括臨沂河東區(qū)、蘭山區(qū)、羅莊區(qū)、郯城縣、莒南縣、蒼山縣和日照市東港區(qū)、莒縣等。常年種植面積60—90萬畝，實行稻麥一年兩熟，單產(chǎn)水平僅次于濟寧稻區(qū)，但大米品質好，主要品種京引119、臨稻4、5號、中部67、豫粳5號等。Ⅲ.黃河引灌稻區(qū)：本區(qū)分布在黃河兩岸的東營、濱州、濟南、河澤等地（市）。常年種稻面積30—60萬畝，濟南及以西實行稻麥一年兩熟；濟南以東的濱州、東營實行稻麥兩年三熟或一季春稻。主要品種有：農墾57、中國91、京引119、豫粳6號、盤錦1號等。2022/12/2981Ⅱ.臨沂庫灌稻區(qū)：本區(qū)位于沂、沭河中2022/12/3082普通栽培稻和非洲栽培稻。我國常見的栽培稻都屬于普通栽培稻。栽培稻是野生稻進化而來的，我國有三種野生稻，即普通野生稻、藥用野生稻和疣粒野生稻，其中普通野生稻是普通栽培稻的祖先。普通栽培稻的起源地為沿喜馬拉雅山南麓的印度阿薩姆、泥泊爾、緬甸北部，老撾和中國西南部（我國云貴一帶有許多野生稻種）?！耘嗟镜钠鹪春皖愋停ㄒ唬┰耘嗟镜钠鹪?022/12/2982普通栽培稻和非洲栽培稻。我國常見的栽2022/12/3083（二）普通栽培稻的類型1、栽培稻分為秈稻與粳稻兩個亞種秈稻與粳稻是在不同溫度條件下形成的兩個亞種，秈稻主要分布在秦嶺、淮河以南的平原，粳稻主要分布在秦嶺淮河以北及以南的高寒山區(qū)。2、每一亞種根據(jù)生育期長短又分為早、中稻和晚稻兩大類凡全生育期（播種一成熟）125天以內的叫早稻，125—150天為中稻，150天以上為晚稻。2022/12/2983（二）普通栽培稻的類型1、栽培稻分為2022/12/30843、每類又分水稻和陸稻2個土壤生態(tài)型陸稻是人們從水稻中選擇馴化出的具有耐旱性的一種土壤生態(tài)型。4、每個土壤生態(tài)型又分為粘稻和糯稻二個變種粘米中含10%-30％的直鏈淀粉和70%-90％的支鏈淀粉，糯米中幾乎全為支鏈淀粉。2022/12/29843、每類又分水稻和陸稻2個土壤生態(tài)型2022/12/3085普通栽培稻的類型秈亞種粳亞種晚稻早、中稻晚稻早、中稻水稻陸稻水稻陸稻粘稻—品種糯稻—品種粘稻—品種糯稻—品種粘稻—品種糯稻—品種粘稻—品種糯稻—品種2022/12/2985普通栽培稻的類型秈亞種粳亞種晚稻早、2022/12/3086秈亞種與粳亞種在生理特性、栽培特點、形態(tài)特征上均有區(qū)別；早、中、晚稻在生理特性、栽培特點上有區(qū)別；水稻與陸稻在生理特性、栽培特點上有區(qū)別；粘稻與糯稻僅在米質上有區(qū)別。2022/12/2986秈亞種與粳亞種在生理特性、栽培特點、2022/12/3087▲水稻品種的光溫反應水稻的感光性、感溫性和基本營養(yǎng)生長性。1、感光性：水稻因受日照長短的影響而改變其發(fā)育速度的特性，稱感光性。2、感溫性：水稻因受溫度高低的影響而改變其發(fā)育速度的特性，稱為感溫性。3、基本營養(yǎng)生長性：水稻有一段在高溫和短日照條件下都不能再縮短的營養(yǎng)生長期，為基本營養(yǎng)生長期，這種特性稱為基本營養(yǎng)生長性。（一）水稻的“三性”2022/12/2987▲水稻品種的光溫反應水稻的感光性、感2022/12/3088水稻整個生育期可分為基本營養(yǎng)生長期、可變營養(yǎng)生長期和生殖生長期?！叭浴钡膹娙酢贩N生育期的長短——早、中晚稻。基本營養(yǎng)生長期感溫性感光性生殖生長期營養(yǎng)生長期可變營養(yǎng)生長期中稻早稻晚稻水稻“三性”示意圖氣溫低、日照長的東北和西北，華中、南可作早茬稻華北地區(qū)種植華中、華南作晚茬稻種植2022/12/2988水稻整個生育期可分為基本營養(yǎng)生長期、2022/12/3089（二）水稻“三性”在水稻生產(chǎn)中的應用1、栽培上應用品種的搭配：感溫性強的早熟品種，栽培管理上應突出早字，適期早播種、早插、早施肥管理，并適當密植，盡量減少生物量不足引起的產(chǎn)量不高；南方的晚稻類型品種，感光性極強，在熱量得到滿足的條件下，出穗期比較穩(wěn)定，早播并不早熟，栽培上要注意培育長齡壯秧和安全齊穗期。（水稻開花受精的最適溫度為30oC，日平均氣溫不能低于20oC，否則由于花粉的發(fā)芽和花粉管伸長遲緩，空殼增多，山東省水稻的安全齊穗期為8月下旬-9月上旬）2022/12/2989（二）水稻“三性”在水稻生產(chǎn)中的應用2022/12/3090水稻南種北引，由于生育期延長，為能安全齊穗，以引用早熟品種為宜；北稻南移，營養(yǎng)生長縮短，提早成熟，為獲高產(chǎn)，宜引用較遲熟品種。水稻氣候律：由南向北，緯度每增加1°，品種出穗日數(shù)平均延遲2.4d；由低向高海拔每增加100m，品種出穗日數(shù)平均延遲2.4d。2、引種上應用2022/12/2990水稻南種北引，由于生育期延長，為能安2022/12/3091可用于調節(jié)花期相遇；利用高溫短日照處理雜交后代，加速世代繁殖，縮短育種年限。3、在育種上應用2022/12/2991可用于調節(jié)花期相遇；利用高溫短日照處2022/12/3092Next2022/12/2992Next93第四章

被試內設計

在獨立組設計中混淆主要來自被試變量：隨機組設計中混淆發(fā)生的概率比較小，但是一旦發(fā)生我們就無從得知混淆來自哪里；配對組設計主要是為了減少被試變量混淆得機率，但由于配對組設計本身的缺點，所以使用較少。只有在被試內設計中才沒有被試變量混淆的可能。這是因為每一名被試都經(jīng)過了所有的實驗條件，所以不會有實驗效果歸因的問題。1第四章被試內設計在獨立組設計中混淆主要來自被試變量：隨94兩種被試內設計:完全被試內設計（completewithin-subjectdesign）：一名被試接受所有的實驗處理，因此其所有的被試變量效應都可以全部抵消掉。不完全被試內設計（incompletewithin-subjectdesign）：即每一位被試接受每一種實驗條件，但在每一名被試的數(shù)據(jù)上，都混有實驗條件和其他變量的作用，只有把每一種實驗條件下的所有被試的數(shù)據(jù)總和起來才可能去掉這些混淆。2兩種被試內設計:完全被試內設計（completewith95第一節(jié)

完全被試內設計一、范例實驗：班上的學生作為被試，教師是實驗者。實驗作業(yè)是要求被試估計每段時間的長短。這里時距是一個自變量，有四種水平：5秒，8秒，14秒和23秒。另一個自變量是被試預測時距長短的方法：一種方法是畫一條橫線來顯示他所認為的時間長短，短的線代表短時距，長線代表長時距；另一種表示方法是讓被試畫圓，面積小的圓代表短時距，面積大的圓代表長時距。開始收集數(shù)據(jù)之前，先讓被試看最長時距的線和最短時距的線。反應測量為所畫線段的長度和圓的直徑。

3第一節(jié)完全被試內設計一、范例96這種作業(yè)是一種跨通道的交錯配對作業(yè)，其標準形式是呈現(xiàn)一種適合某種感覺通道的刺激，并要求被試選擇或制作另一種感覺通道的標準來衡量。例如，我們可以選擇用不同的重量來衡量聲音的大小。雖然時間并沒有特定的感覺通道，但其邏輯體現(xiàn)了感覺通道交錯配對的思想。4這種作業(yè)是一種跨通道的交錯配對作業(yè)，其標準形式是呈現(xiàn)一種適97問題：在這個實驗中有四種時距和兩種表示方法，因此共有八種不同的實驗條件。問題就是我們要如何對每一個被試施予這八種情況才能抵消其他可能的變量混淆？5問題：在這個實驗中有四種時距和兩種表示方法，因此共有八種不98我們這樣來安排：每一種時距在每一種反應形式中都對每一個被試呈現(xiàn)4次。先將時距5秒且用橫線表示的情況呈現(xiàn)4次，然后8秒用橫線表示的情況呈現(xiàn)4次，14秒橫線4次，23秒橫線4次。這樣完成之后，我們再按照這種方法改變成圓圈度量方式進行。這樣好不好？

6我們這樣來安排：每一種時距在每一種反應形式中都對每一個被試99我們認為這樣的實驗程序是非常不好的，因為被試在畫圓圈時已經(jīng)不同于畫橫線時了。同時各種時距完全按照順序出現(xiàn)，而且每一種時距全部呈現(xiàn)過才換另一種也會產(chǎn)生問題。因為如果被試的表現(xiàn)隨著嘗試次數(shù)增加而改變的話，那么各種情況所受到的影響將不一樣，這是最主要的問題，而且我們必須考慮各次嘗試的出現(xiàn)次序。

7我們認為這樣的實驗程序是非常不好的，因為被試在畫圓圈時已經(jīng)100漸進誤差被試對某種作業(yè)的經(jīng)驗越來越多而引起的行為的改變，我們稱為“練習效果”（practiceeffect）。這種效果對被試的影響可能是正面的，也可能是反面的。而這些影響都可能對實驗結果造成偏差，這種由于練習效果而逐漸造成的實驗誤差，我們稱為“漸進誤差”（progressiveerror）。我們就是要尋找一種能夠抵消這種漸進誤差的方法。

8漸進誤差被試對某種作業(yè)的經(jīng)驗越來越多而引起的行為的改變，我101下表是我們的安排。八種情況每一種都呈現(xiàn)四次，共32次嘗試。呈現(xiàn)四次并沒有特殊的理由，唯一的要求是每種情況必須呈現(xiàn)兩次以上。如果研究者對個別被試的資料感興趣，4次嘗試可能足以產(chǎn)生穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。9下表是我們的安排。八種情況每一種都呈現(xiàn)四次，共32次嘗試。102表：由完全被試內設計所安排的呈現(xiàn)順序。在此被試的作業(yè)是判斷四種時距的長短。并用畫橫線（L）或圓圈（C）來表示。

10表：由完全被試內設計所安排的呈現(xiàn)順序。在此被試的作業(yè)是判103二、設計的目的與邏輯

32次嘗試中的四種時距的呈現(xiàn)順序是通過區(qū)組隨機決定的。每四個連續(xù)嘗試為一區(qū)組，包含四種時距，且區(qū)組內的呈現(xiàn)順序是隨機的。我們認為這樣可以平衡掉四種時距的漸進誤差。我們可以通過下圖來檢驗這一假設。11二、設計的目的與邏輯32次嘗試中的四種時距的呈現(xiàn)順序是10412105在圖中，四種時距是用1，2，3，4來表示的，每四種一組共八組（32次嘗試）。縱軸表示的是漸進誤差。在此圖中顯示了三種不同的關系，每一種曲線都表示了漸進誤差和連續(xù)嘗試之間的一種可能的函數(shù)關系。由于每一個區(qū)組中的每種時距只呈現(xiàn)一次，所以我們可以假設每種時距漸進誤差的總和將會相等。不論漸進誤差和各階段的關系性質如何（三種中的哪一個），我們認為這一假設都應該是成立的。問題：我們如何由此圖來驗證這一假設？13在圖中，四種時距是用1，2，3，4來表示的，每四種一組共106我們可以由下列步驟來驗證：先由圖中的三種中任選一種，然后找出條件I（共四種）

出現(xiàn)的位置（共八個），并由此垂直向上作與曲線的交線，這一交線就是該點的漸進誤差的估計值。然后把所得到的八個值相加，得到一種時距的漸進誤差總和。其他三種時距如法炮制。如果我們平衡了四種時距的漸進誤差值，那么四種時距的漸進誤差值應該是一致的。14我們可以由下列步驟來驗證：先由圖中的三種中任選一種，然后107我們再來看第二種變量——反應模式。第一區(qū)組的四個嘗試，被試是用的畫橫線；下兩個區(qū)組則畫圓，然后四個又是畫橫線。我們是采用的ABBA的交互平衡法。我們認為如果一個實驗的嘗試系列中包含很多個ABBA，那么它的漸進誤差就會平均的分布在兩個實驗條件中。我們如何求證這一假設呢？我們仍然可以采用上面的方法，得到橫線與圓圈的漸進誤差總和，也非常接近。15我們再來看第二種變量——反應模式。第一區(qū)組的四個嘗試，被108我們上表中的設計扼要地說，就是利用區(qū)組隨機法先平衡掉一個變量的漸進誤差，再利用ABBA交互平衡法使另一個變量的漸進誤差達到中和。

16我們上表中的設計扼要地說，就是利用區(qū)組隨機法先平衡掉一個109三、變化與注意事項

上面的設計中，我們是利用兩種平衡設計的方法中和了各種實驗條件的漸進誤差，并沒有在實驗中將漸進誤差消除掉。我們可以將連續(xù)八次的嘗試編為一組，求得一個平均數(shù)，這樣我們就可以得到四組平均數(shù)，這四組平均數(shù)就代表了漸進誤差與練習之間的函數(shù)關系。實際上，任何一個完全被試內的設計都包含了一個“練習”自變量。因此，我們在被試內設計中要格外小心這一自變量可能帶來的影響。

17三、變化與注意事項上面的設計中，我們是利用兩種平衡設計110練習的目的我們常常在實驗中先讓被試做一些實驗的嘗試，練習一下，等實驗做完之后再將這些練習的嘗試廢除不要。我們這樣做的目的是什么？目的：（1）可以在一定程度上消除練習效果的影響。

18練習的目的我們常常在實驗中先讓被試做一些實驗的嘗試，練習111問題：這樣我們是否就不需要對實驗條件進行平衡設計了呢？不可以，因為我們無法估計練習效果的持續(xù)時間，所以仍然要采用各種平衡設計來消除漸進誤差。問題：既然要平衡，又何必進行事先的練習呢？19問題：這樣我們是否就不需要對實驗條件進行平衡設計了呢？112（2）我們這樣做的目的是因為最初的一些嘗試其漸進誤差比較大，換句話說就是數(shù)據(jù)的變異（variation）比較大，比較不穩(wěn)定，如果把它丟棄不用，我們更能夠正確地估計出自變量的效果。有時我們的實驗要進行好幾天，每天被試都來實驗室做一次實驗，我們每一次都要將開始的幾次嘗試的數(shù)據(jù)去掉，這是因為剛開始的數(shù)據(jù)是比較不穩(wěn)定的。這就象運動員的熱身（warmup）一樣。雖然丟掉一些數(shù)據(jù)可能造成一些浪費，但這樣可以使我們的數(shù)據(jù)更精確。20（2）我們這樣做的目的是因為最初的一些嘗試其漸進誤差比較113例一：假設一次實驗中我們給予被試同樣的實驗條件，被試的前十次嘗試分別為：13，22，16，12，17，15，17，16，17，15。從這些數(shù)據(jù)我們可以看出前五個數(shù)據(jù)和后五個數(shù)據(jù)的平均數(shù)是一樣的。是否存在漸進誤差呢？我們認為并沒有漸進誤差出現(xiàn)，但是由于前五個數(shù)據(jù)要比后五個數(shù)據(jù)有更大的變異，因此具有練習的效果。所以，我們去掉前五個數(shù)據(jù)就可以減小練習的效果，減小我們數(shù)據(jù)的變異。21例一：假設一次實驗中我們給予被試同樣的實驗條件，被試的前114例二：同一實驗中另一名被試的前十次嘗試分別為5，7，8，10，12，14，13，14，14，15。在這個實驗中表現(xiàn)出了漸進誤差和練習的效果。因此需要去掉前五個實驗數(shù)據(jù)。如果我們不去掉實驗是否有效？我們應該知道，即使不把前面嘗試的數(shù)據(jù)去掉，它的漸進誤差仍然可以通過平衡設計平衡掉，所以采取去掉前面嘗試一些數(shù)據(jù)的方法并不會影響實驗結果，只會幫助我們凈化數(shù)據(jù)使得將來解釋實驗結果時比較容易歸因。22例二：同一實驗中另一名被試的前十次嘗試分別為5，7，8，115問題：在上表的實驗中我們采用了兩種平衡方法：隨機方法和ABBA的方法。我們知道ABBA的方法簡便易行，那為什么不全部采用ABBA而有時采用隨機的方法呢？因為如果采用ABBA方法，被試可能很快就學會這種順序而可以猜出下一個刺激的長度是多少，從而影響我們的實驗結果。比如，如果時距是5、8、8、5、5、8、8、5，被試無疑會很快覺察到這種規(guī)律。那么，這時被試很可能不依照他的感覺來判斷，而依照理智來判斷。這就大大違反了我們的實驗目的。進行實驗最怕的一點就是被試的預期會改變實驗的結果，而在進行漸進誤差的消除設計中，ABBA的交互平衡法是最容易導致預期出現(xiàn)的。23問題：在上表的實驗中我們采用了兩種平衡方法：隨機方法和A116問題：那為什么在上表的實驗中我們還要采用ABBA的平衡方法呢？這是因為在這個實驗中，我們利用ABBA方法平衡的是反應方式，而反應方式是必須提前告訴被試的，因此這種平衡方法在這里使用是沒有問題的。24問題：那為什么在上表的實驗中我們還要采用ABBA的平衡方117問題：如果利用ABBA法平衡時距變量可以不可以？不可以，因為這樣可以形成被試的預期。使用ABBA方法的原則：假如被試的行為受到他對下一個刺激的預期的影響時，我們就不能使用ABBA交互平衡法；否則，就可以使用。25問題：如果利用ABBA法平衡時距變量可以不可以？118問題：我們是否可以使用ABBA的方法？不可以，因為這樣很容易使被試產(chǎn)生預期。問題：是否可以使用上表中使用過的區(qū)組隨機法？不可以，仍然可以使被試對實驗產(chǎn)生預期。使用區(qū)組隨機法，一種刺激在連續(xù)兩個區(qū)組內只能連續(xù)出現(xiàn)兩次，因此被試可能會找到一條規(guī)則：如果連續(xù)出現(xiàn)兩次長的，則下一次嘗試一定是短的。問題：我們用什么方法來平衡？例三：我們只使用兩種時距：8秒及17秒。26問題：我們是否可以使用ABBA的方法？例三：我們只使用兩119（1）完全隨機的方法。只要兩種時距出現(xiàn)總次數(shù)相等就可以了。（2）插入無關時距作為干擾刺激來達到平衡的目的。27（1）完全隨機的方法。只要兩種時距出現(xiàn)總次數(shù)相等就可以了120問題：在上表的實驗中，我們知道反應方式不會使被試產(chǎn)生預期，那為什么不用區(qū)組隨機方法而使用ABBA的方法呢？

28問題：在上表的實驗中，我們知道反應方式不會使被試產(chǎn)生預期121我們有四種時距，兩種反應模式，每一種時距——反應模式進行4次嘗試，所以一共有32次嘗試（4×2×4）。因此這個實驗一共有16個區(qū)組，每一個區(qū)組中畫線和畫圈各出現(xiàn)一次。然后我們再加入時距變量的四個水平，這樣區(qū)組就成為4個，而每一個區(qū)組中“時距——反應模式”各出現(xiàn)一次，共有八次嘗試。我們以圖表來說明：

29我們有四種時距，兩種反應模式，每一種時距——反應模式進行122使用區(qū)組隨機法安排：

我們有四種時距，兩種反應模式，每一種時距——反應模式進行4次嘗試，所以一共有32次嘗試（4×2×4）。因此這個實驗一共有16個區(qū)組，每一個區(qū)組中畫線和畫圈各出現(xiàn)一次。然后再加入時距變量的四個水平，這樣區(qū)組就成為4個，而每一個區(qū)組中“時距——反應模式”各出現(xiàn)一次，共有八次嘗試。下面以圖表來說明：30使用區(qū)組隨機法安排：我們有四種時距，兩種反應模式，每一123我們可以看出區(qū)組隨機和ABBA法一樣好用，那么我們如何來決定使用哪一個呢？這是我們就要根據(jù)實驗的具體情況來決定，按方便行事。如果實驗條件變化會造成實驗儀器的變更或給被試帶來不便（如上表的實驗），則可以采用ABBA法。總的說來，一個實驗有兩個以上的變量時，可以采用ABBA法和區(qū)組隨機的方法，不論用哪一個，其基本原則不變：即每一種實驗條件在每一個練習階段出現(xiàn)的次數(shù)一定要相等。31我們可以看出區(qū)組隨機和ABBA法一樣好用，那么我們如何來124四、選擇這種設計的考慮

問題：我們知道采用被試內設計有很多的好處，既然如此，為什么不全部采用被試內設計呢？基本的考慮：（1）有些獨立變量不容易以被試內設計加以有效的操縱。一般來說，任何的指導語變量（instructionalvariable）都不適宜讓被試接受所有的實驗條件。32四、選擇這種設計的考慮問題：我們知道采用被試內設計有很125例：我們想知道不同的策略對解答字謎有什么影響，我們采用兩種實驗條件：一種是控制條件（不告訴被試任何策略），另一種是策略條件（告訴被試如何有效地解決字謎）。該實驗是否可以采用被試內設計？如果使用被試內設計，被試必須依照隨機來接受兩種實驗條件，當被試接受完策略條件再接受控制條件時，我們不能保證被試不使用策略。33例：我們想知道不同的策略對解答字謎有什么影響，我們采用兩126問題：我們是否可以先讓被試接受控制條件，再接受策略條件，這樣可以保證被試在控制條件下無法使用策略？不可以，因為我們這樣做將會無法排除漸進誤差帶來的影響。

34問題：我們是否可以先讓被試接受控制條件，再接受策略條件，127（2）最適合完全被試內設計的研究是每個實驗條件只需幾秒就可以完成，而且前面一個實驗條件不會影響后一個實驗條件的結果。完全被試內設計在知覺、生理、反應時等研究方面時一種很有效的設計。這些實驗所需的嘗試或測量都可以在很短的時間內完成，同樣的情況可以呈現(xiàn)多次且數(shù)據(jù)很穩(wěn)定。35（2）最適合完全被試內設計的研究是每個實驗條件只需幾秒就128例：如果要研究不同教學方法對學生語文學習能力的影響，是否可以采用被試內設計？如果我們研究一種教學方法對學生語文和數(shù)學能力的影響是否可以采用被試內設計？不可以，因為我們要研究的被試的行為具有不可逆性（irreversible）（已經(jīng)學會的行為無法使其不會，如已經(jīng)學會騎自行車，就無法使被試不會）。

36例：如果要研究不同教學方法對學生語文學習能力的影響，是否129（3）若想研究被試變量的影響，就必須使用不同的被試。因為被試變量常常具有不可逆性，并且被試變量不易隨時改變。（4）有一些類型的研究是一定要采用被試內設計的。37（3）若想研究被試變量的影響，就必須使用不同的被試。因為130例如：我們的畫橫線來判斷時距的實驗是否可以采用獨立組設計？不可以，因為雖然我們告訴被試畫一條橫線來表示時間的長短，但是每一個人的長短標準是不同的，因此不同被試的判斷之間不具有可比性。38例如：我們的畫橫線來判斷時距的實驗是否可以采用獨立組設計131使用被試內設計的一個原則是：假如想用幾種不同的刺激來測試某種行為的特征，這幾種刺激在本質上是相對立的，那么一定要用被試內設計才可以。

39使用被試內設計的一個原則是：假如想用幾種不同的刺激來測試132例：我們要求被試對某一向度（相貌、動作是否漂亮）進行評估，這類主觀的判斷工作一定要用被試內設計。如果評定是對事物做絕對物理上的判斷，如判斷兩條線的哪一個更長，這時就可能具有選擇性了。因為一把尺子是10寸就是10寸，誰來量都一樣。但是如果牽涉到主觀的判斷，就一定不可以采用獨立組設計。比如判斷荔枝和桂圓哪一個更甜就是一個非常主觀的問題。40例：我們要求被試對某一向度（相貌、動作是否漂亮）進行評估133五、特殊情況

近一些年的研究表明，有些類型的實驗如果采用被試內設計來做會得到與用獨立組設計來做完全不同的結果。這是一個令人深省的現(xiàn)象。一個自變量的效果竟然會隨著實驗設計的改變而改變，這從一個側面表明了行為實驗的脆弱性。但是，它同時也啟示我們注意一些常被忽略的實驗程序特性。41五、特殊情況近一些年的研究表明，有些類型的實驗如果采用134獨立組設計：制造兩個不同的詞表，一個是抽象詞表，一個是具體詞表。然后將這兩種詞表分配給兩個不同的被試組學習。被試內設計：讓一個被試學習兩類詞。我們將兩種詞表隨機混合在一個詞表中，然后讓單一被試組來學習這張詞表。問題：假設我們的這兩種設計的隨機誤差都已被良好的平衡掉，這兩種設計哪一個更為可靠？例如：研究自由回憶作業(yè)下抽象詞匯和具體詞匯。42獨立組設計：制造兩個不同的詞表，一個是抽象詞表，一個是具135現(xiàn)在我們需要研究一下被試的心理。通常被試一看這個相當長的詞表，就知道他無法在一次呈現(xiàn)內全部學會。我們實驗的假設是認為被試對每一項刺激都會花同樣的努力去學習，但實際上被試完全會采取一些策略：“這很難，我不如先學那些具體的詞，學會后在花時間學習抽象的詞”，因此他可能用呈現(xiàn)抽象詞的時間去記憶具體的詞。這種策略的結果就會造成抽象詞看起來比具體詞難記的效果。而實際上，這一實驗只告訴了我們被試花在兩種詞上的時間不同，而沒有告訴我們兩類詞的難度。

43現(xiàn)在我們需要研究一下被試的心理。通常被試一看這個相當長的136例如：假設某個自由回憶的列表包括八個無意音節(jié)和八個詞，假設大多數(shù)被試都決定先學習詞，然后再學習音節(jié)（也有可能相反），那么，由此實驗得到的結果就可能大大地高估（或低估）實驗變量的影響。44例如：假設某個自由回憶的列表包括八個無意音節(jié)和八個詞，假137那么在實驗中真的會有實驗策略呢？當被試面對一種有選擇性的作業(yè)時，他是否會建立優(yōu)先的順序呢？許多實驗顯示，這是極有可能的。很多實驗發(fā)現(xiàn)，原來在混合詞表中強有力的自變量，一到非混合詞表中就完全沒有作用了，這就是因為在非混合詞表中，由于只有一種詞，因而被試無法采用策略造成的。45那么在實驗中真的會有實驗策略呢？當被試面對一種有選擇性的138我們一直強調作實驗的目的在于解答某個難題，而研究各種實驗設計的目的就是在于提供我們一個最準確、最明晰的解答方案。因此，在實驗中應該考慮到被試策略在不同實驗設計中的變化，尤其是在被試內設計中。在語文材料的實驗中更應該注意這一點。

46我們一直強調作實驗的目的在于解答某個難題，而研究各種實驗139例如：想研究刺激呈現(xiàn)的長短對自由回憶學習的關系，我們使用了混合詞表，并采用完全被試內設計。我們使用的刺激呈現(xiàn)時間分別為2秒，4秒和8秒。問題：對實驗結果可能會有影響的是什么因素？被試可能采取在長時間呈現(xiàn)詞時記憶短呈現(xiàn)時間的詞，從而造成對實驗自變量效果的低估。47例如：想研究刺激呈現(xiàn)的長短對自由回憶學習的關系，我們使用140所以，在用人作為被試的學習實驗中，我們不應該使用完全被試內設計。假如一定要用它，我們也要在實驗進行之前通盤考慮整個作業(yè)過程中被試使用策略的問題。我們到現(xiàn)在也不知道為什么被試要采用不同的學習策略，以及他們選擇學習策略的標準；但是，我們必須知道如果實驗采用被試內設計有可能導致我們對自變量的效果作出錯誤的估計，那么這類實驗就不應該選擇被試內的設計。

48所以，在用人作為被試的學習實驗中，我們不應該使用完全被試141第二節(jié)

不完全被試內設計

在完全被試內設計中，我們完全排除了被試差異給實驗結果帶來的影響，而我們面臨的主要誤差源是實驗順序帶來的漸進誤差。我們可以使用ABBA交互平衡、區(qū)組隨機和完全隨機的方法消除這些漸進誤差。我們利用這些方法使每一個被試身上發(fā)生的漸進誤差在被試自己身上就被完全平衡了。這種平衡方法利用的是每一種實驗條件在一個被試的實驗中出現(xiàn)很多次，而每一次的位置都是變化的。因此，將這一實驗條件多次出現(xiàn)的不同誤差加在一起，就在各種實驗條件之間實現(xiàn)了漸進誤差的平衡。49第二節(jié)不完全被試內設計在完全被試內設計中，我們完全142例：我們利用核磁共振技術來研究人在進行具體詞匯和抽象詞匯加工時的不同腦區(qū)定位問題。由于實驗技術本身的限制，我們必須將所有的具體詞匯作為一組一起呈現(xiàn)，抽象詞匯也是如此。并且，每一種實驗情況都必須進行30分鐘。因此這時利用完全被試內設計就無法在每一個被試內部排除漸進誤差帶來的影響，這時我們如何來解決這個問題呢？50例：我們利用核磁共振技術來研究人在進行具體詞匯和抽象詞匯143方法一：采用獨立組設計（問題是所用被試較多）方法二：采用不完全被試內設計。51方法一：采用獨立組設計144不完全被試內設計和完全被試內設計的基本區(qū)別在于：不完全被試內設計的每一種實驗條件只對被試呈現(xiàn)一次，因此這就使得每一個被試的數(shù)據(jù)完全受到練習階段漸進誤差的影響，因此也就無法預測自變量的效果。但是我們可以通過合并所有被試的數(shù)據(jù)，而把漸進誤差造成的不同影響完全抵消掉。因此，如何做到這一點是不完全被試內設計的關鍵。

52不完全被試內設計和完全被試內設計的基本區(qū)別在于：不完全被145例如：在完全被試內設計中的ABBA交互平衡中，被試接受一系列A實驗條件和B實驗條件；而在不完全被試內設計中，我們給予被試呈現(xiàn)的實驗條件只能是一次，要么是AB，要么BA。如何平衡掉這種誤差呢，我們可以假設如果兩個被試的漸進誤差相等，一個順序是AB，而另一個順序是BA，那么如果將兩者的數(shù)據(jù)合并在一起，就可以認為這兩種實驗條件的漸進誤差被平衡了。當然，我們沒有理由認為隨機選來的兩名被試會有相同的漸進誤差，但是，將選來的40名被試隨機平均分成兩組，那么認為兩個組的漸進誤差有明顯的差異就不再是有道理的了。所以，如果一組呈現(xiàn)AB，另一組呈現(xiàn)BA，然后將其合并，則可以說這兩種實驗條件的漸進誤差是相等的。

53例如：在完全被試內設計中的ABBA交互平衡中，被試接受一146注意：我們的目的在于觀察自變量的效應，我們的目的不在于漸進誤差，我們只需將漸進誤差平均分配到各種實驗條件中去。

54注意：我們的目的在于觀察自變量的效應，我們的目的不在于漸147在安排不完全被試內設計各實驗條件的順序時，要遵循一個重要的原則：即當總和所有的被試者來看時，各種實驗條件在每個實驗階段所出現(xiàn)的次數(shù)必須相等。每進行一個實驗條件就是一個階段，如果有兩種實驗條件就有兩個階段。這種原則就導致一個必然結果，就是被試人數(shù)必須是實驗條件數(shù)目的倍數(shù)。如果我們有八種實驗條件，我們就要有8，16，24，32，或1200名被試。55在安排不完全被試內設計各實驗條件的順序時，要遵循一個重要148什么實驗可以采用這種不完全被試內設計呢？一般來說，當實驗的每種實驗條件都需要相當長的時間才能收集到數(shù)據(jù)時，我們就需要采用這種被試。這和完全被試內設計只需幾秒鐘時間剛好相反。完全被試內設計和不完全被試內設計在邏輯上、應用上和限制上基本是一樣的，我們之所以選擇一種而不是另一種是基于方便的考慮。56什么實驗可以采用這種不完全被試內設計呢？149一、實驗條件的順序

不完全被試內兩種實驗條件的安排方法：方法一：采用所有可能的實驗條件順序組合（適用于三種以下實驗條件的實驗設計）。列出所有實驗條件組合，并隨機分派被試到各種實驗組合中。方法二：采用拉丁方設計（完全交互平衡）（適用于六種以下實驗條件的實驗設計）采用拉丁方設計安排實驗條件的順序，然后將被試隨機平均分派到各種實驗順序中去。方法三：采用部分實驗條件的順序組合，并完全隨機分派被試到各種順序組合中。（適用于多因素實驗設計）57一、實驗條件的順序不完全被試內兩種實驗條件的安排方法：150二、變量種類及數(shù)據(jù)分析

下面舉例說明如何分析實驗變量和數(shù)據(jù)例如：我們要研究自由回憶學習和字詞具體性的關系。我們適用了三種不同具體性的詞表（低=L,中=M,高=H）。實驗采用了不完全被試內設計，實驗分為三個階段。具體安排如下：58二、變量種類及數(shù)據(jù)分析下面舉例說明如何分析實驗變量和數(shù)15159152由于各實驗條件在每一個階段出現(xiàn)的次數(shù)是一致的，因此雖然每一個被試的數(shù)據(jù)是受到漸進誤差影響的，但是在合并了所有被試的數(shù)據(jù)之后，漸進誤差就被平衡掉了。括號內的數(shù)字是被試學習學會所有詞時所需的嘗試次數(shù)。為了得到具體性和學習次數(shù)的關系，我們需要列出一個實驗成績的矩陣（如下表）。

60由于各實驗條件在每一個階段出現(xiàn)的次數(shù)是一致的，因此雖然每153從此表的平均成績我們可以得出這樣的結論：自由回憶學習的速度和具體性是直接相關的。

61從此表的平均成績我們可以得出這樣的結論：自由回憶學習的速154作業(yè)一要研究學習速度和一天中的時間的函數(shù)關系。我們選擇時間為早晨7點，中午12點，下午5點。實驗采用自由回憶學習詞表的作業(yè)。問題1：實驗是否可以使用一個詞表？問題2：列出6名被試的不完全被試內設計實驗安排表。問題3：實驗如果采用多個詞表，詞表的難度差異是否會影響實驗結果？62作業(yè)一要研究學習速度和一天中的時間的函數(shù)關系。155三、限制與注意事項

完全被試內設計的一些限制也適用于不完全被試內設計。指導語變量不可以采用不完全被試內設計，因為會產(chǎn)生差異遷移作用（differentialtransfer）。所謂差異遷移作用是指當從A種實驗條件轉移到B種實驗條件時，如果所轉移過去的技巧、習慣、形式、或預期不