实验心理学重点来自级辅修班.docx
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实验心理学重点来自级辅修班
注：
最近找到一个中文的‘实验心理学重点.doc'文档，这个文档来自2008级辅修实验心理学课堂，可能是某个同学或任课老师自己总结出来的提纲，我把它上传到2009辅修班的共享文件夹，供大家参考。
其中的大部分内容我的ppt文件中都有（会随着课程的深入逐步讲到），没有的东西不要求掌握，期末考试也不会考（期末考试的范围不出我的ppt文件）。
另，除了主要教科书外，本课程中文参考书可以选择：
舒华、张学民、韩在柱《实验心理学的理论、方法与技术》（首选）
张学民、舒华《实验心理学纲要》
朱莹《实验心理学》2000版本
范老师
实验心理学重点
实验设计是重点
1.实验的含义
从观察发展的历史看来，实验实质上就是一种观察。
只不过和自然观察不同，它是一种人为操纵和控制现象发生条件下的观察，能说明因果性关系。
所以一般将广义的观察包括自然观察和实验观察，而狭义的观察特指自然观察。
实验研究（操纵和控制）
非实验研究（自变量，因变量，额外变量的定义）
2.自变量的操纵
（1）如何操纵自变量的变化？
在自变量的取值范围内依次取一些不同的点，然后观察在这些不同值的条件下，相应的因变量的值有没有差异。
如果有差异就说明因变量是随自变量变化而变化的，即它们之间有因果关系。
如果没有差异就说明自变量的变化对因变量没有影响。
当然前提是对其它有关变量进行控制。
上述在自变量取值范围内的一些不同的点就是自变量的不同水平。
实验研究中在确定自变量之后，就应该进一步确定自变量的水平了。
（2）自变量水平的确定问题
自变量的水平可以是性质上的差别，也可以是数量程度上的差别。
自变量至少有两个水平，以便研究者操纵自变量的变化。
如果实验者因特定的目的而选取自变量的几个特定的水平，这时候称之为固定水平。
如果实验者因一般的目的而随机抽取自变量的一些水平，这时候称之为随机水平。
心理学研究中大部分是前者。
即使探讨自变量和因变量一般关系的时候，心理学家也通常采用固定水平的方法。
所以实际上心理学研究中，水平的选取基本上都是由实验者特定选取。
自变量的水平选取一般都是参考前人已有的研究基础上，结合自己的研究目的来确定。
如果没有资料，还应该通过预实验来确定。
（3）自变量的操作性定义
有些研究中自变量的定义是比较具体的，可以直接观察和测量，比如一些刺激变量。
但有些研究中自变量的定义却是比较抽象的，不能直接观察和测量。
对于前者，我们可以方便的确定自变量的不同水平，对于后者则比较困难。
所以有必要对后者进行操作性定义。
操作性定义就是将抽象的定义转化为可直接观察、测量的特征的过程。
3.因变量的观测
（1）因变量指标的确定
实验研究探讨自变量不同水平下，因变量观测值之间是否有差异。
因此，和自变量一样，对于某些比较抽象的因变量，也需要进行操作性定义，即用可观察和测量的行为特征来界定因变量。
而因变量的这种操作性的定义也就是因变量的指标。
a指标的可靠性
因变量的指标应该是可靠的，即在不同场合和时间重复测试的条件下，观测值能够比较稳定和一致。
如果同一被试在相同的实验条件下，有时在因变量指标上得分高，有时得分低，那么这个指标就是不可靠的。
b指标的有效性
如果所选取的指标能够较好的反映该因变量的理论内涵或构想，那么就称该指标是有效的。
这一点是与操作性定义的过程密切相关。
c指标的敏感性
因变量的指标不能太难或太容易，否则就会对自变量的变化不敏感。
天花板效应（ceilingeffect）
当要求被试完成的任务过于容易，所有自变量水平下的被试都取得了非常好的成绩，没有什么差别，这时我们说出现了天花板效应。
学习遍数与5个新单词之间的关系。
地板效应（flooreffect）
当要求被试完成的任务过于困难，所有自变量水平下的被试都取得了非常低的成绩，没有什么差别，这时我们说出现了地板效应。
学习遍数与50个新单词之间的关系。
操作性定义
操作性定义就是将抽象的定义转化为可直接观察、测量的特征的过程。
额外变量的控制（消除法、恒定法、平衡法、统计控制法的含义）、内部效度
（1）额外变量是指研究中除自变量外所有可能对因变量产生影响的因素。
由于额外变量会影响因变量，所以它们会与自变量发生混淆，即不知道因变量的变化到底是由自变量还是额外变量引起的。
因此需要对额外变量进行识别和控制。
（2）额外变量的识别一般是根据前人的研究结果和自己研究工作的经验来进行的。
而对额外变量的控制，通常有如下几种方法：
消除法、恒定法、平衡法、统计控制法。
a消除法
实验者采用某些措施把影响因变量的额外变量消除掉，使它不在出现在实验过程之中。
心理实验在暗室、隔音室进行，就是为了消除作为额外变量的视觉刺激和听觉刺激。
b恒定法
研究者采取措施使额外变量在整个实验过程中保持恒定不变，这样因变量的变化就不能归因为这些已经保持恒定的变量。
实验常常要在同一时间，同一房间里进行，要使用同一型号的实验仪器；房间的温度，湿度等各种环境条件尽量保持一定；主试的态度和行为的一致，指导语的标准化等等。
也就是说尽量使被试实验环境中的各种条件保持恒定。
c平衡法
很多时候额外变量不能够消除或保持恒定，那么就该使用平衡法。
即额外变量的效应在自变量的不同水平下保持总体的平衡或相等。
对于不同的实验安排或设计，额外变量是不同的，所以就有不同的平衡方法。
小样本设计（单被试设计）
只特定选取一个或几个被试。
大样本设计（群体设计）
从总体里随机抽取一部分被试（即样本），用样本的结果推论总体。
组间设计被试分成几个组，每组接受自变量一个水平的处理。
组内设计一组被试，接受所有自变量水平的处理。
对于组间设计，不同组被试之间的差异是最有可能的额外变量。
此时可以采用以下两种方法进行被试的安排：
●随机分组法
自变量有几个水平，就将被试随机分成几组。
每组接受自变量的一个水平的处理。
通过随机的方法分配被试，使有关额外变量的效应在不同的组之间总体上保持平衡和相等，达到等组的效果。
●匹配分组法
用完全随机的方法进行分组，在理论上或统计学上可以达到等组的效果，但实际上却难免有些误差。
尤其是实验研究已经确定某个被试变量有重要影响，为了更准确的控制它的效应，可以采用先匹配，再随机分组的方法。
具体做法是：
先按照某被试变量的水平或值将所有被试分成N个组，每组的人数与自变量的水平相等。
每组内的被试在该被试变量上的值是相等或相近的。
再将每组被试随机分派到不同自变量的水平下接受处理。
相比于完全随机的方法，这样就能在更大程度保证不同组之间额外被试变量效应的平衡和相等。
对于组内设计，同一组被试接受自变量的不同水平的处理，所以在不同水平之间不存在被试的差异。
但是，由于接受不同水平处理的顺序问题，容易产生疲劳或练习效应。
它们可能与自变量的效应混淆。
此时可以采用如下方法来平衡：
◆两个水平：
采用ABBA法或AB—BA法
AB分别代表自变量的两个水平。
ABBA法就是让每个被试都按上述顺序依次接受实验处理。
而AB—BA法则是一半被试先接受A再接受B；另一半被试相反，先接受B，再接受A。
无论哪种安排，A和B两个水平下，顺序的平均效应都是相等的。
◆三个水平以上：
用拉丁方安排或随机顺序
拉丁方阵：
P*P的方格矩阵，将P个字母（A、B、C、D、E…..P）逐行或逐列放到方格之中，保证每个字母只在每行中出现一次，在每列中也只出现一次。
这样的方阵称之为拉丁方阵。
例如：
ABCD
BCDA
CDAB
DABC
◆如果自变量有四个水平，采用拉丁方安排平衡顺序效应，那么被试接受处理的方案如下：
S1-S5ABCD
S6-S10BCDA
S11-S15CDAB
S16-S20DABC
通过这种安排，自变量每个水平下都同时包含了四个顺序位置的数据，所以顺序的效应在不同的水平下总体上达到了平衡。
◆随机顺序
每个被试接受不同水平实验处理的顺序是随机安排的。
既然是随机安排的，那么总体上每个水平下也应该都包含所有的顺序位置的数据。
这样顺序的效应在自变量的不同水平下也达到了平衡。
d统计控制法
上面三类控制额外变量的方法都是在实验之前安排好的，但是某些特殊条件下，由于疏忽造成了额外变量可能与自变量混淆，此时只能在实验之后，用特定的统计方法（例如协方差分析）先把额外变量的效应剔除出去，再来考虑自变量的效应。
内部效度
所谓内部效度就是实验中自变量的效应能被准确估计的程度，或者说自变量和因变量之间因果关系的明确程度。
如果对实验中的额外变量控制不充分，那么这些额外因素的效应可能与自变量发生混淆，得出因果关系的结论不是完全有把握。
此时就说这个实验缺乏内在效度。
（历史经历；成熟或自然发展的影响；选择；被试亡失；测验；统计回归；仪器的使用；霍桑效应、安慰剂效应和期望效应）
3.实验研究过程（简答题）
1）发现问题和选择课题；
2）形成假设；
3）确定实验方案（实验设计）；
4）实施实验；
5）对数据的收集、整理和统计分析；
6）对实验结果的讨论；
7）撰写科学实验报告：
4.实验设计类型（实验设计方案、数据分析（交互效应、主效应、简单效应、实验数据分析（ANOVA）））小N实验设计、准实验设计、非实验设计（了解即可）
实验设计根据不同的标准可以划分成不同的类型。
比如根据对额外变量的控制情况将实验设计划分为真实验设计、准实验设计和非实验设计；而根据被试的选择方法将实验分成大样本设计和小样本设计；根据自变量的多少可以将实验分成单因素和多因素设计；而根据实验处理分配给被试的方法可以将实验分成组间设计、组内设计和混合设计。
见复印的纸上总结。
主效应（maineffect）、交互效应（interactioneffect）和简单效应（simpleeffect）
主效应：
某个自变量单独的效应，比较自变量不同水平下的平均数有没有显著差异。
交互效应：
比较B的不同水平下，A的效应是否存在差异。
如果存在差异，则表明交互作用显著。
用下列表达式进行判定：
µij-μi,j-（μij,-μi,j,）=0
简单效应：
一个自变量在另一个自变量某个水平上的效应称为简单效应。
（要理解，大题中会问到）
如果交互作用不显著，就应该重点看主效应。
如果交互作用显著，那么主效应就相对不重要。
此时应该进一步分析交互作用的实质，进行简单效应的分析。
如果简单效应显著，就该进行多重比较，看到底是哪两个水平的差异显著。
5.心理物理法（阈限测量（古典、SDT）、阈上感觉）
（一）阈限的测量
感觉阈限可以分为两种：
一种是绝对阈限：
指刚好能引起心理感受的刺激大小；
另一种是差别阈限：
指刚好能引起差异感受的刺激变化量；
操作定义：
绝对阈限：
有50%的实验次数能引起反应的刺激值；
差别阈限：
有50%的实验次数能引起差别感觉的两个刺激强度之差；
1）极限法
又叫最小变化法、序列探索法、最小可觉差法；
基本概念：
不肯定间距Iu：
上限与下限之间的距离；Iu=Lu-Ll
主观相等点PSE：
不肯定间距的中点；PSE=（Lu+Ll）/2
差别阈限DL：
取不肯定间距的一半，或上差别阈限与下差别阈限之和的一半。
误差方面
极限法进行实验时，被试主要产生习惯误差和期望误差，还会偶尔产生练习误差和疲劳误差这两种系统误差。
习惯误差：
被试因习惯于由原先的刺激所引起的感觉或感觉状态，而对新的刺激作了错误的判断；在递减系列中----使阈限偏低；在递增系列中---使阈限偏高；
期望误差：
被试因过早期望将要来临的刺激而导致错误的判断；
在递减系列中---使阈限偏高，在递增系列中--使阈限偏低；
采用递增递减交替进行的设计能抵消这两种误差，并且递增递减的系列要保持数量一致。
练习误差：
由于实验的多次重复，被试逐渐熟悉了实验情景，对实验产生了兴趣和学习效果，导致反应速度加快和准确性逐步提高的一种系统误差。
可能使阈限降低；
疲劳误差：
由于实验多次重复而发展的疲倦或厌烦情绪，导致被试反应速度减慢和准确性逐步降低的一种系统误差，可能使阈限升高；
随着时间的进展，练习可能使阈限降低，而疲劳可能使阈限升高。
为了平衡这两种误差，最小变化法的递增与递减，采用ABBA法，交替进行；
注：
分清差别阈限的上限和上差别阈限的区别？
差别阈限的上限：
在递减系列中，最后一次“+”到非“+”之间的中点为差别阈限的上限,即Lu；
上差别阈限：
等于差别阈限的上限减去标准刺激的值：
DLu=Lu-St
具体测定方法：
见实验心理学P234
2）平均差误法
实验规定以某一刺激为标准刺激，然后要求被试调节另一比较刺激，使后者在感觉上与标准刺激相等。
（1）平均差误法的特点
①需要被试亲自参与，因此能更好地调动被试的实验积极性
②只能对可以连续变化的刺激进行测量
（2）绝对阈限与差别阈限的测定（见实验心理学P238）
（3）误差的控制
为了消除空间误差，标准刺激在刺激的左边和右边的次数应各占一半；
为了消除动作误差，被试从大于或小于标准刺激处开始调剂的次数也应各占一半其实也是ABBA法。
为了消除时间误差，采用多层次的ABBA法；
（4）计算差别阈限的方法有两种：
①把每次调节的结果与标准刺激之差的绝对值平均起来作为差别阈限:
②把每次调节的结果与主观相等点之差的绝对值平均起来作为差别阈限，这里的主观相等点等于各个比较刺激的平均值；
3）恒定刺激法
恒定刺激法又叫正误法，次数法，是心理物理学中最准确，应用最广的方法；
（1）绝对阈限的测定（详见朱莹实验心理学P70）
①直线内插法（S-P作图）
②平均Z分数法（S-Z作图）
③最小二乘法（最精确）
（2）差别阈限的测定
①两类反应：
我们取25%和75%处的刺激的差的一半作为差别阈限，即75%差别阈限。
75%差别阈限：
详见朱莹实验心理学P75
将75%重于标准刺激的量（差别阈限的上限）减去25%重于标准刺激的量，也就是75%轻于标准刺激的量（差别阈限的下限）即得75%绝对差别阈限
②三类反应：
用50%的“+”反应的刺激与50%“-”反应刺激的差的一半作为差别阈限，也就是不肯定间距的一半。
例：
不肯定间距可以看作是对被试态度的一种测量，一个很自信的人他会很少做相等判断，结果他的不肯定间距就小
原因：
很自信的人，他要在完全能确认比较刺激与标准刺激相等时才愿意作出判断，因此，他作出相等判断的次数少。
另外由于相等次数少，所以在刺激值逐渐增大的情况下，判断“+”的次数到达50%时的数值就越接近标准刺激；而判断“—”的次数到达50%时的数值也越接近标准刺激，因此两者之差肯定越小；
（2）心理量表法
1）量表的类型
从心理量表否等距和有无绝对零点来分，将心理量表分为顺序量表，等距量表，比例量表；
2）感觉比例法（分段法）与数量估计法
比例量表示既等距又有绝对零点的量表；
分段法：
是制做感觉比例量表的一种最直接的方法；
数量估计法（使用了史蒂文斯密定律）：
也是制作比例量表的一种直接的方法；此法的具体步骤是主试者先呈现一个标准刺激，例如，一个重量，并赋予标准刺激一个主观值，例如为10，然后让被试者以这个主观值为标准，把其他不同强度比较刺激的主观值，放在这个标准刺激的主观值的关系中进行判断，并用数字表示出来。
然后计算出每组被试者对每个比较刺激量估计的几何平均数或中数，再以刺激值为横坐标，感觉值为纵坐标，即可制成感觉比例量表。
3）感觉等距法和差别阈限法
等距量表是一种有相等单位但没有绝对零点的量表；
感觉等距法：
要制作等距量表，最直接的方法就是感觉等距法；它是通过把一个感觉分成主观上相等距离来制作。
差别阈限法：
是制作等距量表的间接方法；差别阈限发认为，每一个最小可觉差在心理上都是相等的，因此可以用最小可觉差作为心里物理量标的等距单位；随着心理感受梯级的提高，为了产生下一个最小可觉差，在刺激方面需要的增加量越来越大；
4）对偶比较法和等级排列法
顺序量表（等级量表）是一种较粗略的量表，它既无相等单位又无绝对零点，只是把事物按某种标准排出一个次序。
等级排列法：
是一种制作顺序量表的直接方法；把许多刺激同时呈现，让许多被试者按照一定标准，把这些刺激排成一个顺序，然后把许多人对同一刺激评定的等级加以平均；
对偶比较法：
对偶比较法（或配对比较法）是把所有要比较的刺激配成对，然后一对对地呈现，让被试者对于刺激的某一特性进行比较，并做出判断：
这种特性的两个刺激中哪一个更为明显，假如以n代表刺激的总数，所以配成对的个数是n（n-1）/2。
注意使用ABBA法加以平衡顺序误差；
（3）信号检测论（一定要很清楚，多选题大题）
1）信号检测轮的由来
2）信号检测论的基本原理
在信号检测实验中，被试者对有无信号出现的判定，可以有四种结果：
①击中：
当信号出现时（SN），被试报告为“有”，以y/SN表示。
我们把这个判定的概率称为击中的条件概率，以P（Y/SN）表示。
②虚报：
当只有噪音出现时（N），被试报告“有”，以y/N表示。
我们把这个判定的概率称为虚惊条件概率，以P（Y/N）表示。
③漏报：
当有信号出现时，被试报告为“无”，以n/SN表示。
把这种判定概率称为漏报条件概率，以P（n/SN）表示。
④正确拒绝：
当无信号而只有噪音出现时，被试报告为“无”，以n/N表示。
我们把这个判定的条件概率称为正确拒斥的条件概率，以P（n/N）来表示。
从统计学的观点来讲，信号检测就是要检验两个统计假设H0（无信号）和H1（有信号）的真伪。
在获得多次测试得到对信号的印象之后，被试的头脑中将产生两种分布，一个噪音的，一个是有噪音背景的信号。
有一些感觉印象模糊，即可能是噪音也可能是信号，于是两个分布中间有重叠。
两个分布的距离取决于信号的清晰程度和被试感觉的灵敏性。
这时，一个判断标准必须划定，从而指导被试决定什么样的刺激就可以被判断为有，而其他的不可：
图中黑色部分为虚报，也叫α错误；斑点部分为漏报，也叫β错误；浅灰色部分为正确否定；深灰色部分位击中；图中d'表示感觉过程，β表示决策过程，并且我们可以看出如下关系：
统计决策需要的两个基本假设以及两个相等的有重叠的正态分布都满足，于是统计原理能成为信号检测论的数学基础。
（2）最优决策原则
判断标准的确定是按照最优原则进行的，也就是让期望值最高，使收益值最大，因此最优决策标准实际就是按照最大期望值标准确定的。
人类被试在确定判断标准时实际受三个因素影响：
①信号和噪音之先验概率大小
②判定结果的奖惩多少
③被试要达到的目的及其他有关因素
（3）辨别力指数d'及接受者操作特性曲线
接收者操作特性曲线：
对于已经形成分布印象的信号，如果我们将击中率作为虚报率的函数，当决策过程标准由保守向大胆方向移动时，我们将得到接收者操作特性曲线，曲线上各点反映着相同的感受性，它们都是对同一信号刺激的反应，不过是在几种不同的判定标准下所得的结果就是了。
在一条接收者操作特性曲线中（简称ROC曲线），不同的点代表不同赏罚值激励出的不同判定标准，而每个点的斜率就是β，
（ROC曲线，名词解释）
判别力指数d'：
即观察者的敏感性，也是信号和噪音分布之间的距离，对应感觉过程，ROC曲线与对角线间的最大距离
d'=（MSN-MN）/σN=ZSN-ZN（M是信号分布的平均数）
判断标准β：
做出决策的分界线，人根据最优原则主管划定的标准，对应决策过程，ROC曲线上点的切线斜率
β=OSN/ON（O是正态表中的纵坐标值）
判断标准Cx：
表示判断标准的另一种方法，其实际表示判断标准截点处的刺激的物理强度，也就是感觉阈限
CX=IS–（IS-IN）/d'×ZS
4）信号检测论的应用
（1）有无法
当主试呈现刺激之后，让被试判定所呈现的刺激中有无信号，并给与口头报告。
（2）评价法
也叫多重决策法，呈现刺激的方式同有无法一样，要求被试根据自信度给出更细腻划分的有无的等级评价，得出的评价将是一个从有到无的连续体。
（3）迫选法
被试进行判断之前，信号和噪音都呈现数次，让被试再对它们进行判断。
一般多用二项迫选法，即呈现一次噪音一次信号。
6.反应时方法（Donder、减法反应时方法ABC、现代心理应用——逻辑）
减法反应时方法
荷兰生理学家Donders受天文学家人差方程式研究及Helmholtz测定神经的传导速度研究的影响，于1868年发表的《关于心理过程的速度》一文中，提出了测定心理过程时间的方法，即减法反应时方法。
A、B和C三类反应时：
A反应时：
一个反应对应于一个刺激，当一个刺激呈现时，就立即对它做出反应，这种反应时称为简单反应时。
B反应时：
多个反应，各自对应于事先所规定的那个刺激进行反应。
此时所得到的反应时间包括简单反应时间、辨别刺激的时间和选择的时间。
C反应时：
一个反应，仅对应于多个刺激中那个事先规定好的那个刺激反应，而对其他刺激不反应。
所得的时间包括简单反应时和辨别反应时。
如果用C-A，那么所的反应时就是单独辨别过程所需的反应时；如果用B–C，那么所得的反应时就是单独选择所需要的反应时。
于是通过对特定不同任务反应时的比较（相减），就可得到某一特定心理过程所需的反应时间。
（实验：
简单、辨别和选择反应时的测定
仪器：
心理实验平台和PES系统）
减法反应时方法最初被用来测定某一心理过程所需的时间，但反过来看，因为心理过程总是需要花费时间的，所以也可以从某两个反应时的差别，推断某一个心理过程的存在。
而20世纪中期兴起来的认知心理学正是这样来应用减法反应时方法的，它在认知心理学中的位置非常重要。
现在谈论减法反应时方法一般都是从这个角度出发的。
减法反应时方法的逻辑
安排两种任务，只有一个因素不同，其它方面都一样。
如果两种任务的反应时有差别，那么就说明存在与该因素对应的心理过程；否则就不存在。
实验：
Posoner（1967，1970）的字母匹配实验（仪器设备：
PES系统）
（一）反应时概述
1）反应时的含义：
不是指执行反应的时间，而是指刺激施于有机体之后，到明显反应开始所需要的时间；
反应时实验的基本原则：
准确--速度性权衡;
反应时的开端：
德国天文学家，贝塞尔提出人差方程：
B-A=1.233秒
历史研究：
赫尔姆霍兹，成功测定蛙的神经传导速度为（26m/s），人的神经传导速度60m/s，将反应时正式引入心理学的是荷兰心理学家唐德斯（ABC减数法），之后斯腾伯格又提出了加因素法；
因此，第一阶段：
以减数法为核心（ABC时期）
第二阶段：
以加因素法为标志（新时期）
2）反应时的种类
A反应时：
一个反应仅对应于一个刺激，当一个刺激呈现时，就立即对其做出反应
这种反应时间也称作简单反应时间
B反应时：
多个反应，各自对应事先所规定的那个刺激进行反应
测得的反应时间包含简单反应时、辨别时间和选择时间
C反应时：
一个反应，仅对应于多个刺激中的那个事先规定好的刺激，对其他刺激的呈现不需反应
测得的反应时间包括简单反应时和辨别反应时
（二）反应时的影响因素：
分为外部因素与机体因素：
其中外部因素分为：
刺激方面的因素；环境方面的因素；实验仪器的因素；
刺激方面的因素：
（1）刺激呈现的感觉通道的性质，一般而言：
触觉的反应时<听觉反应时<视觉反应时
（2）刺激的物理特性：
刺激物的形状大小，颜色，等属性都会影响反应时的产长短；
（3）刺激的物理特性的复杂程度：
刺激物体是平面的还是立体的，是简单的还是复杂的等等，也会影响到反应时；
（4）刺激呈现的位置：
在显示器屏幕的中间还是两侧，是视野中心还是边缘；
（5）有无线
升级会员 