抵消实验条件的设计

抵消实验条件的设计：抵消实验条件的设计

抵消实验条件的设计（reversalexperimentalconditiondesign）是指抵消实验过程中无关变量的一种设计。前面讲到，有些无关变量在某些实验情况下既不能被消除，又不能保持恒定。例如，单组实验往往由于前一处理影响后一处理的效果，产生顺序误差。为了抵消顺序误差，最简单的方法就是用ABBA的排列顺序来安排实验顺序。其模式可用表2-3表示。

从表2-3中可见，首先给被试者作第一种处理（XA）和第一种处理后的观测（Y2a），其次作第二种处理（XB）和处理后的第二次观测（Y2b），再重复第二种、最后重复第一种的处理和观测。整个实验程序的安排，就是抵消实验条件的设计的基本形式。

这里不妨举一个例子。有甲乙两种操作方式，我们要比较这两种操作方式哪一种更正确，更快些。我们知道，以人作为被试者的实验，在不同时间所得结果必然有所不同，甚至同一人以同一操作方式作一系列实验，要使其中两次结果完全相同也是一件不容易的事。定时系列规则是解决此类问题的方法之一。但是定时系列规则不能消除和顺序有关的实验误差。

　表2-3抵消实验条件设计的模式　
　　　　　　
处理XA　XBXBXA
后观测Y2a　Y2bY2cY2d


为了消除这类影响，方法之一就是使用抵消实验条件的设计。本例就可用表2-4表示其模式。

　表2-4抵消实验条件设计的实例　
　　　　　　
处理操作方式甲　操作方式乙操作方式乙操作方式甲
　　　　　
结果试验一之观测值试验二之观测值试验三之观测值试验四之观测值
　　　　　　

这种实验设计在处理XA的情况下得到两个数值，在处理XB的情况下也得到两个数值。统计时就通过分别求平均数后，加以比较。这样的实验设计，既安排了二种操作方式在程序上的均等，同时又提供了估计随机误差的可能


性。

抵消实验条件的设计具有三个明显的优点：（1）能较好地控制被试者变量，这是单组实验设计的共同优点。单组实验设计不但比两组实验设计用的被试者数量少，而且由于两种实验条件使用同一被试者，从而较好地控制了实验变量。（2）能较好地控制顺序误差。在心理实验中有许多变量与时间有关，例如学习、练习、迁移、挫折、疲劳等等。这些变量特别需要用这类实验设计来消除顺序误差。如果一半被试者所作的顺序为ABBA，另一半被试者所作的顺序为BAAB，那就抵消得更彻底。（3）时间上比较经济。这类实验一般观测次数不多，上面操作方式甲乙的比较，也只要通过四次观测就能完成某一被试者的实验。因此，被试者较易配合，以顺利完成实验，同时也排除了某一些实验误差。

抵消实验条件设计虽有上述优点，但也有其局限性。主要有两点：（1）反应变量在时间维度（轴）上的关系是线性时才能使用。抵消实验条件的设计的前提条件是反应变量在时间维度（轴）上的关系是线性关系。例如单纯的前影响作用，无论是从试验一到试验二，还是从试验三到试验四，都是后者受前者的影响。但是，当这些变量的实际效果与行为效果的关系是非线性时，则采用这类设计也不能达到抵消实验的顺序误差的目的。（2）对有些实验不适用。例如用两种学习方法学习同一实验材料就不适用。若一定要用这种设计，就必须改用同一被试用两种学习方法，学习两种难度相等的不同材料，才能消除练习误差，同时还应用相同的计量单位，否则无法进行比较。以上我们介绍了三类单组实验设计，清楚了这些设计所具有的优点。在心理实验中确实有不少运用这种设计方法达到较好效果的例子。例如：杨治良等（1979）曾用单组实验前后设计，对痛的成分进行心理学研究。采用这种设计的出发点是愿接受痛刺激的被试者不可多得，为了弥补单组实验和被试者数量较少的不足，实验采用单组实验前后设计。在这样的设计中，被试者变量能得到较好的控制，因为能消除由被试差异引起的误差，从而对自变量的效果作出更精确的估计。同时，为尽可能减少单组实验中的被试者在实验中花费很多时间，实验采用了心理量表法记分，通过被试者一次反应，记录较多的反应指标，而这些指标之间又存在着很大的一致性（见表2－5）。从表2－5可见，众多的生理和心理指标增加了对照程度，在一定程度上弥补了被试者较少的缺陷。

表2-5痛反应量表

　级别一二三四五六　　
　　　　　　　　　　　
刺　t值125.68.313.919.52　
激　　
　　　　　　　　　　
　mA0.37*0.742.063.065.137.2210　
量　　
动兴奋神经无或少量增大的接近最大的最大Aβγ最大Aβγ最大的Aβγ　　
纤维类型小幅度AβγAβγ小幅度传增大的Aσ较大幅度传　　
作　　
　　AβAβγ　　导快的Aο　导慢的Aσ　　
单　　　　　　　
传导速度范围42.8～55.940.0～55.941.5～56.834～62.435～56.834.5～59.4　　
位　　
（35℃）(m/s)　　　20～33.421～32.913～38.8　　
　　　　　　
　　　　　　　　　　　
感觉成分（主诉）触轻麻重麻轻痛中痛重痛极　
　　　　　　　　　　　
　　主诉无所谓无所谓无所为稍有不适难过、害怕非常难过恐　
　　非常害怕拒　
　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　
情　语言自如自如自如语调稍变轻声叫“喔唷”连　
　　　　　　叫痛　大　
绪外　　　　　　　
　　　　　　　　　
　　　　　　　　　
表动作协调协调欲动头动、上身动、握屈肌反射　　
成　　
行　　　能控制手动拳、转身全身动　　
　　　　　　
分为　　　　　
　　　　　　　　　
表情安详安详注意会神轻皱眉争眉咬牙　　
　　　　
　　　　　　眨眼紧闭目重皱眉　　
　　　　　　　　　　　
　出汗状况无无无身体发热略有手汗大　
　　　　　　　　　　　


相当于各级刺激的强度为被试的平均值（采自杨治良，1979）

应看到单组实验设计有其局限性，同时，正如前面所述，对有些实验不适用。单组实验设计在不能避免某种系统误差时，就要用被试者间设计或混合设计来完善实验设计。