北大“实验心理学”2003年串讲笔记（一）

第一章 实验方法
第一节 各种变量
主试就是实验者即主持实验的人，他发出刺激给被试，通过实验收集心理学的资料。
被试就是实验对象，接受主试发出的刺激并作出反应。
一、自变量即刺激变量，它是由主试选择，控制的变量，它决定着行为或心理的变化。
自变量的种类：
1、 刺激特点自变量：刺激的不同特性会引起被试不同的反应。
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。时间这个自变量在记忆研究中是如此重要和无时不在，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、自我评价高或低等等，都可以作为自变量。
4、 被试的暂时差别：通常是由主试给予不同的指示语造成的。
二、因变量即被试的反应变量，它是自变量造成的结果，是主试观察或测量的行为变量。
1、信度指一致性，同一被试在相同的实验条件下应该得到相近的结果。
2、效度当自变量的确造成了因变量的变化，而不是其他的各种因素造成变量的变化，我们就说这种因变量是有效的。
3、敏感性：自变量发生可以引起相应的因变量的变化，这样的因变量是敏感的。
 高限效应：当要求被试完成的任务过于容易，所有不同水平（数量）的自变量都获得很好的结果，并且没有什么差别时，我们就说实验中出现了高限效应。
 低限效应：当要求被试完成的任务过于困难，所有不同水平的自变量都获得很差的结果，并且没有什么差别时，我们就说实验中出现了低限效应。
三、控制变量就是在实验中应该保持恒定的变量。
如果应该控制的变量没有控制好，那么它就会造成困变量的变化，在这种情况下，研究者选定的自变量与一些未控。制好的因素共同造成了因变量的变化，这就叫自变量的混淆。
四、多于一个自变量的实验
做一项有三个自变量的实验比分别做三个实验的效率要高。第二，做一项实验比分别做三项实验易于保持控制变量恒定。第三，也是最重要的，在几个自变量同时并存的情形下所概托的实验结果比从几个单独实验所概括的结果更有价值，更接近生活实际。
一项实验中有两个或两个以上自变量，当一个自变量的效果在另外一个自变量的每一水平上不一样时，我们就说存在着（自变量的）交互作用。
补充几点：
1、自变量至少是两种水平存在的。
2、当把实验结果作图表示时，只有一个自变量的实验，自变量总是用横坐标表示，因变量永远用纵坐标表示。其余自变量画在图上，
3、交互作用反映在图中，表现为图中的线是交叉的。如果图中的线是平行的，就说明该实验不存在交互作用。 
第二节 实验设计
一、组间、组内设计
组间设计就是把数目相同的被试分配到自变量的不同水平或不同的自变量上；
组内设计就是使每个被试轮流分配到自变量的不同水平或不同的自变量上。
二、组内设计特点：
1． 组内设计消除了被试的个别差异对实验的影响。
2． 组内设计用于研究练习的阶段性最为理想。
3． 组内设计不需要太多的被试，因为在组内设计中研究者可以从每一被试身上获得几种不同的数据。
三、组间设计特点
一种自变量不会影响另一种自变量，因为每个被试只对一种自变量作反应。
如果事先我们知道不同的自变量会相互作用。我们必须采用组间设计；而且，应用组内设计进行实验以后，如果我们怀疑一种自变量可能会影响另一种自变量，我们就可以采用组间设计重新实验以验证组内设计的实验结果是否可靠。
四、组间设计的缺点及克服
分配到各实验条件下的被试可能在各方面不是等同的。
1． 匹配被试
匹配被试就是对全部被试进行预备测验，测验的性质与正式实验的性质是类似的，或者是相关的，然后按测验成绩均匀地形成组。
2． 随机分配被试。
五、组内设计的缺点及克服
在一种实验条件下的操作将会影响另一种实验条件下的操作，也就是实验顺序造成了麻烦。
1． 完全的平衡方法。
2． 拉丁方方法。
实验设计小结P21表
组间设计 定义 优点 缺点 克服缺点的方法
 一组被试只在一种实验条件下进行实验。 实验条件互不干扰 不同组之间被试的差别可能与自变量混淆。 怎样分配被试？匹配与随机化
组内设计 每一被试都在不同实验条件下进行实验。 被试的差别不会与自变量混淆，节省被试。 实验顺序造成各种实验条件相互干扰。 怎样分配自变量的顺序？完全的平衡与拉丁方法
六、混合设计
既有组内设计又有组间设计
一般说来，如果一种自变量很可能会影响另一种自变量，那么地这些自变量按组间设计安排，其余的自变量按组内设计安排。
第三节 实验中注意几个问题
1、 防止混淆自变量
2、 防止实验者效应
3、 几种不恰当的实验设计（被试接受自变量的影响后测验，想了解自变量的影响；控制组与实验组不属于同一总体；没有控制好控制变量）
第四节 略
第五节 非实验研究方法
l 两个特点：第一，我们不能操纵自变量。
第二，在收集资料的过程中我们不得不面对现实，作出妥协。
一、 自然观察法
一条规则是，观察者必须作为局外人进行观察，不得干预正在进行的活动。
自然观察不能提供对现象的因果解释，所记录下来的只是按时间先后发生的一连串的事件。可以从中提出问题、提出假想，可能的话就用实验方法来验证，这就是自然观察法的用途。
二、 调查法
调查的目的在于确定人们对某一特殊问题的感受如何。
作用是澄清事实，扫除流行的不实传闻。
要注意两个问题。第一，调查对象即样本要随机选取，否则调查不仅达不到目的，反而会歪曲事实。随要选取。
第二，调查问题的设计。调查的问题必须表达准确，不能产生岐义。
三、 相关方法。“相关并不必然是原因”
四、 个案法个案法强调的是个别差异。
第二章 心理物理学方法
心理物理学的先驱者是费希纳（G.T.Fechner,1801-1987）。
1860年他发表了《心理物理学纲要》一书。为心理物理学研究方法的发展奠定了基础，他给心理物理学下的定义是：一门研究心身之间或心物之间的函数关系的精密科学。
第一节 感觉阈限的测量
一、什么是感觉阈限？感觉阈限是有感觉与无感觉的分界线上的刺激强度。韦伯定律。
二、测量方法：它们是最小变化法，恒定刺激法和平均差误法。学习者应特别注意这三种方法的实验程序和实验结果的统计处理。
1、 最小变化法
最小变化法的刺激由递减和递增的两个系列组成，每次呈现刺激后让被试报告，他是否有感觉。刺激的增减应尽可能的小，目的是系统的探求被试由一类反应到另一类反应的转折点，即在多强刺激时由有感觉变为无感觉；或由无感觉变为有感觉。
注意递减、递增系列是交替进行的，数量一致；每个系列的起始点也不一样，以免被试形成定势；
每个系列的转折点就是该系列的绝对阈限，最后求得的绝对阈限系列绝对阈限的算数平均值。
用最小变化法测量差别阈限的方法如下。每一次试验中比较两个刺激，一个是标准刺激（St）一个是比较刺激（CO）。在这里我们有从-到=的转折点，这个转折点为下限（L1），这里我们有从=到+的转折点，这个转折点称为上限（Lu）。上限与下限之间叫做不肯定间距（IU）或相等地带，差别阈限（DL）等于1/2不肯定间距。不肯定间距的中点称为主观相等点（PSE），它的含义是，被试在作比较时，实际上是标准刺激，为标准刺激，所以叫做主观相等点。
差别阈限也是多次试验后的统计值，把6个系列的上限平均，下限平均，就可以求得差别阈限，求得的差别阈限叫绝对差别阈限。绝对差别阈限和标准刺激的经例叫作相对这也就是视觉长度的韦伯比例。
用最小变化法进行实验，被试会产生习惯误差或期望误差。习惯语差就被试习惯试习惯于原先的刺激引起的感觉或感觉状态，因而对新的刺激作了错误的判断。期望误差被试过早期将要来临的刺激导致错误的判断。为了消除习惯和期望误差，用最小变化法测阈限时，应用递增和递减系列的刺激，而且二者的次数还应相等。
2、 恒定刺激法 刺激通常由5-7个组成，在实验过程维持不变，因而这种方法叫做恒定刺激法。刺激的最大强度要大到它被感觉的概率达到95%左右，刺激的最小强度要小到它被感觉的概率只在5%左右。各个刺激之间的距离相等，确定几个制定值，与最大间距与最小变化不同，恒定刺激法的刺激是随机呈现的，每个刺激呈现的次数应相等。
计算恒定刺激法实验结果的方法。
直线内插法应用比例算式求绝对阈限。
平均Z分数法可以避免直线内插法的缺点。
如果用最小二乘法处理实验数据。首先要确定标准刺激和比较刺激。
标准刺激与每一个比较刺激组成一对刺激，每对刺激按随机方式呈现，要求被试将比较刺激和标准刺激进行比较，标准和比较刺激相继呈现，其中50次标准刺激在前，50次标准刺激在后，
运有内插法，有50%引起感觉差别的刺激增量就是差别阈限。
75%相等地带的上限，25%次相等地带的下限，75%的差别阈限
可以用平均Z分数方法和最小二乘法处理求差别阈限。如果用恒定刺激法测量差别阈限时允许被试做三种回答，即比较刺激与标准刺激进行比较时，被试可以回答“重”，“轻”和“相等”时，我们怎样求差别阈限呢？这时相等地带上的限定为50%次重于标准刺激的比较刺激，相等地带的下限定为50%次轻于标准刺激的比较刺激，有了上限下限就可以求差别阈限。
3、 平均差误法，是实验者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。客观上一般不可能使比较刺激与标准刺激完全一样，于是每一次比较就会得到一个误差，把多次比较的误差平均起来就得到平均误差。因为平均误差与差别阈限成正比，所以可以用平均误差来表示差别感受性。
在上述实验中，为了消除空间误差，标准刺激在左边和右边的次数应各占一半，为了消除动作误差，被试从长于和短一标准刺激处开始调节的次数也各占一半。
在平均差误法中除了平均误差外，标准差、四分位差也可以表示差别阈限。
各自特点：最小变化法的实验程序和计算过程都具体地说明了感觉阈限的含义。但由于渐增和渐减的刺激系列，会产生习惯误差与期望误差。恒定刺激法的实验结果可以应用各种数学方法加以处理，因而便于与其他测定感受性的方法进行比较。在应用三类反应的实验程序时，被试的态度会对差别阈限值有较大影响，平均差误法的特点是求等值。它的实验程序容易引起被试的兴趣。但不能连续变化的刺激，不能用平均差误法测差别阈限。
第二节 信号检测论
色子游戏的四种情形. 漏报、虚报、正确否定
 3 0
 击 中 漏 报
虚 报 正确否定
第三节 心理量表
顺序量表是将对象的某一属性排出顺序。顺序量表是一种比较粗糙的测量表。
等距量表有相等单位，可以测量对明之间的差别，但没有绝对零。
比例量表与上述量表相比，既有绝对零又有相等单位，因此它可以测量对象之间的差别，还可以确定它们之间的比例。一种较理想的量表。
一、差别阈限法、等距量表与费希纳定律
如果你运用差别阈限的方法来制作等距量表，那么实验结果是支持费希纳定律的。
Rx=logSo+klog(1+w) 这就是著名的费希纳定律的数学表达式。
二、数量估计法、比例量表与斯蒂文定律
如果你运用数量估计法制作比例量表，那么实验结果支持斯蒂文斯定律的。
什么是数量估计法？1975年斯蒂文斯关于数量估计法给被试的指示语作了清楚的说明：有一系列刺激以随机方式呈现给你。你的任务就是用数目字来表示这些刺激的强度。你可以随意地把第一个刺激叫做任何数目，然后按照你的主观印象逐个给其他刺激标出数目字。使用的数目字不受限制你可以使用整数，小数或分数。试图使每个数字同你觉察的刺激相匹配。
心理量是物理量的幂函数，这就是斯蒂文斯提出的幂定律或叫斯蒂文斯定律。如果以S代表心理量，I代表物理量，以a，b代表常数，那么幂定律可以写作：S=bIa 
三、对偶比较法、等级排列法与顺序量表
可以用对偶比较法与等级排列法制作顺序量表。图2-19
第三章 反应时间
第一节 反应时间的一般概念和种类
一、一般概念
1、当某个特定刺激出现，到对它作出反应之间的时间，就为心理家观察心理操作打开了一个窗口，
2、荷兰生理学家唐德斯（Donders）受到“人差方程”的启发，认为可利用“人差议程”的原理，操作所需要的时间。他确定了三种反应时间，被称为唐德斯A、B和C反应时间。
二、唐得斯A、B、C反应时间
1、A反应时间又称简单反应时间。
简单反应时间是一个单一简单刺激与被试作出单一简单反应之间的最小的延迟时间。
2、B反应时间又称选择反应时间，反应模式从选择（B）反应时间有两个（或多于两个）刺激和两个（或多于两个）反应，每个刺激都有自己独特的反应。
3、C反应时间又称辨别反应时间。在辨别（C）反应中，而禁止对另一个刺激反应。
估计确认和选择的心理操作所需的时间。辨别反应测量了确认加基础反应时间（简单反应时间），所以从辨别（C）反应时间中减去简单（A）反应时间，便可估计出确认所需的时间。类似地，从选择（B）反应时间中减去辨别（C）反应时间，就可估计出选择反应时间。因为选择（B）反应时间包括了确认、选择和简单反应时间，而辨别（C）反应时间仅包括确认和简单反应时间。反应时间A、B、C、的相互关系。三种反应时间之间的减法关系，也称此图为唐德斯的减法反应时间的示意图。
第二节 影响反应时间的因素
一、反应时间依赖于受刺激的感觉器官
不同感官的反应时间不同，
同一感觉通道接受的刺激不同，
刺激相同感觉通道的不同部位，反应时间也有差异；
刺激复合感觉器官，会影响反应速度。
二、反应时间依赖于刺激的强度
反应时间随刺激强度的增加而缩短，但减少量越来越小，强度再增加，反应时间也不会短于110毫秒。
三、反应时间依赖于刺激的时间特性和空间特征
当物理刺激强度本身不变，而增加作用于感官的时间，造成时间的累积作用，这样便会增加刺激的心理强度。
如果物理刺激强度不变，刺激时间一定，增加视觉刺激的面积时，由于感受器神经兴奋的空间积累作用，也会增加刺激的心理强度。
四、反应时间依赖于机体的适应状态
1． 依赖于机体的适应状态：眼睛对光、暗适应的水平不同，反应时间也不同。
2． 被试的准备状态也是影响反应时间的因素之一。
3． 额外动机会加速反应。
4． 年龄也影响反应时间。
5． 练习因素与反应时间的关系最密切。
6． 个别差异和反应时间。
第三节 反应时间实验中注意的问题
一、自变量的相互混淆
二、反应时间实验中应注意的问题
1、为克服假反应现象，改变每次刺激呈现与预备信号之间的距离。实验中插入“侦察试验”。但在选择反应时中，不必安插“侦察试验”，因为对被试的要求不仅是反应要快，而且要准确。
2、选择反应的数目和要辨别的刺激数目必须相同。
三、反应速度与准确性的互换关系
1、选择反应时间作为因变量时，要考虑到反应速度与准确性之间的互换关系。要想提高准确性必须放慢速度，心理学称这种相互关系为速度与准确性的互换关系。
2、由于反应时间部分地依速于错误率，所以选择反应时间作因变量时，既要考虑反应的速度，也要考虑反应的准确性，反应时间并不是一个单一的因变量，而是一个多维的变量。只有当错误率在自变量的所有水平上都保持恒定时，反应时间才可能是一个单一的因变量。一般说来，必须联合考虑反应时间和错误率这两个变量。
第四节 认知心理学中的反应时间实验
l 波斯纳（Posner,1970）通过应用减法反应时间实验，证明了在短时记忆的短暂时间内，存在着视觉的编码。这说明短时记忆中，先出现一个短暂的视觉编码，然后出现听觉编码，所以随着两个字母相继呈现时间的加大，视觉编码效应逐渐消失，听觉编码效应增大，其反应时间也加大，从而缩小了与A、a字母对反应时间的差别。这就是应用减法反应时间的方法，证明了某些短时记忆的信息加工，可有视觉与听觉编码两个连续阶段。