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1、目录第一节实验法的内涵与特点第二节实验法的分类与操作程序第三节实验效度的影响因素及控制第四节实验设计方法第1页/共59页英国哲学家培根（F.Bacon，15611626）认为“实验是科学之母”。意大利的伽利略（Galileo，15641642）最先设计了物理斜面实验，因此被公认为是实验法（experimentalmethod）的创始人。而后力学、光学、化学、生理学、遗传学等自然科学开始广泛地运用实验法来验证假说和发展理论。实验方法并不是自然科学所特有的方法，社会科学同样也需要实验的检验。19世纪末20世纪初，心理学、教育学、管理学、经济学和社会学等社会科学开始运用实验方法。2第2页/共59页一
2、、实验法的内涵实验：根据研究目的，利用科学仪器和设备，人为地控制或模拟自然现象（自然科学实验）和社会现象（社会科学实验），排除干扰，突出主要因素，在有利的条件下研究和探索自然规律和社会规律。实验法：研究者按照研究目的，经过精心的设计，充分地控制实验的环境，创设一定的实验条件，科学地选择研究对象，以确立自变量与因变量之间的因果关系，探索研究对象的本质和规律的一种研究方法。3第一节 实验法的内涵与特点第3页/共59页实验法的基本要素一个完整的实验，需要具备自变量与因变量、实验组与控制组、实验环境、实验操作环节和实验结果五个因素。1.自变量与因变量自变量是指不受其他研究变量影响而自身变化的变量。因变
3、量是指随着其他研究变量变化而变化的变量。在实验研究中，自变量是我们做实验控制的变量，而因变量是因为自变量改变而发生改变的变量，也就是实验所得到的结果。实验研究的基本目标是探讨变量之间的因果关系，研究自变量对因变量的影响。4第一节 实验法的内涵与特点第4页/共59页2.实验组与控制组实验组（experimentalgroup）是实验过程中接受实验剌激的那一组对象。控制组（controlledgroup）也称为对照组，它是各方面与实验组都相同，但在实验过程中并不给予实验刺激的一组对象。实验者在实验中增加一个控制组，将实验组和控制组放到相同的环境条件下，给实验组加以实验刺激，而控制组没有实验刺激。然
4、后比较实验组和控制组的前测和后测的结果。如两组的前测和后测结果的变化情况不同，说明实验刺激的因素产生了作用。反之，情况是一样的，说明这种变化是由其他因素引起的。5第一节 实验法的内涵与特点第5页/共59页3.实验环境实验环境是与实验对象密切相关的外部条件。实验环境包括硬性实验环境与软性实验环境两部分：硬性实验环境指实验中必备的仪器、设备、软件、场所等。软性实验环境指实验中所涉及到的专业知识、历史资料、规章制度、行为规范等。6第一节 实验法的内涵与特点第6页/共59页4.实验操作实验操作是实验的各个环节中所进行的具体活动，是在一定的环境中为了既定的实验目的而实施的实验步骤。公共管理实验操作内容主
5、要包括：确定实验自变量的操作原则、方法与实施程序；规定实验对象的选择原则、分组方法和实施程序；制定无关变量控制的目标、原则、方法与程序；提出阶段性实验目标达成的评价标准和方法以及终级目标达成的评价标准和方法，即进行因变量观测设计；确定实验资料的积累要求、实验数据的处理方法。7第一节 实验法的内涵与特点第7页/共59页5.实验结果在既定目的的指引下，在有控制的环境中，通过实验操作，能重现部分社会事实，虚拟出一些现实中尚未发现或是不能随时发生的现象，通过反复操作能使实验者全面清晰地认识事物的客观发展状态，这些情况往往以数据或是文字的形式记录保存下来，就是实验结果。利用实验结果，与现实状况进行比较分
6、析，就可以深入把握事物本质和客观规律。8第一节 实验法的内涵与特点第8页/共59页实验法的特征实验法具有主动性、可控制性、可重复性、精确性和因果性等一些基本特点。1.主动性在实验中研究者处于主动状态，可以主动地操纵实验条件，人为地改变对象的存在方式和变化过程，使它服从于认识的需要。2.可控制性没有控制，便无所谓实验。包括主动操纵自变量，客观地测定因变量，严格地控制无关变量。9第一节 实验法的内涵与特点第9页/共59页3.可重复性实验是可以重复验证的，对同一被试或相似被试在相似的控制条件下，应得出相似的研究结果。这种重复验证的程度越高，实验研究的可靠性和有效性也就越高。4.精确性实验研究使研究者
7、有可能准确地、精细地、分别地研究问题的各个层面或组成部分的某个具体问题，深入细致地研究某些特定因素（自变量）对现象（因变量）的影响。5.因果性实验以发现、确认事物之间的因果联系为直接宗旨和主要任务，本质上是按因果推论逻辑设计与实施的，它是揭示事物之间的因果联系的有效工具和必要途径。10第一节 实验法的内涵与特点第10页/共59页实验法的局限性1.研究周期较长，成本较高2.无关变量的控制难度较大3.一些复杂的公共管理问题很难进行实验研究4.研究的外部效度通常较低由于以上原因和限制，在公共管理研究中，实验研究法的应用不如文献法、观察法、访谈法和问卷法等研究方法广泛。11第一节 实验法的内涵与特点第
8、11页/共59页一、实验法的分类随着自然科学的不断进步、实验手段的日益提高，实验方法的种类也越来越多。根据实验的实施场所不同，可以分为实验室实验（laboratoryexperiment）、现场实验（fieldexperiment）。根据实验控制条件的严密程度不同，可以分为前实验（pre-experiment）、真实验（trueexperiment）和准实验（quasi-experiment）。根据实验在科学研究过程中的不同作用，可以分为对比实验（contrastexperiment）、析因实验（factorialexperiment）、探索性实验（exploratoryexperiment）
9、和模拟实验（simulationexperiment）。根据实验结果的性质不同，可以分为定性实验（qualityexperiment）和定量实验（quantityexperiment）。12第二节 实验法的分类和操作程序第12页/共59页（一）实验室实验和现场实验1.实验室实验实验室实验是指在有专门设备的实验室中进行的，并对实验的条件、控制以及实验设计都有严格规定的实验。2.现场实验现场实验是指在实际情境中进行的实验，也称实地实验。13第二节 实验法的分类和操作程序第13页/共59页（二）前实验、真实验和准实验1.前实验前实验是一种不够规范的实验。实验前缺乏清晰的假设，实验中往往不设对照组，对
10、无关变量和实验环境的控制不够严格，干扰实验因素很多，因此实验结论一般只具或然性。2.真实验真实验是指实验研究人员能够随机地把实验对象分派到实验组或控制组，也可以对实验误差来源加以控制，使得实验结果能够完全归因于自变量改变的实验。3.准实验准实验是指实验研究人员无法随机分派实验对象到实验组或控制组，也不能完全控制实验误差来源的实验。准实验是一种接近实验法而又不十分合格的实验。14第二节 实验法的分类和操作程序第14页/共59页（三）对比实验、析因实验、探索性实验和模拟实验1.对比实验运用对比实验，就是将某个研究的事物同一个已经确定知道其结果的事物作对比，以便确定某种因素的影响。2.析因实验析因实
11、验是一种将两个或多个因素的各水平交叉分组，进行实验（或试验）的设计。它不仅可以检验各因素内部不同水平间有无差异，还可检验两个或多个因素间是否存在交互作用。3.探索性实验探索性实验是以探索某种科学现象或科学规律为目标，通过探索研究对象的因果关系以及问题的解决，尝试建构某种科学理论体系，具有较强的创新性。4.模拟实验法模拟实验法就是指在研究过程中，由于对研究对象不能或不允许进行实际实验，为了取得对研究对象的认识，根据已知的事实、经验和一定的科学理论，设计和构想出研究对象的“替代物”模型，通过对模型的实验，以获取研究对象的信息和资料。15第二节 实验法的分类和操作程序第15页/共59页（四）定性实验
12、和定量实验1.定性实验定性实验是判定研究对象具有哪些性质的实验，包括判定某些因素是否存在，某些因素之间具有什么性质关系等类的实验。2.定量实验定量实验就是测定对象的某些数值，以确定某些因素之间数量关系的实验。16第二节 实验法的分类和操作程序第16页/共59页二、实验法的操作程序一项完整的实验操作程序通常包括为：选择研究课题，提出研究假设确定研究变量，给出其操作定义选择实验对象，创设实验环境操纵自变量，控制无关变量实验实施，进行前测和后测整理分析实验数据，撰写实验报告。17第二节 实验法的分类和操作程序第17页/共59页（一）选择研究课题，提出研究假设必须从理论和实际的需要以及现实可行性出发，
13、选择公共管理研究课题。从理论方面看，课题应有助于促进当前公共管理理论和公共管理科学的发展，最好是学科核心领域的前沿性专题和重大公共管理理论问题。从实际的需要看，研究课题要紧密结合公共管理发展的客观需要，能够解决社会实际问题，对公共管理实践有较大的促进作用。从可行性看，要选择通过公共管理实验研究可以解答的课题；要根据研究者的主客观条件来选题。研究假设通常是陈述两个社会现象或事物之间的因果关系或相关关系。整个实验过程通常是围绕着验证研究假设展开的，假设是实验研究的核心。18第二节 实验法的分类和操作程序第18页/共59页（二）确定研究变量，给出操作定义在科学研究中，概念或属性往往会在质或量上有所变
14、动，即同一概念或属性往往会以不同的状态或分量表现出来。研究者将这种具有变动特点并可以进行量度的概念称为变量。所谓操作定义就是通过一些具体的、可测量的指标对概念所作的说明。其做法是把抽象定义所界定的概念一步一步从抽象层次下降到经验层次，分解为一些具体的、可测量的指标，这些指标一般都是与概念中的变量相对应的。概念操作化的关键就是寻找一定的、能够明显区分的测量指标来说明概念的属性。寻找测量指标可以综合采用经验的办法和理性的办法。19第二节 实验法的分类和操作程序第19页/共59页（三）选择实验对象，创设实验环境实验对象要具有充分的代表性。选择实验对象一般有两种方法：第一种，按照随机原则从调查对象的总
15、体中抽取。这种方法适用于调查对象总体中个体单位较多、个体之间同质性较强、实验者对调查对象总体情况了解较少的情况。第二种，主观挑选，即由实验者根据实验调查的目的、要求和对调查对象总体情况的了解，有意识地挑选那些具有代表性的单位进行实验。这种方法适用于调查对象总体中个体单位较少、个体之间异质性较强、实验者对调查对象总体情况了解较多的情况。要特别注意实验对象和实验环境的匹配问题，所有实验对象和实验环境的各方面状况应尽可能相同或相似。20第二节 实验法的分类和操作程序第20页/共59页（四）操纵自变量，控制无关变量自变量是变化的措施和条件，又称实验处理。它是研究者创设和操纵的情境或刺激物，用它能促使被
16、试产生反应和变化。实验目的是看自变量的介入会引起被试什么反应和变化。对引入自变量的控制主要是在实验激发的过程中，严格执行设计方案，有计划地、系统地安排实验激发的环境和程度，使它们有序地作用于被试。无关变量也就是非实验因素，主要来自实验者、实验对象和实验环境三个方面。对无关变量的控制，就是要从这三个方面着手，努力排除或减少非实验因素对实验过程的干扰。21第二节 实验法的分类和操作程序第21页/共59页（五）实施实验，进行前测和后测实验的前测是指实验前对被试进行的与实验相关的某些特质的测验。通过前测可以使实验者了解被试某些特质的现有水平，从而为判断实验效果建立一个基准，同时可以利用前测进行取样和分
17、组。进行前测要注意以下问题：前测必须测出实验所研究的特质；前测要客观，尽量采用标准化测验；在测验过程中，测验人员不要给被试任何暗示。实验的后测是和实验前测相对而言的，没有后测，实验的统计工作就无从进行，也无法得出实验的结论。实验的后测，要注意以下几点：后测要在停止实施实验变量后立即进行；后测和前测必须是同质测验；保证后测和前测分数的同值性。22第二节 实验法的分类和操作程序第22页/共59页（六）整理分析资料，撰写实验报告对在实验过程中积累起来的资料，采用科学的统计方法进行统计分析，一般是先用描述统计的方法把反映结果的原始资料加以列表、图示或计算该资料的平均数、标准差和相关系数等，然后再用推断
18、统计的方法来检验自变量与因变量之间的关系。在实验中常用的推断统计方法有Z检验、T检验、F检验等。实验最后的一个工作，就是撰写实验报告。实验报告书的格式和内容，依实验研究问题的性质而定。一般地说，实验报告书的内容包括：实验研究的问题；实验的目的；实验的计划；实验的结果分析；实验的结论。23第二节 实验法的分类和操作程序第23页/共59页实验效度（experimentalvalidity）是指实验方法能够达到实验目的的程度。实验目的是验证假设，验证自变量和因变量之间的关系，使实验结果的推论可用以解释和预测其他同类现象。由于不同的实验者在设计上和在无关变量的控制程度上极不相同，实验的效度也会有很大不
19、同。实验效度主要包括内部效度和外部效度。24第三节 实验效度的影响因素及控制第24页/共59页一、实验的内部效度及其影响因素实验的内部效度实质上反映了实验对变量间因果关系揭示的准确程度，即因变量Y的变化在多大程度上来自自变量X。要使一项实验达到较高的内部效度，首先必须明确影响实验内部效度的各种因素，然后采取各种有效措施，控制这些影响因素。美国学者坎贝尔和斯坦利认为以下八种因素是影响实验内部效度的主要因素：25第三节 实验效度的影响因素及控制第25页/共59页1历史因素假定研究者所用研究实验设计为：O1XO2。即在给予实验处理（X）之前进行测验（O1），实验处理（X）之后再进行测验（O2），自O
20、1至O2这段期间内，影响因变量O2的因素，除了X之外，可能还有某些特殊事件。这些特殊事件干扰实验结果即为历史效应。2成熟因素成熟因素是指实验对象在实验期间随着实验进程的推移而产生的生理与心理的发展、成长（知识、技能、经验）和变化。3测试经验研究者为了取得实验前被试的初始状态的成绩，常常对被试实施前测验，这种前测验可能会积极或消极地影响实验处理实施后所进行的测验，特别是当前测验与后测验的内容是相同的时候，它对后测验的影响就更大。26第三节 实验效度的影响因素及控制第26页/共59页4测量工具的使用在实验过程中，测量工具不同，控制方式的不一致，评价者身心发生变化等都可能改变实验的结果，从而混淆实验
21、处理的效应。5统计回归效应统计回归现象指被试的测量分数在第二次测量时，有向团体平均数回归（趋近）的倾向。6差异的选择在实验过程中，由于没有采用随机化的方法选择和分配被试，因而造成在实验处理前实验组与控制组之间被试在能力和特质方面存在着较大的差异，实验结果中出现的差异就有可能是由原来研究组之间所存在的差异所造成的，而非实验处理的结果。27第三节 实验效度的影响因素及控制第27页/共59页7实验消耗实验消耗也称为被试流失，这是指在实验过程中，参加实验的被试人数和结构发生了变化，导致了实验组与控制组的测量结果的不可比性，混淆了实验处理的效应，降低了实验的内部效度。8样本选择与其他因素之间的交互作用在
22、实验设计中，如果研究者对变量缺乏精确控制，上述诸因素常会产生交互作用的效果，这一效果与实验处理的效果相混淆，使研究者无法确定实验结果的来源，而误认为是实验处理的作用。此外，实验处理的扩散或模仿（diffusionorimitationoftreatment）、补偿性等同（compensatoryequalization）、报复性士气低落（resentfuldemoralizationofthedisadvantaged）、霍桑效应（hawthorneeffect）和实验者的期望（experimenterexpectancy）等因素也会降低实验的内部效度。28第三节 实验效度的影响因素及控制第2
23、8页/共59页二、实验的外部效度及其影响因素外部效度是指实验和研究的结果能够推广到其他总体、时间和情境中去的程度，即实验效果的普遍性。美国学者坎贝尔和斯坦利（Cambell&Stanley，1963）认为，前测验的反作用、选择偏差与实验变量的交互作用效果、实验安排的反作用效果和多重实验处理的干扰是影响实验外部效度的主要因素。29第三节 实验效度的影响因素及控制第29页/共59页1前测验的反作用效果前测验的反作用影响是指前测对后测的作用。在采用有前测验和后测验的实验设计时，前测验有可能增加或降低被试对实验处理的敏感作用。由于被试在前测验时已经察觉本身正处在实验环境中，所以对后来进行的测验就比较注
24、意，致使他们本来的特征被有意或无意地掩盖下来。2选择偏差与实验变量的交互作用效果由于种种原因或者抽样方法缺乏科学性，研究者所选择的样本总会产生一定的偏差，这种在选择中有偏差的样本是很难完全代表总体的，这种实验结果的可推论性也将受到极大的限制，这样自然就会降低实验的外部效度。30第三节 实验效度的影响因素及控制第30页/共59页3实验安排的反作用效果实验是在控制条件下进行的，实验室中的仪器设备或实验环境的人为性会影响和改变被试的典型行为。在实验研究过程中，如果被试了解了实验的安排或因参加实验而受刺激，那么他们就可能会产生霍桑效应。即在实验中接受实验刺激的被试感到自己受到了特殊的对待，因而在实验中
25、的表现与平时大大不同。参加实验的被试往往可能为投实验者所好，而改变正常的行为方式，努力表现实验者所期望的行为。4多重实验处理的干扰同一组被试在短期内接受两种或两种以上的实验处理时，前一实验处理往往会对后一实验处理产生积极或消极的影响，使被试产生练习效应或疲劳效应，因此用这种实验设计得到的结果就不能适用于非重复实验处理的情境。31第三节 实验效度的影响因素及控制第31页/共59页三、实验控制的基本方法要提高实验效度，除了具体分析和了解影响实验效度的各种因素外，关键问题是要对影响效度的各种因素进行有效控制。实验控制基本原则就是最大最小控制原则，意思是使自变量产生最大变化，使其他无关变量与误差产生最
26、小的影响。32第三节 实验效度的影响因素及控制第32页/共59页1物理控制物理控制就是注意实验情境的物理条件是否保持恒定，刺激的呈现是否标准，以及反应的记录是否客观一致等物理性因素的控制。2随机化控制随机化是实验控制的最基本方法。在研究设计中采用随机化程序可以避免许多无关变量，通过随机化可以将被试间的差异减小到最低限度，可以保证逻辑上的合理性等。3平衡控制平衡是指通过设立控制组，将无关变量的影响平均分配到实验组和控制组当中，使各组之间的差异尽可能相等，组与组之间保持同质。33第三节 实验效度的影响因素及控制第33页/共59页4.对外部情境的控制实验研究通常要探讨的是自变量和因变量之间的关系，要
27、解释自变量和因变量的关系必须排除无关变量对实验处理的干扰。5对人为因素的控制实验设计中还必须考虑人为因素对实验结果造成的影响。如被试知道自己参与实验或了解实验真实意图而可能作出的反常行为，表现出情绪高涨、加倍努力，或投实验者所好而行事。同样，当研究者了解哪些被试接受实验处理，哪些被试未接受实验处理，常会有意无意地给予某些暗示，赋予某种期望。34第三节 实验效度的影响因素及控制第34页/共59页6实验设计模式的控制在实验中人们常常用不同的实验设计模式来控制无关变量。不同的实验设计模式是针对特定的无关变量控制而设计的，每一种实验模式都有自己特定的控制条件。对外在效度的检验通常在研究实施以后，可采用
28、以下一些方法：由其他研究者通过重复来验证；以实际效果来验证；用元分析的互证来验证；与其他研究成果比较来验证。35第三节 实验效度的影响因素及控制第35页/共59页实验设计（designofexperiments）是指根据某一实验的具体目的要求，对各种变量进行精心安排，以获取预期结果的一种模式。一个科学合理的实验设计方案，不仅能够依据研究目的规定具体的研究任务和所要采取的技术路线和方法，而且能够用较少的人力、物力、财力及时间进行实验，最大限度地减少误差，获得可靠的结果。36第四节 实验设计方法第36页/共59页库珀（DonaldR.Cooper）和辛德勒（PamelaS.Schindler）把实
29、验设计方法分为前实验设计、真实验设计和准实验设计三大类型。下面先介绍实验设计的一些常用符号及其涵义：（1）X表示实验处理或自变量；（2）表示无实验处理；（3）O表示实验观测，包括因变量的测定；（4）G表示组，实验组或控制组；（5）R表示被试已作随机分配；（6）S表示被试；（7）表示虚线上下面的组别为非等组；（8）字母后下标的数字表示次数，如O1，表示观测1，O2表示观测2；X1表示实验处理1，X2表示实验处理2。37第四节 实验设计方法第37页/共59页一、前实验设计前实验设计主要包括三种形式：单组后测设计、单组前后测设计和静态组比较设计。它们的共同特点是由于对内部效度的影响因素控制不够充分，
30、因而实验的内部效度较低。38第四节 实验设计方法第38页/共59页设计1：单组后测设计GXO单组后测设计（one-groupposttestdesign）只有一组被试且不是随机选择，没有对照组，实验中只给予一次实验处理，实验后进行了一次测试，将后测的结果作为实验处理的效应。例如，某政府部门对公务员进行公共管理培训（X），一年后，参加培训的公务员公共管理能力有所提高（O），研究者就下结论，公务员参加公共管理培训有利于提高公共管理能力。这个结论是很难令人信服的，因为研究者没有对诸如历史、成熟、差异的选择等影响内部效度的因素进行控制，内部效度很低；另外，由于缺少前测和控制组的比较，无法得出“公共管理
31、培训是引起公务员公共管理能力提高”这一具有因果关系的判断。因此，采用该设计模式，要真正发现和确立实验处理的效应，通常需要多轮反复，把认识不精确、不全面、不深刻的成分筛选掉。39第四节 实验设计方法第39页/共59页设计2：单组前后测设计GO1XO2单组前后测设计（one-grouppretest-posttestdesign）比单组后测设计增加了前测(O1)，这样可对实验处理前后的差异（dO2O1）进行比较。在上例中，对公务员实施公共管理培训前，先对公务员的公共管理能力进行测试，增加了前测，然后再对其参加公共管理培训后进行测试，再比较前后测的公共管理能力是否有差异。优点：通过前测，研究者可以了
32、解被试在实验处理前的一些信息；通过前后测，可以得到被试在实验处理前后两次测试产生变化的直接数据，这个数据在一定程度上可以说明实验处理的效应；被试兼作控制组，便于估计被试个体态度对实验结果的影响。缺陷：由于没有控制组进行比较，无法控制历史、成熟等因素对测试结果的影响；实验处理的使用可能产生安慰剂效应；因前测对后测产生练习或疲劳的效应，对前测的保持与遗忘的个别差异等因素，可能会对被试后测成绩产生不同的影响，进而产生实验误差。40第四节 实验设计方法第40页/共59页设计3：静态组比较设计G1XO1G2O2静态组比较设计（staticgroupcomparisondesign）具有实验组和控制组两组
33、被试，但这两组被试是在实验处理前就已经形成，而不是采用随机化的原则组成的。在该模式中，虚线上面为实验组，在实验组中研究者操纵一种实验处理X对其被试进行研究，O1为处理后的反应效果；虚线下面为控制组，不接受任何处理，O2为控制组的反应效果。优点：由于引入了控制组，该设计可以控制历史和测验等因素对测试结果的影响，一定程度上提高了研究的内部效度。缺陷：该设计中的控制组并不是通过随机化过程产生的，不能保证实验组和控制组是等同的。此外，这种实验缺乏前测，后测差异可能包含着两组之间本来就存在的差别。41第四节 实验设计方法第41页/共59页二、准实验设计准实验设计在控制程度上，是介于前实验设计与真实验设计
34、之间的一种实验设计。它比前实验设计的效度要好得多，能对一部分影响实验效度的因素进行控制，但又不如真实验设计那样对整个研究过程作充分、严格的控制。42第四节 实验设计方法第42页/共59页设计4：单组相等时间样本设计XO1O2XO3O4单组相等时间样本设计是对一组被试抽取两个相等的时间样本，在其中一个时间样本出现实验处理（X），另一个时间样本不出现实验处理（），然后，比较这两段时间测试的分数。优点：在控制影响内部效度的因素方面是完全有效的。缺陷：控制影响外部效度的因素方面并不理想。集中体现在：测验的反作用；实验安排的反作用；选择偏差与实验变量的交互作用；重复实验处理的干扰。43第四节 实验设计方
35、法第43页/共59页设计5：单组时间序列设计GOlO2O3O4XO5O6O7O8单组时间序列设计是指对一个被试组或个体作一系列周期性测量，并在测量时间序列中引进实验变量（X），然后观测引进实验变量后的一系列测量结果，并与引入实验变量前的一系列测量结果相比较，研究实验变量插入前后测量结果的变化趋势，从而推断实验处理是否产生效果。下图表示在实验处理X引入后（竖直虚线），时间序列设计可能产生的结果。44第四节 实验设计方法第44页/共59页设计6：单组多因子实验设计G（OlX1O2）（O3X2O4）单组多因子实验设计是以单组作为实验对象，施加两种或两种以上的实验处理。每一种实验处理均实施前测和后测，
36、然后比较各种实验处理的效果，从而得出两种实验处理谁优谁劣的结论。在内部效度方面，这种设计缺点是实验结果可能受到历史、测量的工具等因素的影响。在外部效度方面，缺点是受到多重实验处理的干扰。运用该实验设计要注意：两个实验处理（X1和X2）之间不应互相影响；每次测定之间不应互相影响，即前测不应对后测造成影响；每次测定的指标应统一。45第四节 实验设计方法第45页/共59页设计7：非等组前后测设计G1OlXO2G2O3O4非等组前后测设计涉及一个实验组和一个控制组，并且每组都有前测和后测。在该设计中，实验组和控制组不是随机分配的，常以现实情境中的自然单位为实验组和控制组。优点：由于设置了控制组，从而使
37、该设计控制了历史、成熟和测验等因素对测试结果的影响。此外，由于两组都实施了前测，研究者可以通过前测了解被试在实验前的成绩和背景，从而控制选择因素。缺陷：首先，研究者在选择被试时如果忽视了年龄这一因素，不同年龄的被试分别作为实验组和控制组，会出现选择和成熟的交互作用的影响。其次，由于该设计模式有前测，被试经过前测，可能对实验变量非常敏感，造成测验的反作用效果。再次，研究者在选择被试时，如果出现某种偏差，选择了都具有某种特性的被试作为实验组，也可能会造成选择偏差与实验处理的交互作用。46第四节 实验设计方法第46页/共59页设计8：非等组前后测时间序列设计GlO1O2O3O4XO5O6O7O8G2
38、O9O10O11O12O13O14O15O16非等组前后测时间序列设计是由单组时间序列设计和非等组前后测实验设计组合成的新型准实验设计。在该实验设计当中，充分地控制了历史、成熟、测验、选择、选择和成熟的交互作用等因素对实验内部效度的影响。但测验的反作用效果以及选择偏差与实验处理的交互作用可能成为影响研究外部效度的主要因素。47第四节 实验设计方法第47页/共59页设计9：循环式设计1循环式设计中，研究者为了达到对实验控制的目的，使各组被试都接受不同的实验处理，对实验处理的顺序和实验时间的顺序采用轮换的方法。优点：四种处理X的各自分数的总和可以进行互相比较。这时，每个总和之间的差异不能被简单地解
39、释为由处理前的组间差异而造成的，也不能简单地解释为练习的效应或历史、成熟等因素的作用。因为在该设计中，基本控制了成熟、历史、测验和选择因素对实验结果的影响。所以可解释为不同实验处理X的作用。同样，行的总和之间也可以进行比较，以判断分析组与组之间的差异。缺陷：由于不能采用随机分配被试的方法，各被试组只能选择尽可能相等的固定整组，因此人为选择被试组的差异可能造成组与组之间的差异。这种选择因素也可能与历史、成熟、练习效应等产生交互作用的效应。48第四节 实验设计方法第48页/共59页三、真实验设计真实验设计对实验条件的控制程度要求较高，同时实验者可以有效地操纵研究变量。真实验设计是在随机化原则的基础
40、上，选择和分配被试，从而基本控制与实验目的无关的变量对实验结果的影响，使实验结果能客观地反映实验处理的作用，为实验结果的推广奠定基础。49第四节 实验设计方法第49页/共59页设计10：完全随机化前后测设计RGlOlXO2RG2O3O4完全随机化前后测设计（completelyrandomizedpretest-posttestcontrolgroupdesign）通过随机化程序将实验对象分派到实验组和控制组，使实验组和控制组保持同质，两组均实施前测与后测。实验处理的效应可表示为：d（O2O1）（O4O3）。优点：这种实验设计可以较好地消除历史、成熟、测验经验、选择、统计回归、测量工具的使用等
41、因素对内部效度的干扰，达到较高的内部效度。缺陷：由实验消耗、局部历史因素、实验处理的扩散或模仿、补偿性等同、补偿性对抗、报复性士气低落等因素对内部效度造成的影响仍无法消除。50第四节 实验设计方法第50页/共59页设计11：随机化后测设计RG1X1O1RG2X2O2RG3X3O3RG4X4O4RGnXnOn随机化后测设计（randomizedposttestcontrolgroupdesign）是将被试随机地分成n个小组，并将n个实验处理随机地分配到各个小组当中（其中有一组可以是不接受实验处理的控制组），然后对所有小组进行后测验，获得各组的后测验分数O1、O2、O3、On。优点：首先，由于通过
42、随机化程序分派被试和实验处理，从而较好地控制了历史、成熟和统计回归因素对内部效度的影响；其次，由于实验是在同等条件下进行的，因此它控制了选择和被试的中途退出等影响内部效度的因素；最后，由于各组被试没有进行前测验，从而控制了测验与实验处理交互作用对实验外部效度的影响。缺陷：把可以控制的个体差异作为实验误差而没有加以有效控制，从而增大了实验误差，影响了实验结果的精确性和有效性。51第四节 实验设计方法第51页/共59页设计12：随机化区组设计随机化区组设计（randomizedblockdesign）是指先按一定规则将试验单元划分为若干个区组（blocks），使得区组内的实验对象的个别差异尽可能小
43、，即保证区组内的同质性，并使每个区组均接受所有K个实验处理，且各个区组内每个实验处理仅有一个观测，其顺序是随机决定的。随机化区组单因素设计的模型52第四节 实验设计方法区组实验处理区组平均X1 X2 X3 Xk1（优良）O11 O12 O13 O1k2（中等）O21 O22 O23 O2k3（较差）O31 O32 O33 O3k处理平均O.1 O.2 O.3 O.k第52页/共59页优点：考虑到个别差异对实验结果的影响（即区组效应），而把实验单元（被试）划分为几个区组，并在统计计算上将这种影响从组内误差中分离出来，从而增加实验数据的有效信息，降低实验误差，从而进一步精确地反映实验处理的作用。缺
44、陷：在划分区组时有一定困难。如果在同一个区组内的各实验单元（被试）的差异较大，就会出现较大的误差。53第四节 实验设计方法第53页/共59页设计13：所罗门四组设计RGlOlXO2RG2O3O4RG3XO5RG4O6所罗门四组设计通过随机化程序将实验对象分派到实验组和控制组，使四个组保持同质，两个实验组中，一个组实施前测与后测，另一个组实施后测；两个控制组中，一个组实施前测与后测，另一个组实施后测。优点：所罗门设计可以区分前测、实验刺激、外部因素以及它们之间的交互作用对因变量的影响，历程和成熟等因素引起的误差既可控又可测，因此内部效度较高。缺陷：第一，设置四个组，实验对象大量增加，时间和成本也
45、成倍增加；第二，当前测、实验刺激、外部因素之间的交互作用过强时，很难对自变量和因变量之间是否具有因果关系作出判断，即内部效度降低；第三，尽管该设计可以确定外部因素对自变量是否有影响，也可计算出影响的大小，但无法确定究竟哪些变量与因变量之间还存在着因果关系。54第四节 实验设计方法第54页/共59页设计14：完全随机化析因实验设计完全随机化析因实验设计（randomizedfactorialdesign）是指实验中包括两个或两个以上因素（自变量），并且每个因素都有两个或两个以上的水平，各因素的各个水平互相结合，构成多种结合处理的一种实验设计模式。最简单的因子设计是22因子设计，即有两个因子，每个
46、因子有两个水平，共有4种组合，如下图所示。55第四节 实验设计方法第55页/共59页在完全随机化析因实验设计当中，研究者可以考察各个自变量交互作用对因变量的主要影响效应（交互作用）；并同时考察各个变量对同一因变量的主要影响效应（主效应）以及考察一个因素的各个水平在另一个因素的某个水平上的效应（简单效应）。析因实验设计的重要作用，也是区别于单因素实验设计的一个重要特征，在于它能够分析出因素之间的交互作用，从而为选择最优的实验处理组合提供科学的依据。56第四节 实验设计方法第56页/共59页复习思考题1.实验法的内涵及基本要素。2.简述实验法的优点和缺陷。3.从不同角度对实验法进行分类。4.举例说明实验法的操作程序。5.举例说明影响实验内部效度的主要因素及控制措施。6.举例说明影响实验外部效度的主要因素及控制措施。7.举例说明准实验设计的基本方法。8.举例说明实验法在公共管理研究中的运用。57第57页/共59页 谢 谢！58第58页/共59页59谢谢您的观看！第59页/共59页