心理實驗法第十三講:Subject variables and design critiques

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[編輯] Subject variables

心理學（實驗）之夢魘
最大confounding variables之來源
- 個別差異（individual difference）
- 如身材、IQ、性別、種族、社群....
是夢魘但也不能不理

[編輯] 舉例之一

課本p97~98
- Field based study
  - 在一工廠，一般員工開設領導知能研習班，自由在下班後參加。並在10年追蹤，發現參加研習班的員工職位明顯與他們同期但未參加研習班者為高
  - 所以研習班有效？
- confounding : motivation

[編輯] 組間控制

基本上實驗中希望在各組之間所有的相關的subject variables為相等
但很難！
所以approximately equal即可
但問題一：到底有多少相關的
問題二：什麼是相關的
問題三：相等？

[編輯] subject variables之測量

如何得知各組間subject variables相等？
有些有測量，如IQ
但很多不能測，如參加這個實驗的動機
即使可測量也有誤差
- IQ 105與 102相等或不相等

[編輯] Random selection

一種讓組間沒有差異的理想作法
- 理論上理想
- 實際上有些困難
  - 當隨機選擇的電話號碼
  - 但接電話者隨機嗎？
  - 肯回答問題者沒有偏誤？

[編輯] Paradigm

由第五章models中前3種例，說明如何控制
- between subject design
- matched subject design
- within subject design
其實為兩大類
- independent groups designs (between-subject)
- dependent groups designs (within-subject)

[編輯] Model 1 between subject design

unbiased assignment
random assignment (completely random assignment)可以使兩（或多）組大約相等
random assignment之注意事項
- equal number
  - 若某一組特別少，穩定不高
  - 統計會較容易
- large number
  - 大數原則

[編輯] random assign

random assign的作法
- 抽籤：如60人分成四組，可以預作60張簽，其中15張為A，15張為B，15張為C，15張為D
- 查表
- 電腦(pseudo-random問題)
- 座位：請實驗參與者分成四排（不要刻意安排）

[編輯] Block randomization

在Linder, Cooper, and Jones(1967) cognitive dissonance之實驗
- 因怕洩題採block randomization
- 使用block randomization要有理由
- 作法與completely randomization相等在固定block內完成各次之randomization

[編輯] assignment的方向

random assign有兩種方向（即使結果相等）
- assign subjects to treatments
- assign treatments to subjects

[編輯] Model 2 matched subject design

Match要有兩個條件
- 要有highly related
- subject characteristics可以測量
- 如學習之作業
  - IQ高相關，性格低相關
  - IQ可測量

[編輯] 測量方式

利用與實驗與完全不相干的工具
- 如IQ用IQ test
用實驗task或與task相似工作
- 如p102下面的例子
Match時的注意
- 理想狀態，分到不同組的各實驗參與者某一特性完全相同（如IQ、年齡...）
- 實際上很難找到完全相同。
- 所以「大致」相同即可
- 但是該特性之變異性大怎麼辦？
Matching technique
- ad lib matching
  - p125
    - A 20.5 8.0 7.2 3.2 mean=9.72
    - B 17.2 10.7 6.5 4.3 mean=9.67
  - 平均相當，並各有高中低大致分佈
- random blocks technique
  - 各blocks內random assign (blocks由matching之特性依序排列後分出）

[編輯] ad lib matching

Lambert and Solomon (1952)
- task : run down a runway
- 步驟：1. 30次學習。2. 分組兩組。 3.測量何時不跑了。
- 依變項：在多少trials之後在start box3分鐘以上
- 分組：A.障礙物在靠goal。B. 障礙物在靠start。
- matching：學習階段最後四次離開start box的時間。

[編輯] random blocks technique

P.103 case study (Smith等人, 2005）
- 檢驗盲人與視力正常人對大小知覺的能力
  - 蒙眼拿十種物品（如牛奶壺、汽水罐..）6秒
  - 全部拿過以後依隨機順序用手比物品大小
  - 盲人較為精確，視力正常者往往高估
- match什麼？
  - 性別、教育程度、年齡
  - 後兩項可以用random blocks technique

[編輯] Model 3 within subject design

為何要作順序平衡？
- 兩個影響力
  - practice effect
    - 使表現好
  - fatigue effect
    - 使表現差
- 但不知何者較具影響力

[編輯] Latin square

sequence counter balance需要N!組
Latin square只要N組（如p104 table6.1）
- 4x4(還有三種）
  - ABCD
  - BADC
  - CDBA
  - DCAB
Latin square例子
- P.106~107 Case study Evans & Saint-Aubin(2005)
- 兒童聽童書時較注意文字或圖？
  - 實驗參與者：五個4至5歲的兒童（不識字）
  - 材料：五種圖畫書（圖文位置及圖有無彩色等不同）
  - 測量：利用eye tracker
  - 觀看順序：以Latin square決定
  - 結果：兒童多半在看圖、彩色圖更吸引兒童

[編輯] 何時不能用Within？

treatment影響後來的
- 隔離生長vs未隔離生長老鼠
- 不同教學法比較
與subject相關
- 不同IQ者的表現差異
- 性向不同的效果

[編輯] Subject loss

Case study P.106
subject loss (attrition)
- 主題：求職訓練
- 實驗參與者：60個人，隨機分兩組，一組接受為期四週的求職訓練，另一組為對照組。
- 依變項：一個月後求職成功率
- 結果：求職訓練組16人完成所有課程，其中12人成功（75%），對照組為15人成功（50%）。所以認為求職訓練成功。
為何流失？
- 動機
  - 動機不高，求職意願沒有很強烈....
- IQ
  - IQ不高，不理解課程內容，上不下去了...
- 情緒
  - 情緒穩定性不高，耐不了壓力...

如何防止流失？
- 盡可能不要作長期的實驗
- 先前就要和實驗參與者確認可否作長時間合作
- 留下實驗參與者連絡方式（手機）
- 前一天一定要提醒實驗參與者
如何防止流失之例
P.108 case study Rushton & Bons (2005)
- 想利用同卵及異卵雙胞胎了解擇偶及擇友與自己的相似性
- 針對每一對雙胞胎發出六份問卷（本身、配偶、同性友人）
- 防止流失之方法
  - 若沒寄回，再寄一次-->增加25%
  - missing data --> 利用統計方式補足
若避免不了
- Pretreatment information
- Data on the subjects' progress
- Posttreatment information

[編輯] Design critiques

Case study chap 7 p.112
hippocampus 對複雜學習有關，與簡單學習無關
- 切除由隨機選擇的20隻老鼠的hippocampus
- 上述再隨機分成各10隻為一組，一組學簡單迷津，另一組學很複雜的困難迷津
- 結果簡單迷津組在10個嘗試之無錯誤學會，但複雜迷津組則超過30次以上
- 因此認為假設成立
Case study的問題在那？
- Case study利用independent subject design
- 但在假設中除了簡單/複雜問題外，尚有hippocampus的存在與否。
- 所以應該用factorial design如p.112之表

[編輯] Cues for criticizing

What is the independent variable?
Subject / manipulated variable?
What is the dependent variable?
Keep constancy?
Type of design

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取自"http://wiki.kmu.edu.tw/index.php/%E5%BF%83%E7%90%86%E5%AF%A6%E9%A9%97%E6%B3%95%E7%AC%AC%E5%8D%81%E4%B8%89%E8%AC%9B:Subject_variables_and_design_critiques"

 * random assignment之注意事項
 ** equal number
-*** 若某一組等別少，穩定不高
+*** 若某一組特別少，穩定不高
 *** 統計會較容易
 ** large number
 ** 查表
 ** 電腦(pseudo-random問題)
-** 座位：請受試者分成四排（不要刻意安排）
+** 座位：請實驗參與者分成四排（不要刻意安排）
 ==== Block randomization ====
 ** 如p102下面的例子
 * Match時的注意
-** 理想狀態，分到不同組的各受試者某一特性完全相同（如IQ、年齡...）
+** 理想狀態，分到不同組的各實驗參與者某一特性完全相同（如IQ、年齡...）
 ** 實際上很難找到完全相同。
 ** 所以「大致」相同即可
 ** P.106~107 Case study Evans &amp; Saint-Aubin(2005)
 ** 兒童聽童書時較注意文字或圖？
-*** 受試者：五個4至5歲的兒童（不識字）
+*** 實驗參與者：五個4至5歲的兒童（不識字）
 *** 材料：五種圖畫書（圖文位置及圖有無彩色等不同）
 *** 測量：利用eye tracker
 * Case study P.106
 * subject loss (attrition)
 ** 主題：求職訓練
-** 受試者：60個人，隨機分兩組，一組接受為期四週的求職訓練，另一組為對照組。
+** 實驗參與者：60個人，隨機分兩組，一組接受為期四週的求職訓練，另一組為對照組。
 ** 依變項：一個月後求職成功率
 ** 結果：求職訓練組16人完成所有課程，其中12人成功（75%），對照組為15人成功（50%）。所以認為求職訓練成功。
 * 為何流失？
 ** 動機
 *** 動機不高，求職意願沒有很強烈....
 ** IQ
 *** IQ不高，不理解課程內容，上不下去了...
 ** 情緒
 *** 情緒穩定性不高，耐不了壓力...
 * 如何防止流失？
 ** 盡可能不要作長期的實驗
-** 先前就要和受試者確認可否作長時間合作
+** 先前就要和實驗參與者確認可否作長時間合作
-** 留下受試者連絡方式（手機）
+** 留下實驗參與者連絡方式（手機）
-** 前一天一定要提醒受試者
+** 前一天一定要提醒實驗參與者
 * 如何防止流失之例
 * P.108 case study Rushton &amp; Bons (2005)
 ** 想利用同卵及異卵雙胞胎了解擇偶及擇友與自己的相似性
 ** 針對每一對雙胞胎發出六份問卷（本身、配偶、同性友人）
 ** 防止流失之方法
-*** 若沒寄回，再一寄次--&gt;增加25%
+*** 若沒寄回，再寄一次--&gt;增加25%
 *** missing data --&gt; 利用統計方式補足
 * 若避免不了
 ** Pretreatment information
 ** Data on the subjects' progress
 <br>
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[編輯] Subject variables

[編輯] 舉例之一

[編輯] 組間控制

[編輯] subject variables之測量

[編輯] Random selection

[編輯] Paradigm

[編輯] Model 1 between subject design

[編輯] random assign

[編輯] Block randomization

[編輯] assignment的方向

[編輯] Model 2 matched subject design

[編輯] 測量方式

[編輯] ad lib matching

[編輯] random blocks technique

[編輯] Model 3 within subject design

[編輯] Latin square

[編輯] 何時不能用Within？

[編輯] Subject loss

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