心理實驗法第十二講:Subject variables and design critiques

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在2013年3月10日 (日) 22:14所做的修訂版本


目錄

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

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

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？

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

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？

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)

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
      • 若某一組等別少，穩定不高
      • 統計會較容易
    • large number
      • 大數原則

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）

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

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

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

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）

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。

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

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

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

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

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

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

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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