心理實驗法第六講：Basic of control

出自KMU Wiki

Basic of Control and Factorial Design
心理實驗法九十六學年度第五講
前面幾張省略（因為與上一講重復）

目錄 1 Placebo 2 Within-subject 2.1 Within的好處 2.2 Why易顯著 2.3 不能用within的時機 3 PC與Psychology 4 心理學實驗中另一項問題 5 Two meanings of control

Placebo

• Case Study (p.48)
• Paul (1966) speech phobia的治療
• 分四組（共67人）
  • 接受behavior therapy（15人）
  • 接受insight therapy（15人）
  • 吃無害也無效的藥丸（15人）
  • 未接受任何治療（control 22人）
• DV
  • 四位clinical psychologist（不知情）之前後測差異
• 結果
  • Behavior 進步 100%
  • Insight 進步 60%
  • Pills 進步 73%
  • Control 進步 32%

• 第三組稱為
  • Placebo control group
• 所吃的藥稱為
  • Placebo pills
• 所呈現的效果為
  • Placebo effects

• Experimenter Bias
  • 前面的實驗
    • 如果打分者知道所評分對象接受了什麼治療...
  • Scorer's bias
    • 韓國裁判？
  • 如何避免？
• Blind control
  • Single blind
  • Double blind
• Case Study (p.50)
• Rosenthal and Fode (1963)
  • 告知學生
    • 一組老鼠為maze-bright
    • 另一組老鼠為maze-dull
  • 結果
    • Maze-bright的老鼠表現遠較maze-dull為佳
    • 其實兩組老鼠由同一種老鼠中隨機抽取

Within-subject

• Between-subject design 受試者間設計
  • Group A Experimental conditon Measure
  • Group B Control condition Measure
• Within-subject design 受試者內設計
  • Subject A->experimental condition1 + experimental condition2 +......

Within的好處

• 減少subject數量
• 可以不必考慮實驗組與控制組之環境是否相同
• 較易顯著（統計上）

Why易顯著

由SS(sum of square)看

• SSt=SSb+SSw （between subject）

其中SSt代表Sum of Square total，是整體的變異大小。SSb代表Sum of Square between groups，也就是組間的變異大小。SSw代表Sum of Square within groups，是組內的變異大小。統計顯著性考驗時，則先各求MSb（Mean Square between groups）與MSw（Mean Square within groups）再求其比值（就是F值）。

• SSt=SSb.sub+SSw.sub=SSb.sub+SStreatment+SSresidual （within subject）

其中SSt與上面同。SSb.sub代表Sum of Square between subjects，是受試者間的變異大小。SSw.sub代表Sum of Square within subjects，是受試者內的變異大小。同時SSw.sub可以再分為SStreatment（Sum of Square between treatment）與SSresidual（Sum of Square residual）兩個部分。SStreatment代表各操弄間的變異，SSresidual代表剩餘的變異。在統計顯著性考驗時則求MStreadtment（Mean Square between treatments）與MSresidual（Mean Square residual）再求其比值。
因為在within subject時從SSt去除了SSb.sub，所以剩下的變異一定比較小。可能有利於F值的表現。為何有利，可能還需要看個別資料來說明。
由個別來看

• xij=μ+βj+εij （between subject）

其中i代表在組內不同受試者，j代表不同的組別。x是所測得的資料，μ代表整體平均數，βj代表各組的效果，εij代表各測量的誤差。本式代表每一個測量（xij）得自整體平均數（μ）與所給予的操弄的效果（βj）與每一次測量的誤差（εij）的和。

• xij=μ+βj+πi+εij （within subject）

基本上符號與上面相同，只是多了πi為個別差異（individual difference）。每一個測量（xij）當中，誤差中（εij）看出效果（βj）大小的比值時within subject就可以扣除個別差異，自然可以較易顯現效果。

本段主要參考：林清山（1992）心理與教育統計學。台北：東華書局。

不能用within的時機

• 以下時不可用（較不適用）within-subject design
  • 對受試者影響具持續性
  • 呈現的次序會影響結果時
  • 有以上嫌疑時

PC與Psychology

• 實驗控制上常用PC (personal computer)
  • 快速呈現
  • 隨機排列
  • 收集資料
  • .....

心理學實驗中另一項問題

• Demand characteristics
  • 實驗參與者會揣測主試者的意圖，而試著去符合或不符合主試者的要求，造成反應偏誤，不該顯著的結果卻顯著。
  • 情境
    • 防音暗室
    • 一堆怪機器（自己拉的線、用角鋼....）
    • 面貌凶惡的男主試
    • 大一修普心嫩嫩的實驗參與者
    • 主試問：「有沒有看到！」

Two meanings of control

• Control of IV
  • Spallazani實驗中精液的不同
  • 人工環境中金絲雀築巢
• Control environment
  • 實驗組與控制組間的差異除了上面控制以外控制成相當

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