心理實驗法第七講：factorial design

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目錄 1 Factorial design 1.1 實驗的目的 1.2 多因子設計 1.3 Case study 1 1.3.1 Ehrenfreund and Badia (1962) 1.3.2 Measuring attitude 1.3.3 Case study 2 Cognitive dissonance theory (Festinger,1957) 1.3.3.1 Statistically significant 1.3.4 Case study 3 Subject variables 1.3.5 Case study 4 1.3.6 Case study 4 cont. 1 1.3.7 Case study 4 cont. 2 1.3.8 Case study 5 1.3.8.1 Mental chronometry

Factorial design

• 隨著時代進步，心理學的方法也進步
• 但心理學想問的問題本質沒有變
• 探討人類心理與行為背後存在的...
• 以前所有問題都只能問最簡單的地方
• 現在有能力問更多
• 為什麼要問更多？

實驗的目的

• Cause-and-effect relationships
  • Deprivation -> hungry
  • Conflict -> anxiety
• 但人的行為/心理現象通常不是只有一個原因造成
  • 高速公路標示辨識為例
    • 什麼因素會影響高速公路標示辨識？
    • 光線
    • 認字能力（韓文標誌看得懂嗎？）
    • 意識狀態（如24小時未睡）
    • 吃藥或喝酒
    • ......
    • 不只一個原因影響

多因子設計

• 多因子設計（factorial design）
  • 例如
    • 父母育兒具敵意且過度干涉 -> 小孩退縮
    • 若再加上忽略小孩 -> 小孩反社會
  • 有些問題勢必兩項或以上的因素在一起才會發生

Case study 1

Ehrenfreund and Badia (1962)

• 目的：老鼠在不同剝奪量和獎賞量下表現
  • Factor 1 剝奪量
    • 95% / 85% ad lib (free-feeding) weight
  • Factor 2 獎賞量
    • 45mg / 260mg food pellet
• Dependent variable
  • 5 feet跑道中間2 feet的速度
• 控制
  • Ad lib weight
    • 自然狀態下的體重
    • 因為每一隻老鼠的體重進食量不一，因此控制剝奪量本身對於個別動物的影響不同
  • 量中間段的速度
    • 因為起跑段與終點段的變化比較大
• 結果
  • 6-1

• Factors, variables and levels
  • Case study 1 為 2X2之factorial design
  • Factor 1 為剝奪量
    • 有2 levels 之variables
    • 即high and low deprivation
  • Factor 2 為獎賞量
    • 亦有2 levels 之 variable
    • 即high and low incentive
• 最多有幾個factor？
• 平常的用語，Factors有時說成variables但一般不會反過來
• Factors與variables組合
  • High deprivation – high incentive
  • High deprivation – low incentive
  • Low deprivation – high incentive
  • Low deprivation – low incentive
• 2X2 = 4種組合
• 如果2X2X3 = 12種組合

Measuring attitude

• 態度的測量
  • 問卷調查
    • 你贊成增加給窮人的社會褔利支出嗎？->19%
    • 你贊成增加給窮人的社會救助支出嗎？->63%
  • 問卷調查中抽樣的三個層次
    • 實體抽樣
    • 問題之抽樣
    • 受訪者回答之抽樣

Case study 2 Cognitive dissonance theory (Festinger,1957)

• Attitude change occur in high-dissonance condition
• Linder, Cooper, and Jones(1967)
  • 2X2 factorial design
  • Task 寫一篇支持控制言論自由的文章（原本為反對的人）
    • Factor 1 選擇（有無告知實驗參與者可不可以有選擇）
    • Factor 2 獎賞 $.5 / $2.5
  • 結果2
    • 表6.2

pic.6-2

• 繪圖
  • 圖6.1

pic.6-3

• Analysis of variance

如下圖 pic.6-4

Statistically significant

• 'αlevel'
  • .05代表20次有一次by chance顯著
• 'p value'
  • 犯type I error 的機率

pic.6-6

• 作圖的重要性
• Case study 1之圖

pic.6-7

Case study 3 Subject variables

• Chi(1978)
  • A variables -> recall digits / chess pieces
  • B variables -> children / adults
• 結果
  • 西洋棋：小孩記得平均9.3，大人則5.9
  • 數字：小孩記得平均6.1，大人則7.8
  • Interaction!!

Case study 4

• 陳陽晴與汪曼穎（2011）
• 2 X 3
  • A variable : 心情
    • 正／負
  • B variable : 預測線索
    • 無線索、情緒威脅線索、情緒提昇線索
  • 依變項
    • 衝動購買行為

Case study 4 cont. 1

• 共變
  • 共同影響結果的因素（有語病 :p ）

• 例如：
  • • 權威性格與智商是共變的
    • 若研究權威性格高低與問題解決結果
    • 沒有處理智商問題，我們會不知是智商影響問題解決的結果還是性格？

Case study 4 cont. 2

• • 研究中與依變項（衝動購買行為）共變的
    • 購物衝動性（性格）
  • 即
    • 衝動購買行為與購物衝動性間有共變
  • 處理方法
    • 利用統計手段

Case study 5

• “code” record in memory (Posner等人)
• Solso and Short (1979)
• 步驟
  • 呈現「色板」
  • 間隔後出現第二刺激
  • 實驗參與者以按鍵反應「合不合」
  • 記錄實驗參與者反應時間（reaction time）
• Complex factorial design
• Factor 1 (type of relationship)
  • Color to associate / color to word / color to color
• Factor 2 ( delay between stimulus)
  • 0msec. / 500msec. / 1500msec.
• Factor 3 (match or mismatch)
• 3 X 3 X 2
• Case study 5 figure

pic.6-8

Mental chronometry

• 實驗結果如圖6.3
• Solso and Short的解釋如圖6.4

• • 由reaction time 推測內在歷程
• 利用tachistoscope (T-scope)
  • Forced-choice procedure
• Within subject

• Model for case study 5
• 圖6.4

pic.6-9

• • tachistoscope (T-scope)
    • Wundt即製作了

pic.6-10

• • 量單純反應時間
    • 可以利用簡單物理原理
      • Wundt也是
      • 利用鐘擺
      • 也可以用自由落體
      • 請同學來試

• • • • 如何計算
        • X = ½ gt2
        • t = √2X/g

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