心理論文均衡設(shè)計在心理實(shí)驗中的應(yīng)用

　　心理學(xué)發(fā)展中的問題驅(qū)動著心理研究的方法學(xué)的發(fā)展，歷史上spearman為解決發(fā)展智力提出了因素分析法，glass為說明心理治療的療效提出了元素分析法都充分說明這一點(diǎn)。隨著心理學(xué)研究的越來越深入對研究方法學(xué)提出了巨大的挑戰(zhàn)，因此不管是從心理學(xué)研究的現(xiàn)實(shí)需求來看還是從實(shí)驗設(shè)計的內(nèi)在邏輯型來看討論均勻設(shè)計也是非常必要的。均勻設(shè)計是一種由深厚的統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗方法，在各個領(lǐng)域都已廣泛應(yīng)用，因此進(jìn)一步探索均勻設(shè)計在心理實(shí)驗中的運(yùn)用，仍是今后研究的一大課題。

　　《應(yīng)用心理學(xué)》主要介紹國內(nèi)外心理學(xué)的最新動態(tài)，反映心理學(xué)各個領(lǐng)域的研究及其應(yīng)用的最新成果�！稇�(yīng)用心理學(xué)》注重論文質(zhì)量，在我國心理學(xué)界享有較高的聲譽(yù)，被國內(nèi)多所一流大學(xué)列為心理學(xué)重要學(xué)術(shù)期刊源，并被中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)等數(shù)據(jù)庫全文收錄，還是中國社會科學(xué)引文索引的期刊源雜志。

　　摘要：均衡設(shè)計起初廣泛應(yīng)用于數(shù)學(xué)研究領(lǐng)域?qū)τ跀?shù)值的統(tǒng)計分析，后來拓展到了自然科學(xué)的各個方面，本文介紹了具備、均勻設(shè)計的特點(diǎn)以及心理學(xué)科實(shí)驗的設(shè)計原理要求，將均衡設(shè)計方法運(yùn)用到心理學(xué)實(shí)驗中，研究心理學(xué)的一些問題。

　　關(guān)鍵詞：均衡設(shè)計、心理實(shí)驗、數(shù)據(jù)處理

　　前言：

　　均衡設(shè)計是一種由數(shù)學(xué)家王元、方開泰在1979年提出的一種新的實(shí)驗設(shè)計方法保留并提高了正交設(shè)計的均勻分散性實(shí)驗次數(shù)等于處理水平數(shù)據(jù)均勻設(shè)計包括選擇均與設(shè)計等，適用于探索性試驗，特別適合與多個變量相互作用不但能綜合處理連續(xù)變量，還能處理離散型的數(shù)據(jù)，可以運(yùn)用到心理實(shí)驗的研究中。

　　一、從大與小池塘問題到均勻設(shè)計

　　心理實(shí)驗設(shè)計從簡單到復(fù)雜，從單因素到多因素，反映了心理學(xué)實(shí)驗的進(jìn)步歷程和心理科學(xué)的發(fā)展多因素多水品實(shí)驗設(shè)計主要優(yōu)點(diǎn)是能夠揭示變量之間的交互作用，提高研究的外部研究效率但實(shí)驗處理組處理會因為實(shí)驗因素與水平的增加而急劇增加。心理學(xué)傳統(tǒng)實(shí)驗難以容納如此多的實(shí)驗數(shù)據(jù)處理組。如果把實(shí)驗處理比作魚，把實(shí)驗設(shè)計比作池塘的話，很容易發(fā)發(fā)現(xiàn)魚太大而池塘太小，試驗中出現(xiàn)著這種現(xiàn)象課稱為大與小池塘問題。伴隨著實(shí)驗設(shè)計從全面試驗設(shè)計到正交試驗設(shè)計再到均勻?qū)嶒炘O(shè)計等階段。

　　全面試驗設(shè)計處理組介數(shù)最多，涵蓋了所有可能的組介數(shù)，全面試驗及難以實(shí)現(xiàn)花費(fèi)有高，為了降低成本提高效率，研究者發(fā)現(xiàn)可以從所有組介中挑出一些具有代表性的數(shù)據(jù)進(jìn)行試驗。正交實(shí)驗設(shè)計就是這樣一種方式其中具體方法這里就不再贅述，正交實(shí)研究室一種有效的挑選試驗處理的方法。與全面試驗設(shè)計相比，正交處理組介大大減少。

　　目前，正交試驗設(shè)計已被引入到心理學(xué)實(shí)驗研究中，并取得了一定的成果，在這些采取正交試驗設(shè)計中處理數(shù)組至少都有七個以上甚至更多，要是引用全面設(shè)計來研究這些心理實(shí)驗大量的數(shù)組就會導(dǎo)致實(shí)驗組奔潰根本無法實(shí)施。二孫翔、陳一聞在2005年云云正交實(shí)驗設(shè)計方法設(shè)計了消費(fèi)者的消費(fèi)觀是運(yùn)用正交數(shù)組處理方法，一次處理了上百個實(shí)驗組介顯示出了正交試驗設(shè)計在心理學(xué)研究領(lǐng)域的強(qiáng)大功效。雖然迄今為止鮮有運(yùn)用均用設(shè)計驚醒心理學(xué)實(shí)驗數(shù)據(jù)處理的案例，但軍訓(xùn)設(shè)計這一方法定會在不久的將來大局廣泛得多運(yùn)用到心理學(xué)實(shí)驗中，目前以均勻設(shè)計為題討論性理學(xué)的文獻(xiàn)較少，但均勻設(shè)計這一方法已被部分學(xué)者運(yùn)用到性理學(xué)實(shí)驗設(shè)計的組介處理中了，心理學(xué)在均勻設(shè)計方面的首次案例是1989年蔣生，陳瑞證明了均勻設(shè)計適合于在心理學(xué)而方面的研究。在1980年方開泰發(fā)表了第一篇均勻設(shè)計的論文之后，均勻設(shè)計本身的理論又有了長足的進(jìn)步。如今已被業(yè)內(nèi)多研究領(lǐng)域所采用化學(xué)工程、航班運(yùn)籌、工業(yè)制造等哥哥領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用，取得了令人矚目的成績。隨著心理學(xué)問題復(fù)雜性日益增加，我們繼續(xù)從方法論的角度思考如何改進(jìn)實(shí)驗設(shè)計，簡化實(shí)驗布置，優(yōu)化實(shí)驗調(diào)查，并能滿足那些包含因素較多及處理數(shù)組水品較多的實(shí)驗要求。從這個角度來講均勻設(shè)計無疑是給心理實(shí)驗提供了一個良好的實(shí)驗設(shè)計方法。并給心理實(shí)驗提供的新的方法與視野優(yōu)化了實(shí)驗結(jié)構(gòu)。

　　二、均衡設(shè)計在心理實(shí)驗設(shè)計中的應(yīng)用

　　均衡設(shè)計是我國數(shù)學(xué)及方泰在1978年提出的，其基本思想是在試驗范圍內(nèi)選出具有代表性的實(shí)驗數(shù)組，并盡可能多的攜帶實(shí)驗信息，均勻設(shè)計運(yùn)用數(shù)輪的方法是試驗點(diǎn)在試驗范圍內(nèi)進(jìn)行均勻分散，并且考慮到整齊可比，所以使得實(shí)驗準(zhǔn)確反映實(shí)驗內(nèi)部規(guī)律時，使得試驗次數(shù)大大減少。

　　均勻設(shè)計的主要特點(diǎn)有：每個因素在每個實(shí)驗水品僅做一次實(shí)驗，試驗次數(shù)按水平數(shù)的增加量呈算數(shù)型增長，所以實(shí)驗因素較多的情況下運(yùn)用均勻設(shè)計的方法對于實(shí)驗的實(shí)施更為有利，在運(yùn)用均勻?qū)嶒炘O(shè)計是要運(yùn)到均勻設(shè)計表及配套的使用表，均勻設(shè)計表及配套的使用表由數(shù)學(xué)統(tǒng)計學(xué)家編制由于均與設(shè)計表由兩行兩列組成的實(shí)驗方案表，并小范圍矯正設(shè)計表，因此需要配套的使用表。使用配套表給出了實(shí)驗數(shù)組介代表新的數(shù)據(jù)估量,以偏差值衡量，同時也規(guī)定了我們應(yīng)選擇那些均勻設(shè)計表。而非方差分析模型下達(dá)到最優(yōu)。

　　均勻設(shè)計最電信發(fā)的使用領(lǐng)域是因素數(shù)目多伊蘇水平多的領(lǐng)域，并適用于實(shí)驗周期場費(fèi)用高的實(shí)驗。比如在1978年，一期部在研究巡航導(dǎo)彈是曾提出五個因素，二每個因素的實(shí)驗水平熟都大于10，而且要求試驗次數(shù)小于50次，這用正交設(shè)計根本實(shí)現(xiàn)不了，需要用到均用設(shè)計。均勻設(shè)計主要可以用到以下幾個類型的實(shí)驗，探索性試驗，實(shí)驗初期，可以用均勻設(shè)計來探索實(shí)驗已決定哪些關(guān)鍵因素可以進(jìn)入實(shí)驗，因素水平范圍去多大。，從多水平凡未經(jīng)實(shí)施延運(yùn)用均與設(shè)計可以明顯的減少單因素實(shí)驗帶來的誤差，和實(shí)驗組數(shù);可以很快的偵測出多個因素之間的交互作用，交互作用是多因素試驗中關(guān)注的的焦點(diǎn)，全面試驗需要探查所有的情況后才能探明交互作用，正交設(shè)計由于其整齊可比的特性，搞得任然是實(shí)驗因素橫多讓實(shí)驗者忙與奔波。均勻設(shè)計就無需如此。求取變量間的最佳組介關(guān)系，例如研究消費(fèi)行為研究設(shè)計上百個品牌屬性，消費(fèi)維介多則上千少則幾百，這類研究運(yùn)用均勻設(shè)計可使工作量大大減少，而又不失實(shí)驗的準(zhǔn)確性，還有一種特殊情況及需要考察實(shí)驗順序又需要測試被試差異等的影響，在傳統(tǒng)心里是嚴(yán)厲常常運(yùn)用拉丁方設(shè)計但是一旦數(shù)據(jù)組介過多，這種傳統(tǒng)方法就難以勝任，這時就可已運(yùn)用均勻設(shè)計，以擴(kuò)展對實(shí)驗處理的容量。

　　在設(shè)計均勻?qū)嶒灂r應(yīng)根據(jù)因素樹木以及水平數(shù)現(xiàn)則相應(yīng)的均勻設(shè)計表，如何過水平因素熟為5則選擇五水品均勻設(shè)計表，就可以考察四個水平因素數(shù)與其中一個因素的交互作用，給誤差留下足夠的自由度。對于均勻設(shè)計的實(shí)驗數(shù)據(jù)應(yīng)采取回歸分析方法進(jìn)行分析。通過分析，可以建立線性回歸模型或者二次回歸模型來分析實(shí)驗數(shù)據(jù)

　　二、均勻設(shè)計心理實(shí)驗中應(yīng)注意的幾個問題

　　均勻設(shè)計最大的優(yōu)點(diǎn)就是所需試驗次數(shù)少，但該方法的局限以及心理實(shí)驗的獨(dú)特性決定了該方法只能在一定范圍內(nèi)使用它，在實(shí)際應(yīng)用中還需要注意以下的幾個問題。首先實(shí)驗處理組介并不是越少越好，因為實(shí)驗組介的減少有可能會影響到實(shí)驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此在線率和和精度之間應(yīng)勸和利弊學(xué)則合適的實(shí)驗組介數(shù)，在處理探索性試驗是可以忽略小精度型音箱，但在正式試驗中就該考慮到精確性。其次是均勻設(shè)計沒有全面設(shè)計所擁有的穩(wěn)定性，因此要對于這個問題優(yōu)化，就要選擇較大的均勻設(shè)計表，重復(fù)試驗處理。方開泰建議最好讓實(shí)驗自由度大于五。二是分布式鹽先用均勻設(shè)計實(shí)驗探明所關(guān)心的幾個實(shí)驗組介間的交互作用，讓后再有針對性的精心全面試驗。第三均勻設(shè)計能處理連續(xù)變量之外，還可以處理離散變量，在處理離散變量實(shí)驗時與處理連續(xù)變量相比，其選擇均勻設(shè)計表的步驟是一樣的，不同之處是在于縫隙實(shí)驗數(shù)據(jù)階段。第四，關(guān)于均勻設(shè)計實(shí)驗的數(shù)據(jù)分析問題，實(shí)驗設(shè)計方法之所以能提高實(shí)驗效率是因為背后有特定的數(shù)學(xué)模型分析支持，以試驗達(dá)到最優(yōu)，均勻設(shè)計則是在穩(wěn)定的回歸模型下達(dá)到最優(yōu)，而正交設(shè)計則是在特點(diǎn)的方差模型下分析處理的，前面已經(jīng)敘述過，在均勻設(shè)計中實(shí)驗組介數(shù)少于五其實(shí)就是拉丁方設(shè)計，此時可以重復(fù)測量方差分析。由于方差分析師回歸模型的一個特例，因此拉丁實(shí)驗也可以回歸模型加以分析。擔(dān)當(dāng)實(shí)驗數(shù)據(jù)大于五時所得數(shù)據(jù)需用RS model，需要注意的是，在處理數(shù)據(jù)時候采用合適的數(shù)據(jù)回歸模型非常重要。

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