第二章　实验研究的基本问题
第一节　实验研究的变量
变量可以分为量的变量（连续变量）和质的变量（非连续变量）。

一类是实验条件，另一类是在这些实验条件下产生的结果（即因变量）。

在实验条件中，一类是对因变量不产生影响的实验条件，称为无关变量；另一类是对因变量产生影响的实验条件，称为相关变量。

相关变量中实验者研究的变量就是自变量，而实验者不研究的相关变量称为额外相关变量或简称为额外变量，也称为控制变量。

一、变量：实验的基本特征
你的研究计划是：去图书馆抢占一张桌子，并且抢到空桌子后还要通过非言语、非暴力的手段尽可能地阻止其他人在你身边的空位坐下来。

按照这个研究计划，你去图书馆将你的书、衣服以及其他东西都摊在桌子上，你希望这种杂乱无章的样子可以阻止其他人在你身边的空位坐下来，坚持了一段时间，比如15分钟，最终有人坐在了你的旁边，这时
你的研究结束了。

那么，这项研究是一项实验吗？
概括地说，当研究者系统地操纵环境，然后观察对环境的操纵导致的行为变化时，实验才产生。

但遗憾的是，这项研究并没有系统地操纵环境，而只是创造了一个单一水平的环境并记录下了被试的相应行为，而这样的研究能够说明的问题是很有限的。

实验要求对环境的操纵必须是有变化的，就是实验中对环境的操纵至少要有两个值或两个水平。

通过在两个环境水平下被试反应的比较，我们就可以判断环境的改变是否导致了行为的变化。

可见，“改变”（包括对环境的改变和可能由它导致的行为改变），然后“比较”，是实验研究最基本的逻辑和基本特征。

显然，实验研究从某种意义上来说就是对各种变量的操纵、控制、观察和比较等的过程。

变量是使实验运转的齿轮。

好实验与差实验的区别就在于变量的有效选择和操纵。

因此，变量是实验研究最基本的问题，是实验研究的根基。

二、自变量
在一个实验中，实验者总是首先操纵一个或几个变量的变化，然后才能观察这个操作对被试反应的影响。

这个在实验中实验者所操纵的、对被试的反应产生影响的变量就是自变量。

在一个实验中，实验者总是首先操纵一个或几个变量的变化，然后才能观察这个操作对被试反应的影响。

这个在实验中实验者所操纵的、对被试的反应产生影响的变量就是自变量。

（一）自变量的分类
1．作业变量
作业就是指实验中被试的任务，或者实验中所呈现的、和被试任务有关的某种刺激，例如迅速呈现的字母串、记忆词表、错觉图形等（呈现这些刺激时要求被试作出特定的反应）。

如果把这些任务的任何特性作为自变量来操纵，则这种自变量就是一种作业变量。

2．环境变量
当被试进行某种作业时，如果改变实验环境的任何特性，那么改变了的环境特性就是环境自变量。

例如，实验室的照明情况或噪音强度都可以作为自变量加以研究。

3．被试变量
可能影响对某种刺激的反应的被试的特性因素称为被试变量。

这些因素包括被试的性别、年龄、健康状况、智力、受教育水平、人格特征、动机、态度、内驱力等。

（1）主动操纵加以改变的（通过主动操纵产生几个自变量水平），
（2）被试本身固有的、不能主动操纵的，只能进行测量（根据被试本身的特性分为几个自变量水平）。

（二）对自变量的操纵
在一个具体的实验中，实验者是根据他的实验目的来选择自变量的。

但是正如此前提及的，变量的精髓在于“变化”，也就是说研究者不但要选择合适的自变量，还要对这些自变量进行操纵改变，即对自变量进行控制。

对自变量控制的好坏，直接影响实验的成败。

1．对自变量下操作定义
许多时候，实验者无法从实验目的直接得到合适的自变量，因为直接得来的自变量往往不够明确。

解决这一问题的办法是采用明确、统一、可以量化的术语对自变量进行严格的规定，
操作定义（operational definition）是由美国物理学家布里奇曼（Bridgman，1972）提出的，他主张一个概念应由测定它的程序来下定义。

那么在心理学上，对一个心理现象根据测定它的程序下定义就叫做操作定义。

Eg.如果我们要研究动机对小白鼠某些行为的影响，那么就可以把动机定义为小白鼠的挨饿时间。

操作定义明确了自变量的内涵，同时也往往指出了自变量操纵的方法。

2．确定自变量的各个水平
如上所述，研究者可以从自变量的操作定义得知操纵自变量的基本方法，也即“如何”变化自变量；接下来的工作便是操纵自变量到“什么程度”的问题，即确定自变量的各个水平。

所谓自变量的水平，即指自变量的一个取值（或操纵结果）。

（1）因素型实验的自变量一般不超过4个水平，并应尽量使自变量变化范围（全距）较大，各个水平在全距上分布平均。

（2）函数型实验的自变量水平需要更多些，如果预期实验考察的是线性函数关系，可以取3～5个水平；如果是关于更复杂函数关系的，则至少需要5个水平。

（3）自变量的变化范围不宜过小，一般应该通过文献工作确定合适的全距大小。

至于自变量各个水平在全距范围上的分布，则可以根据实际情况而定。

若预期自变量和因变量的关系是接近于线性函数，则各水平平均分布即可；而如果预期自变量和因变量符合对数函数关系，则各水平间的间距应按对数单位变化。

三、因变量
因变量是因为自变量的变化而产生的现象变化或结果，因此自变量和因变量是相互依
量而引起的被试的某种特定反应称为因变量。

（一）因变量的分类
在实验中，实验者操纵自变量，并观察被试的某种特定反应的改变。

对于实验研究来说，因变量的种类是很多的，也是很复杂的。

一般来说，对于因变量的测量有客观指标也有主观指标。

其中客观指标主要有以下几种：
（1）反应速度，如简单反应时或潜伏期、走完一个迷津所需要的时间、在一定时间内完成某项作业的数量等。

（2）反应速度的差异。

在现代认知心理学实验中，经常以反应速度的差异作为考察被试各种高级认知机能的
（3）反应的正确性，如选择反应的正确次数、走迷宫入盲巷的次数、跟踪盘离靶的次数或距离等。

（4）反应标准。

随着信号检测理论的广泛使用，诸如似然比β、报告标准c等就常被用来作为一种客观因变量指标。

（5）反应的难度。

有些作业可以定出一个难易等级，看被试或动物能达到什么水平，如斯金纳箱就有三个难度等级。

指标。

主观指标主要是指被试的口语记录（protocol）。

口语记录是指被试在实验时对自己心理活动进程所作叙述的记录，或在实验之后，被试对主试提出问题所作回答的记录。

在心理学实验中，口语记录是很重要的参考资料，有助于我们分析被试的内部心理活动。

例如，在认知心理学的研究中，口语记录分析被用于问题解决的实验中，借以了解被试解决问题时所使用的思维策略。

因变量是研究者在心理学实验中试图客观观察和记录的对象。

不同于以“准确操纵”为目的的自变量控制技术，因变量的控制主要着眼于如何精确客观地记录下它的变化。

一般而言，有几种主要方法可以用于因变量的控制。

1．反应控制
反应控制的目的，是让被试的反应确实发生在实验者感兴趣的因变量维度上。

一般而言，在不加控制的情况下，被试对刺激的反应总是千差万别，而且很难保证所有的反应都恰如其分地表现了实验者感兴趣的因变量变化。

在人作为被试的实验中，对反应的控制往往是通过指导语（instruction）实现的，指导语是心理学实验中主试给被试交代任务时说的话。

指导语能够为被试设定课题，也就是控制被试的反应。

规范的指导语应符合以下要求：
（1）内容确定，即主试要严格确定给被试什么样的指导语。

不同的实验会有不同的要求，有的要求被试尽量做得准确，有的要求尽量做得快，还有的要求又准又快。

此外，是让被试按特殊的方式完成某任务，还是让他随便用什么方法去完成任务。

类似这样的问题，主试都要事先确定，写到指导语中。

（2）完全，即在指导语中，要把被试应当知道的事交代完全。

主试要求被试所做的事，可能是他从未做过的，要说明将要呈现什么，要他怎样做等。

（3）简单明确，即指导语要写得简单明确，要保证被试确实理解指导语。

切忌模棱两可，也不要用专门术语。

为防止被试误解指导语，可以让被试用自己的话重述让他做什么、怎么做等。

（4）标准化，即指导语中所用的词语以及说明指导语时主试的表情、语气、声调等。