1、第第7 7章章 实验设计实验设计本章学习目的：本章学习目的：1.了解实验室实验与实地实验的差别。了解实验室实验与实地实验的差别。2.学习名词学习名词:干扰变量、操作、实验组、控制组、处干扰变量、操作、实验组、控制组、处理效果、配对、随机分配。理效果、配对、随机分配。3.讨论实验设计的内部效度与外部有效性。讨论实验设计的内部效度与外部有效性。4.讨论七种可能会降低实验设计内部效度的威胁。讨论七种可能会降低实验设计内部效度的威胁。5.描述几种不同类型的实验设计。描述几种不同类型的实验设计。6.讨论所罗门四组设计及其对内部效度的影响。讨论所罗门四组设计及其对内部效度的影响。本章学习重点：本章学习重点
2、：影响内部效度的各种因素、影响影响内部效度的各种因素、影响外部有效性的各种因素、干扰变量的控制、内部效度外部有效性的各种因素、干扰变量的控制、内部效度与外部有效性间的取舍。与外部有效性间的取舍。7.0 x7.0 x引发引发y y的条件的条件要确立因果关系并不容易,尤其在组织的环境下确立两变量间的因果关系其他可能与因变量一起产生变化的变量就必须加以控制,这样我们才能够说,X变量(而且只有X变量)会引发Y变量。但是在组织环境下,各个事件都是依循自然与正常的情形发生的,因此,要一边操作因(即造成因变量变化的自变量),一边控制所有的共变量,这未必能办到。不过,我们可以先在控制严密的人为环境中(如实验室
3、),将某个变量的效应独立出来,再在控制严密的情境下检验及测试因果关系,看看这些关系能否推广到实际的环境。X变量引发因变量的三个条件：1、共同变化；2、x必y早发生；3排除其它因素的影响。7.17.1实验室实验实验室实验 当我们利用控制与操作的手法在人为环境下确立因果关系时当我们利用控制与操作的手法在人为环境下确立因果关系时,称称为实验室实验。为实验室实验。7.27.2控制控制当我们假设当我们假设x与与y两个变量间有因果关系存在时两个变量间有因果关系存在时,可能会有第三方可能会有第三方变量出现变量出现,例如例如A也会对因变量也会对因变量y造成影响。在这种情况下造成影响。在这种情况下,我们我们不可
4、能找出不可能找出x对对Y的单独影响的单独影响,因为我们不知道另一个因素因为我们不知道另一个因素A对于对于Y的总方差量的影响有多大。就要对的总方差量的影响有多大。就要对A进行控制，这就是所谓的进行控制，这就是所谓的控制干扰变量。控制干扰变量。7.37.3操作自变量操作自变量就是在自变量上设定不同的水平就是在自变量上设定不同的水平,以评估其对因变量的影响。以评估其对因变量的影响。例如,我们可能想验证“在四个礼拜内对员工进行轮调,让他们接触到生产线与设计部门的所有工作,可以加深员工对各种制造技术的了解。”接下来,我们可以操作“轮调员工”这个自变量,让一组生产部门的员工在四个礼拜内接触到所有系统,另一
5、组员工只接受部分轮调(让他们只接触到一半的制造技术),第三组员工则持续做目前的工作,不接受任何特别的调动。若各种干扰变量都获得了控制,则我们可以在操作(又称为“处理”)的前后分别测试这三组员工对制造技术的了解程度,如此便能评估出该处理对结果的影响程度。假使工作的轮调与接触确实能加深一个人的知识,则研究结果就会显示:第三组的知识增加得不多,第二组增加了不少,第一组则收获最多。自变量受到了操作,不同的小组自变量的变化不同。这种操作自变量的行为又称为处理(treatment),处理的结果则称为处理效果(treatment effects)。7.47.4控制外部混淆变量或干控制外部混淆变量或干扰变量扰
6、变量 7.4.1组别配对组别配对控制混淆变量或干扰变量的一种办法是找出会造成混淆的特征控制混淆变量或干扰变量的一种办法是找出会造成混淆的特征,再将这些特征刻意分散在各组当中。再将这些特征刻意分散在各组当中。例如,例如例如,假设这假设这60名成员中有名成员中有20名是女性名是女性,我们可以每一组分我们可以每一组分派五名女性派五名女性,让性别的影响平均分散到四组当中。同样地让性别的影响平均分散到四组当中。同样地,我们我们也可以针对年龄与先前的经验将各组予以配对也可以针对年龄与先前的经验将各组予以配对,让各组在年龄、让各组在年龄、性别及经验三个因素上的组合都相差不多。由于我们所怀疑性别及经验三个因素
7、上的组合都相差不多。由于我们所怀疑的干扰变量已经被分配到各组当中的干扰变量已经被分配到各组当中,因此因此,我们或许可以放心地我们或许可以放心地说说,x变量是影响变量是影响y变量的唯一因素变量的唯一因素(如果研究结果也这样显示的如果研究结果也这样显示的话话)。7.47.4控制外部混淆变量或干控制外部混淆变量或干扰变量扰变量 7.4.1组别配对组别配对控制混淆变量或干扰变量的一种办法是找出会造成混淆的特征控制混淆变量或干扰变量的一种办法是找出会造成混淆的特征,再将这些特征刻意分散在各组当中。再将这些特征刻意分散在各组当中。例如,例如例如,假设这假设这60名成员中有名成员中有20名是女性名是女性,我
8、们可以每一组分我们可以每一组分派五名女性派五名女性,让性别的影响平均分散到四组当中。同样地让性别的影响平均分散到四组当中。同样地,我们我们也可以针对年龄与先前的经验将各组予以配对也可以针对年龄与先前的经验将各组予以配对,让各组在年龄、让各组在年龄、性别及经验三个因素上的组合都相差不多。由于我们所怀疑性别及经验三个因素上的组合都相差不多。由于我们所怀疑的干扰变量已经被分配到各组当中的干扰变量已经被分配到各组当中,因此因此,我们或许可以放心地我们或许可以放心地说说,x变量是影响变量是影响y变量的唯一因素变量的唯一因素(如果研究结果也这样显示的如果研究结果也这样显示的话话)。7.4.2随机分配随机分
9、配在随机分配中在随机分配中,选取的过程选取的过程(每个人被抽到的机会都是已知且相每个人被抽到的机会都是已知且相同的同的)与分配到任何一组的过程与分配到任何一组的过程(每个人都可能被分配到其中任每个人都可能被分配到其中任何一组何一组)都是随机的。通过这种方式都是随机的。通过这种方式,各个混淆变量也就被平均各个混淆变量也就被平均地分配到各个组别当中。地分配到各个组别当中。因此因此,随机分配可以确保随机分配可以确保:这些变量即使真的会造成混淆效应这些变量即使真的会造成混淆效应,这这些效应些效应(还有其他未知的效应还有其他未知的效应)也因为被分配到各组当中而受到也因为被分配到各组当中而受到了控制。这是
10、因为了控制。这是因为,当我们操作当我们操作“按件计酬按件计酬”这个自变量时这个自变量时(其其中一组不实行按件计酬制中一组不实行按件计酬制,这是控制组这是控制组;另外三组施以不同的按另外三组施以不同的按件计酬件计酬,这是实验组这是实验组),我们就可判定按件计酬对于生产水平的因我们就可判定按件计酬对于生产水平的因果效应。任何可能因为年龄、性别及过去经验所造成的偏差已果效应。任何可能因为年龄、性别及过去经验所造成的偏差已经被平均地分散到四组当中经被平均地分散到四组当中,因此因此,若是发现任何因果效应若是发现任何因果效应,应该应该都不是这些干扰变量造成的。都不是这些干扰变量造成的。随机分配的优点随机分
11、配的优点相较于随机分配相较于随机分配,组别配对可能不是那么有效组别配对可能不是那么有效,因为我们可能无因为我们可能无法得知在任何特定情况下法得知在任何特定情况下,所有可能会干扰因果关系的因素所有可能会干扰因果关系的因素,以以致于未能在实验进行中将某些重要的因素分配到各组。然而致于未能在实验进行中将某些重要的因素分配到各组。然而,随随机分配可以注意到这一点。再者机分配可以注意到这一点。再者,即使我们已经知道有哪些混淆即使我们已经知道有哪些混淆变量变量,也不见得能够为所有变量找出配对的方法。例如也不见得能够为所有变量找出配对的方法。例如,假设性假设性别是混淆变量别是混淆变量,在一个四个组别的实验设
12、计中只有两名女性在一个四个组别的实验设计中只有两名女性,我我们就无法在性别因素上进行配对们就无法在性别因素上进行配对,而随机分配则能解决这样的难而随机分配则能解决这样的难题。因此题。因此,在实验室实验的设计中在实验室实验的设计中,研究者除了必须通过组别配研究者除了必须通过组别配对或随机分配的方式控制干扰变量外对或随机分配的方式控制干扰变量外,还要对自变量进行还要对自变量进行“处处理理”。7.57.5内部效度内部效度内部效度是指我们对因果关系的信心程度。换句话说内部效度是指我们对因果关系的信心程度。换句话说,它关系到它关系到下面这个问题下面这个问题:“我们的研究设计让我们有多大的把握说我们的研究
13、设计让我们有多大的把握说:自变量自变量A引起了因变量引起了因变量B的变化的变化?”7.67.6实验室实验的外部有效实验室实验的外部有效性或共性性或共性 在实验室中发现的结果在多大程度上可以转换或应用到实际的组织或实地环境中呢?换言之,当我们在实验室实验中发现一个因果关系后,我们能够很有把握地说,同样的因果关系在组织环境中也成立吗?例如：在一个实验室实验设计中,受试的各组被分配了一个简单的任务,就是把螺丝钉与螺丝帽拴在一个塑料框上。结果显示,采用按件计酬制的组别,生产力比以时薪计酬的组别更高,那么我们有多大的把握说,这样的关系在组织内的复杂工作中同样成立呢?7.77.7实地实验实地实验就是在自然
14、环境下进行的实验,此时工作照常进行,并有一组或多组接受实验处理。在实地实验中,我们虽无法将受试者予以配对或随机地分配到各组,因而不能控制所有干扰变量,但实验处理还是可以操作的。例如：假设一家制造工厂内有三个不同的班次,若要研究按件计酬制的影响,我们可以挑其中一班作为控制组,另外两班施以不同或同样的处理(也就是不同或同样的按件计酬)。如此一来,虽然其他某些混淆变量无法控制而使得我们无法确定按件计酬这个变量在多大程度上是生产力提高的原因,但是在这些情况下发现到的任何因果关系,应该都能扩展到其他相近的制造环境中。7.87.8外部有效性外部有效性 外部有效性是指一份因果研究的结果可以被拓展应用到其他环
15、境、人或事件上的程度;内部效度则是指我们对研究中的因果效应(即X变量引发y变量的效应)有多大信心。比较实地实验和实验室实验的外部有效性和内部效应。比较实地实验和实验室实验的外部有效性和内部效应。7.97.9内部效度与外部有效性内部效度与外部有效性间的取舍间的取舍 取舍关系：若内部效度高,我们就必须乐于接受较低的外部有效性,反之亦然。为什么管理中比较少运用比较实地实验和实验室实验？为什么管理中比较少运用比较实地实验和实验室实验？7.107.10影响内部效度的各种因影响内部效度的各种因素素 历程效应：在实验过程中,有时可能会意外出现某些事件或因素影响到自变量与因变量的关系,这样的历史事件会对两变量
16、间的因果关系造成混淆,进而影响其内部效度。举例来说,假设某乳制品部门的主管出于好奇,想用“买一送一”的方式来为该公司的袋装乳酪进行为期一周的促销活动,观察其效果如何。为了评估促销活动的效果,这位主管在促销前两周就很仔细地记录这种袋装乳酪的销售情形。但就在促销活动展开的同一天,乳农协会也推出了一个多媒体广告,目的在于宣传食用乳制品(尤其是乳酪)的好处。结果,包括进行实验的那家商店在内,所有店家的各种乳制品(包括乳酪在内)都增加了不少销量。因为这个突如其来的广告,以致我们无法确定这种袋装乳酪销售量的增加,有多少比例是由于促销活动的关系,又有多少比例是由乳农协会的广告造成的。因此,历程效应降低了实验
17、内部效度,或者说,降低了我们对于下列结论的信心:促销活动造成了销售量的增加。成熟程度效应：成熟程度效应是生理历程与心理历程的结果,会随着时间的推移而作用在受试者身上。例如,长大、变得疲倦、觉得饿、觉得无聊等。换言之,仅是时间的推移就可能对因变量产生成熟程度效应。举例来说,有位研发部主管认为,在工作环境中引进先进技术可以在3个月内提升员工效率。但是即使我们在3个月后真的发现效率提升了,也很难因此就宣称,先进的技术(而且只有这个因素)提升了员工效率,因为随着时间的推进,员工的技术也会愈加纯熟,工作绩效与效率自然会提升。由于我们很难确定这当中有多少仅是起因于先进技术的引进,因此我们说,成熟程度效应降
18、低了研究的内部效度。测试效应：这种因前测而产生预期心理的效应称为测试效应,它也会影响实验设计的内部效度。例如研究者预期,挑战性高的工作会提升一个人的工作满意度,于是在前测时询问员工对目前工作的满意度,如此一来,受试者可能会更加意识到工作满意度这个问题。日后当我们指派一份具有挑战性的工作给他,并施以另一份工作满意度问卷时,他在回答时的心理状况可能会不同于未接受前测而不会对工作满意度这个问题产生预期心理的人。测试工具效应：这种因前测而产生预期心理的效应称为测试效应,它也会影响实验设计的内部效度。在组织环境里,实验设计中也可能会发生测试工具效应,例如,实验者先进行前测,再对实验组施以各种处理,但后测
19、的工作(如绩效的评估)却交由不同的主管来进行。结果,一位主管可能用最终的产出量来评估,另一位主管还考虑到被退回的件数,第三位主管则考虑到完成工作所花费的资源。若将每位主管视为一种绩效测量工具,那这里就有三种不同的测量工具。因此,测试工具效应也可能对实验设计中的内部效度造成威胁。选择效应：内部效度的另一威胁来自于实验组与控制组的受试者选择不当或配对不当。假设有一项实验室实验要评估工作环境对员工工作态度的影响,而其中一个实验条件是让某一组受试者在一间微臭的房间内工作两个小时。然而,一名研究者因为很有道德感而将这个状况透露给可能来参加实验的人知道,结果这些人可能会因而拒绝参加。但也有些人可能会受到诱
20、因的吸引而自愿参加(例如,参加实验2个小时可以拿到70元)。这样选出来的自愿者可能与其他人有相当大的不同,而他们对实验处理的反应或许也大相径庭。这种在选择受试者上的偏差,可能会干扰因果关系并对内部效度造成威胁。因此,新加入者、自愿者或其他无法与控制组配对的人,或许会对某些实验的内部效度产生威胁。统计回归效应统计回归效应：当实验组的成员一开始就在因变量上出现极端分数时,统计回归效应(statistical regression effects)就会发生。假设一名主管想要检验卡内基训练之类的计划能否提高业务人员的销售能力,他就不该挑选能力太高或太低的人来参加实验。因为概率法则告诉我们,在某个变量上
21、(在本例中是目前的销售能力)分数很低的人,在接受过实验处理后比较有可能有所改善,并且在后测的成绩上更接近平均数。这种得分低者的成绩往平均数靠近的现象称为“向平均数回归”,也就是统计回归。同样地,能力很强的人也比一般人更有可能向平均数回归,亦即其后测成绩会比前测成绩低。因此,在某变量上表现极端的人是无法真正反映出因果关系的。这样的统计回归现象因此成了内部效度的另一威胁。淘汰效应淘汰效应：当实验组或控制组的成员在实验过程中死亡或退出时,会对因果关系造成另一种混淆。当各组成员因为时间的推移而产生变化时,组与组之间的比较就变得很难进行,因为中途退出的人很可能会对结果造成混淆。7.117.11找出内部效
22、度所受到的找出内部效度所受到的种种威胁种种威胁 某组织顾问想通过实验设计来向该公司的董事长证明,民主式的领导风格最能够提升员工士气。为此,她设计了三个实验组与一个控制组,并以随机的方式将受试者分配到各组。三个实验组的领导者分别属于独裁式、民主式及放任式。三个实验组的成员都接受了前测。由于控制组没有接受任何实验处理,因此并未进行前测。在实验进行过程中,民主式处理的组别中有两名成员忽然变得很兴奋,到处向同组的其他成员表示,这种参与的气氛“很棒”、“我们的绩效一定会很高”等。另外,当实验进行了l小时后,独裁组与放任组各有两名成员表示他们因故必须离开,而无法再参加实验。经过2个小时的活动后,包括控制组
23、在内的所有成员都接受了一次与前测类似的后测。下列案例内部效度高吗？为什么？7.127.12案例研究的内部效度案例研究的内部效度较难从案例研究中导出有关因果关系的结论。案例：百事可乐公司曾经推.出一种名为Slice的汽水,它在刚推出时虽然销售成绩不错,但之后并未获得成功,几个可能的原因有:(1)广告预算被删减;(2)假设前提错误,以为Slice的果汁成分会吸引到有健康概念的消费者;(3)百事可乐公司急于从中获取利润；（4）该公司在策略上犯了几项错误;(5)低估了品牌建立所需要的时间。以上种种理由虽然有助于我们建立起某个理论框架,以解释一项产品在销售上的变化,但光靠一些片段的事件并无法确立因果关系
24、。那么你对此有什么结论呢？7.137.13影响外部有效性的各种影响外部有效性的各种因素因素 1、受试者接受前测与后测，组织内很少对员工既进行前测又进行后测、受试者接受前测与后测，组织内很少对员工既进行前测又进行后测 ；这是测量问题这是测量问题。2 2、受试者的选择受试者的选择是外部有效性受到威胁的另一来源；是外部有效性受到威胁的另一来源；3 3、要取得最大的外部有效性、要取得最大的外部有效性,实验室实验的实验室实验的各项条件各项条件就必须尽可能地接就必须尽可能地接近且符合现实世界的情境。近且符合现实世界的情境。4、实验处理的交互作用。5、抽样。7.157.15几种实验设计及其内部几种实验设计及
25、其内部效度效度（一）准实验设计1.只有一个实验组只有一个实验组,但前后测都做的实验设计但前后测都做的实验设计 O O1 1 X O X O2 2 处理效果处理效果=O O2 2OO1 1顾客价格敏感 50000 削价 55000 时间两周问题：会有哪些可能的干扰？2.一个实验组与一个控制组一个实验组与一个控制组,但只做后测的实验设计但只做后测的实验设计 O O1 1 X O X O2 2 处理效果处理效果=O O2 2OO1 1顾客价格敏感 实验组：50000 削价 55000 时间两周控制住：50000 不削价 50000问题：会有哪些可能的干扰？7.157.15几种实验设计及其内部效度几种
26、实验设计及其内部效度（二）真实验设计真实验设计既有处理组也有控制组,并且会在实验组接受实验处理的前后记录相关信息,因此,又称为回溯性实验设计。1、一个实验组与一个控制组一个实验组与一个控制组,但前后测都做的实验设计但前后测都做的实验设计 问题：控制了哪些干扰？会有哪些可能的干扰？2、所罗门四组设计、所罗门四组设计 组别前侧处理后测1、实验组2、控制组3、实验组4、控制组O1O3XXO2O4O5O67.157.15几种实验设计及其内部效度几种实验设计及其内部效度（三）所罗门四组设计及其内部效度所面临的咸胁（四）双盲研究 制药厂在针对新开发的药物进行功效测试时,实验组与控制组的受试者并不知各自服用
27、的是药物还是安慰剂,这样的研究称为盲性研究。7.157.15几种实验设计及其内部效度几种实验设计及其内部效度（五）事后回溯研究设计有时因果关系会通过所谓事后回溯研究设计来加以确立。这种设计不会在实验室或实地环境中操作自变量,而是针对一群曾经接受某种或不曾接受该种刺激的受试者进行研究。某组织曾在2年前引进一套培训计划,有些人接受过该计划的培训,有些人则没有。要研究这套培训计划对工作绩效的影响,我们可以搜集这两组工作绩效资料。7.167.16仿真仿真除了实验室实验与实地实验,目前的企业研究还会使用一种名为仿真的方法,它是利用建模技术来研究各种变化所产生的影响。7.177.17实验研究的伦理问题实验
28、研究的伦理问题 (1)通过恐吓或社会压力来逼迫他人参加实验。(2)要受试者做卑微的工作或向他们提出屈辱性的问题来打击他们的自尊。(3)为了欺瞒受试者而刻意让他们误解研究的真正目的。(4)让受试者遭受身体或心理上的压力。(5)不准受试者中途退出研究。(6)利用研究结果做出对受试者不利的事,或将研究用在他们不喜欢的用途上。(7)未事先说明实验程序。(8)让受试者置身于危险、不安全的环境下(如约翰霍普金斯大学的案例)。(9)实验结束后,未向受试者做出充分且正确的解释。(10)受试者透露的信息未能加以保密。(11)不让控制组的受试者获益。7.177.17实验研究的伦理问题实验研究的伦理问题 (1)通过恐吓或社会压力来逼迫他人参加实验。(2)要受试者做卑微的工作或向他们提出屈辱性的问题来打击他们的自尊。(3)为了欺瞒受试者而刻意让他们误解研究的真正目的。(4)让受试者遭受身体或心理上的压力。(5)不准受试者中途退出研究。(6)利用研究结果做出对受试者不利的事,或将研究用在他们不喜欢的用途上。(7)未事先说明实验程序。(8)让受试者置身于危险、不安全的环境下(如约翰霍普金斯大学的案例)。(9)实验结束后,未向受试者做出充分且正确的解释。(10)受试者透露的信息未能加以保密。(11)不让控制组的受试者获益。7.17实验研究的实验研究的伦理问题伦理问题 谢谢！谢谢！
