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论心理实验效度

2010-09-29  yeez
【作 者】李婕/张新海

        自1897年冯特在莱比锡建立第一个正式的心理实验室开始,心理实验日益受到人们的重视,成为推动心理学发展的基本研究方法,在心理学的发展史上起着重要的积极作用。为了使心理实验进一步标准化和科学化,我们有必要对心理实验本身的理论问题进行研究。
        心理实验的目的在于探明自变量和因变量之间的确实性关系,得出可推广性的实验结论。心理实验效度是指心理实验结论的真实性程度和有效性程度,它反映着心理实验的设计质量、取样质量、实施质量和结果解释质量,因此它是衡量心理实验成败优劣、标志心理实验科学化水平的最重要、最核心的指标。在心理实验理论和心理实验评价中占有极为重要的地位。
  一、心理实验效度的概念及其构成
        “效度”一词是从测量学中借过来的,指“量表能测量出其所要测量的特性或功能的程度”。指“测验对测验目的有效性”,这就是说,效度指“有效的程度”或“确实的程度”。对心理实验效度概念的理解也理应遵此。
我们认为,所谓心理实验效度,指的是心理实验结论的真实性程度和有效性程度。心理实验结论有样本结论和目标总体结论两种形式。实验的样本结论是直接从样本实验中得出的结论,是专对样本实验下的结论。实验的目标总体结论则是对样本结论的推广,它的适用范围是目标总体(研究者的研究目的所企及的总体)。与心理实验结论的两种形式相对应,我们将心理实验效度分为内部效度和外部效度。

  (一)心理实验的内部效度
        心理实验的内部效度是指心理实验的样本结论的真实性程度。心理实验的目的是要揭示自变量和因变量之间的确定性关系。而影响这种确定性关系的因素是很多的,归结起来一共有三类:即实验设计质量、实验实施质量和统计检验效度。实验者要认真考察心理实验从设计到实施,再到结果的统计检验的全过程,才能得出实验的样本结论。因此一个心理实验的内部效度可分为设计效度、实施效度、统计检验效度。设计效度是指实施设计类型适合于研究目的、任务的程度。若依据设计理论可以揭示出自变量和因变量之间的关系则设计效度较高;反之,设计效度较低。如单因素心理实验中,采用等组设计就比单组设计的效度高。实施效度是指实验实施中各项工作符合要求的程度。心理实验的正式实施从完成抽取被试这一准备性工作后开始,包括分配被试、操纵实验变量、控制非实验变量测验等项工作。若某一项或几项工作没有按照实验设计的要求去做,如分组不均等,没有按照要求去操纵实验因素、控制无关因素等,都会直接影响着实施效度的高低。故实施效度又可进一步分为分组效度、操纵效度、控制效度和测验效度。统计检验效度是指对实验结果进行检验的把握,它的数值大小等于统计检验的置信水平。因此,心理实验的内部效度的构成如下:

        要使一个实验有良好的内部效度,必须使设计效度、实施效度、统计检验效度三者同时保持在良好的水平上。

  (二)心理实验的外部效度
        心理实验的外部效度,就是指实验的目标总体结论的真实性程度。亦即实验的样本结论推广到实验目标总体的有效性程度。实验的目标总体结论是对实验样本结论的推广,目标总体结论依赖于样本结论,因此,外部效度首先依赖于内部效度,内部效度是外部效度的基础。在这个意义上,我们视内部效度为构成外部效度的一部分,构成外部效度的另一部分是推广效度。推广效度包括两个方面,即由样本被试到目标总体被试的推广和由实验情境到一般实际情境的推广,相应就有被试推广效度和情境推广效度。被试推广效度取决于抽样效度,即所抽取的实验样本对实验目标总体的代表程度。情境推广效度取决于实验情境影响与一般情境影响的一致性程度,若实验情境与一般情境相似,则情境推广效度就高。则外部效度的构成如下:

  二、影响心理实验效度的因素
        随着人们对心理实验效度的重视,关于影响心理实验效度因素的研究已日益增多,有的研究还是比较具体细致的[1]。 但是各研究者对影响因素见解不一,而且分类紊乱,没有条理。造成这种现象的原因是对心理实验效度认识不够明确,缺乏对实验效度构成的仔细分析。我们认为,研究影响心理实验效度的因素应依据心理实验的具体特点和心理实验效度的涵义及其构成来分析。据此,影响心理实验效度的因素可以从内部效度和外部效度来分析,影响内部效度的因素有3类, 影响外部效度的因素有2类。
  (一)影响心理实验内部效度的因素
        1.影响设计效度的因素
设计效度是指实验设计类型适合于研究目的、任务的程度。一个实验设计若能比较准确地揭示自变量和因变量之间的关系则设计效度较高;反之,设计效度较低。因此,这里谈的影响设计效度的因素,是针对某一个或某几个设计模式而言,而不是对所有的设计模式。
    (1)自然成熟。 在心理实验过程中随着时间的推移被试会“自然发展”,其身心的进步也许仅是由于自然成熟造成而不是实验因素(实验处理)带来的,这就会降低周期较长的单组心理实验的设计效度。
    (2)前测迁移。实验开始时的前测, 可能导致被试熟悉测验的内容和解题思路,从而适应测验,表现出一种“测验智慧”。我们只选取一组被试,前测、后测用同一套智力量表,这样就不可避免地使后测成绩高于前测成绩。
    (3)选择。在无前测的不等组实验中, 由于没有采用随机取样和随机分配的方法来选择被试,致使被试在实验前他们在各方面的情况并不相等,在二者起点不同的情况下比较结果,显然是没有意义的。
    (4)选择与自然成熟的交互作用。在不等组实验中, 由于被试的年龄不同,心理发展速度也有差异,致使被试成绩不同。如某语言学习实验,实验被试正处于语言发展的关键期,控制组被试则已过关键期,这样实验结果中显然包含选择与成熟的交互作用。
    (5)选择与实验处理的交互作用。在不等组实验中, 有些被试适宜某种实验处理,就取得好成绩;某些被试不适宜某种实验处理,实验效果就差。
    (6)前测与实验处理的交互作用。在单组实验中,通过前测, 被试能了解自己的不足,对随之而来的实验倍加重视,从而产生一个交互作用。
    (7)前一实验处理对后一实验处理的影响。 一组被试接受两项或两项以上的实验处理,则前一实验处理常常会有一后遗效应影响到后一实验处理。

        2.影响实施效度的因素
        心理实验的实施是研究者根据实验方案的安排,有目的、有计划地对被试施加实验因素,控制非实验因素等一系列的工作过程。因此研究影响实施效度的因素应从分组、操纵、控制等几个环节着手。
    (1)影响分组效度的因素。在心理实验中,经常使用等组设计,如果没有采取真正的随机分组,就会使实验样本和控制样本不等值,这将直接降低实验的效度。
    (2)影响操纵效度的因素。在心理实验过程中, 研究者及其助理人员由于各种原因,不能按照实验要求去操纵自变量,从而使实验本身走样,造成无法对实验结果进行归纳。
    (3)影响控制效度的因素。“实验法的精髓在于控制”, 只有排除了各种非实验因素对实验结果的干扰,才能精确地测量出实验因素的效果。在心理实验中,影响控制效度的因素很多,可以概括为两大类:实体类非实验因素和精神类非实验因素。
实体类非实验因素主要有:主试水平不同,一个主试水平高,一个主试水平低;主试投入不同;被试投入不同;实验条件有差别;受偶发事件干扰等。
    精神类非实验因素主要是各种心理效应:新奇效应——而对实验的新奇,被试可能兴奋性提高,并兴趣满怀;霍桑效应——指实验组被试知道他们要参加实验,受人关注,因而产生一种“实验兴奋”从而导致实验结果偏差;约翰•亨利效应——指控制组被试得知他们不在实验组,因而产生一种补偿竞争意识,发奋努力,从而在实验中的表现较之实验前发生显著变化,成绩也随之提高;皮格马利翁效应——又称罗森塔尔效应,是一种实验者积极期望效应,即人们期待实验取得成功,对实验组被试抱有较高的期望,有意无意地暗示实验组被试将得到较好的发展,结果这些被试变得更加自信,成绩真的提高;戈莱姆效应——是一种消极期望效应,主试对控制组被试不抱高的期望,结果这些被试因自信心降低而士气低落,表现不及实验前,从而使成绩下降。
    (4)影响测验效度的因素。影响测验效度的因素是测验误差, 造成测验误差的原因主要有两个方面:一是测验量表误差,如有的智力测验内容大多为知识性的,其结果在很大程度上测出了知识水平而非智力水平;又如有的量表指导语带有明显的暗示性。二是测验过程误差。在测验过程中,测试环境主试态度,测验纪律等均能影响被试答题。而被试的动机水平、焦虑程度、经验、疲劳等直接影响测试的结果。另外,阅卷时阅卷者的主观性,对评分标准掌握的宽严程度也将直接影响被试得分。

        3.影响统计检验效度的因素
        影响统计检验的因素是看是否正确选择和使用了各种检验。例如在双组心理实验中,要根据样本是否独立以及样本容量的大小来选择不同的z检验或t检验。

  (二)影响心理实验外部效度的因素
        如前所述,外部效度由内部效度、推广效度(即抽样效度和情境效度)两部分构成。因此影响心理实验外部效度的因素也要从这两个方面进行分析,影响内部效度的因素前面已经分析过,这里只简要地分析一下影响推广效度(即抽样效度和情境效度)的因素。
        1.影响抽样效度的因素
        抽样效度是指所抽取的实验样本对实验目标总体的代表程度。但实验样本往往不是直接从实验目标总体中抽出,而是从实验切近总体中抽出的,实验切近总体是指实验样本所直接来自的那个总体。如某研究者欲研究儿童道德判断的发展水平,他从某市初中一年级和初中三年级中各抽取50名学生进行心理实验。则该100名学生构成实验样本, 该市全部初中一年级和初中三年级学生构成实验切近总体,我国全部初中一年级和初中三年级学生构成实验目标总体。由上述两种总体区分可见,抽样效度一方面决定于实验样本对实验切近总体的代表程度,另一方面决定于实验切近总体对实验目标总体的代表程度。
        2.影响情境效度的因素
        影响情境效度的因素是实验处理和一般情境的交互作用,具体说是实验因子和非实验因子的交互作用。如在某思想品德实验中,为了提高内部效度,需要排除非实验因子的影响,要求实验在较封闭、较净化的环境中进行,让学生接触美好的事物,以养成学生的善良品德,结果表明这种实验是有效的。但将该实验推广,效果并不理想。原因在于推广中无法再控制德育环境,学生会看到或接触到一些阴暗面。不再相信老师的话,从而使先前的教育毁于一旦。

  三、提高心理实验效度的方法
        提高心理实验内部效度和外部效度的方法,要依据影响内部效度和外部效度的因素来分析。影响内部效度的因素有12种之多,要提高心理实验的内部效度,就要有效地预防和克服上述诸因素的影响,这里最关键的是要改进实验设计和提高实验实施质量,影响外部效度的因素除了包含上述12种之外,还有抽样和情境两种,在实验前,只要我们坚持随机抽样的原则就可避免抽样误差,而情境的影响要依封闭的程度而定,一般是采用中等程度的封闭,既要考虑到内部效度的大小,也要考虑到外部效度的高低。因此,我们这里主要把改进实验设计和提高实验实施质量作为提高心理实理效度的方法。
    
        1.依据研究目的,进行最佳的实验设计
        设计效度是内部效度的一部分,改进实验设计将直接提高实验效度。美国教育实验学家麦柯尔曾认为,若使用六个月时间进行一项实验,可以用五个月来作实验设计与计划,用一个月来实施。这种观点未必科学,但其重视实验设计的思想无疑是正确的。
许多领域的实验研究者从各自的研究对象出发,提出了进行实验设计的原则或依据。英国生物学家费希尔首先提出了实验设计的重复、局部控制和随机化三原则,并将这些原则应用到农业,生物和遗传学实验中。黄希庭提出以充分显示实验处理效果、控制自变量和考虑实验结果的可推论性为心理实验设计三原则[2]。 吴鸿业曾提出以比较原则和控制原则来设计心理实验[3]。尽管这些研究者的提法有所不同, 但其基本思想是共同的,这些共同点可以概括为:
    (1)依据研究目的和检验实验假设的需要,确定实验因素个数, 每个实验因素的水平数及实际所需的实验处理数。
    (2)实验处理的效应能与非实验因素的效应相区分。 或者能消除选择、前测、自然成熟等因素影响,或者能将这些因素及其交互作用的效应与实验处理效应相区分。
    (3)实验处理的效应能充分显现。
遵循以上三项要求来选择实验处理,将能提高实验的设计效度与内部效度。

        2.依据实验设计,进行最佳的实验控制
        实验法的精髓在于控制,良好的实验设计从宏观上保证心理实验的效度,良好的实验控制则从微观上保证心理实验的效度。影响心理实验实施效度的因素有很多种,控制这些因素的主要方法有以下4种:
    (1)封闭控制。封闭控制是指将实验环境与外部环境隔离开来, 封闭控制的目的是消除某些非实验变量的影响,或至少使这些非实验变量在实验过程中保持恒定。封闭法在心理实验中应用很广,因为噪声、实验室的洁净度、温度、照明度等对心理实验效果影响很大,所以一般都采用封闭法在暗室或隔音室中进行。
    (2)均衡控制。在心理实验中,许多变量无法消除或保持恒定。 如学生的年龄、健康状况、智力水平、知识、经验、动机、态度等被试变量,教师的态度、经验、能力等主试变量,就无法保持恒定。正因为此,在心理实验中常采用有对照组设计,以便使自然成熟等非实验变量在两组中均衡,从而在结果处理中予以抵销。均衡的方法有两类:随机分组和配对分组。随机分组并不一定能保证两组被试起点完全相同,但它可以保证他们在统计意义上相同,通过统计检验不难推断出是实验处理还是随机误差带来了实验结果。随机分组的优点是简单省力,而且是心理实验中唯一有可能控制所有被试变量的方法。随机分组的缺点是,当被试人数较少,个别差异较大时,随机误差将增大。这时可采用配对分组。配对分组是通过测量等方法找出相匹配的实验对象,然后将其中之一安排在实验组,其中另一个安排在对照组。
同时,在实验中也尽量使两个主试的各方面的情况也大致相同。以消除其对实验结果的影响。
    (3)盲法控制。新奇效应、霍桑效应、约翰•亨利效应、 皮格马利翁效应、戈莱姆效应等心理效应,反映了主被试的态度变量对实验结果的影响。控制这些心理效应的方法是进行盲实验,即不让被试觉察到自己正在参与一项实验。
    (4)统计控制。由于客观条件的限制或主观上的疏忽, 某一非实验因素事先没有得到控制或在实验过程中意外发生,这时可以把这一非实验因素考虑到实验中来,作为另一个自变量,然后采用相应统计检验方法进行统计控制,从而在结果分析中将非实验因素的影响鉴别和分离出来。

    【参考文献】
    [1]王汉南,教育实验学,河南大学出版社,1931年。
    [2]黄希庭,心理实验指导,人民教育出版社,1988年。
    [3]吴鸿业,心理实验方法与应用,广东高教出版社,1988年。

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