4.3.1随机化区组单因素设计
将被试分成不同的区组，并且每组被试随机接受所有不同的处理。然后观察实验处理后每个区组中的被试对不同处理的反应，并作为后测成绩。其目的是缩减来自被试间的差别而造成的误差。
4.3.2随机化区组多因素设计
将被试分成不同的区组，每个区组都随机接受多因素各个水平组合的全部处理，然后观测每个区组对不同处理的反应，并将反应值作为后测成绩。
区组设计的方差分析表
变差来源    平方和    自由度    均 方    F
处理    SST    a-1    MST=SST/(a-1)    MST/MSe
区组    SSB    b-1    MSB=SSB/(b-1)    MSB/MSe
误差    SSe= SST0-SST-SSB    (a-1)(b-1)    MSe=SSe/(a-1)(b-1)   
总计    SST0    ab-1       

5.被试间设计与被试内设计
5.1被试间设计
被试间设计(between-subjects design)指要求每个被试只接受一个自变量水平的处理，对另一个被试进行另一种自变量水平处理的情况。优点是不会出现实验间相互污染的现象，又避免了练习效应和疲劳效应。缺点是所需被试的数量巨大，而且无法排除个体差异对实验结果的影响。
使接受该设计的被试等组的方法：匹配法，随机设计
5.1.1匹配设计。匹配设计是将被试按某一个或几个特征上水平的相同或相似加以配对，然后再把每一对中的每个被试随机分配到各个组别。这样就可以保证各组被试在这一个或这几个特征上是同质的。按被试的某些特点平均相等的分组方法是平均分配组法；把被试按照有关特点两两配对，然后把每一对被试分别编入两组的分组方法是对偶配组法。
优点是通过这一方法所得的各组被试在平均数和标准差上都很接近。在对动物进行被试间设计的实验研究时，一项重要的匹配技术是拆窝技术(split-litter technique)。它是把同胎生的动物随机地分配到不同的组中。
缺点是无法对被试每一个特征都进行匹配，需要耗费大量的工作量，进行匹配的各特征之间也可能发生交互作用，匹配法需要防止回归假象地介入。
回归假象是指在许多测量情形中，第一次测验时的高分组和低分组这两个极端组的分数在第二次测验时向平均数回归了。即高分组的得分比第一次低些，而低分组则高些。
随机法(randomization)的统计学前提是各随机被试组在未经受不同处理之前是相等的，即使有差异也是在统计允许的限度之内的随机误差。
5.2被试内设计
被试内设计(within-subjects design)是指每一个被试都接受自变量所有水平处理的情况。优点是节省被试的人数，也可以很好地控制被试间的个体差异。缺点是实验处理间会出现相互污染的现象，例如会出现练习效应和疲劳效应。
解决方法：ABBA法和拉丁方设计
平衡设计技术是指在实验中为了消除或减少实验的顺序效应而采用一些系统地改变实验处理顺序呈现技术的设计。常用的两种平衡设计技术是ABBA法和拉丁方设计。
5.2.1ABBA法适用于只有两个自变量的情况（A和B），可以平衡成线性变化的时间顺序误差。当时间顺序误差不成线性变化时，解决的方法有，在实验正式开始前，让被试接受一些练习。同时使用几种平衡设计，如一半被试按ABBA设计，另一半被试按BAAB设计。
5.2.2拉丁方设计(balanced Latin square design)适用于2个以上的自变量，是一个二维矩阵。建立拉丁方的步骤取决于自变量的水平是奇数还是偶数。
六个自变量水平的平衡拉丁方设计
测试条件的顺序
被试    第1    第2    第3    第4    第5    第6
A    1    2    6    3    5    4
B    2    3    1    4    6    5
C    3    4    2    5    1    6
D    4    5    3    6    2    1
E    5    6    4    1    3    2
F    6    1    5    2    4    3
建立平衡的拉丁方的第一行公式为：1 、2 、n 、3 、n-1 、4 、n-2 ，如此类推。在这里，n 代表实验条件的总数。当第一行明确以后，对于每一列，只要按顺序从小到大写出既可，当遇到n 时，再按字母顺序重新从1 开始。
五个自变量水平的平衡拉丁方设计
拉丁方1                       拉丁方2
测试顺序
被试    第1    第2    第3    第4    第5    第1    第2    第3    第4    第5
A    1    2    5    3    4    4    3    5    2    1
B    2    3    1    4    5    5    4    1    3    2
C    3    4    2    5    1    1    5    2    4    3
D    4    5    3    1    2    2    1    3    5    4
E    5    1    4    2    3    3    2    4    1    5
当有5 个自变量水平时，必须使用两个方阵，第二个方阵与第一个方阵正好相反。使用拉丁方设计时，每个被试必须在每个变量上测验两次。一般说来，第一个方阵是按偶数个变量时构建方阵的方法建起来的，在奇数个实验条件下第二个方阵则与第一个方阵正相反。
拉丁方设计的特点是每一种实验处理都是在练习的同一阶段出现，而且每一种自变量水平在其他自变量水平之前和之后出现的频率都相同，即任何两个自变量水平之间的顺序误差都被抵消。因此，拉丁方设计是多自变量水平时的理想平衡方法。
5.3其他类型的实验设计
混合设计(mixed design)是在一项实验中有些自变量是被试内的而有些自变量是被试间的实验设计。
小样本设计(small-sample design)是被试内设计的一种变式。是向较少或单个被试呈现自变量的不同水平，需要在相当经济且可以进行高度控制的实验中对每一个被试进行大量的观察。小样本设计分成两种，ABA设计和多基线设计。小样本设计的使用本身就能够得出强有力的实验结论。ABA设计的前提是B阶段的治疗效果不持久。但实际上治疗痕迹是难以消失的。ABA设计的优点：是可以较好地区分实验自变量的效果和时间顺序等其他因素的效果，从而进一步解决了以往ABA设计中常常会发生的混淆问题。
多基线设计的内在逻辑：当一种行为或一个被试正在接受处理时，另一种行为或另一个被试仍处于基线条件下。如果这种未受处理的行为在自变量引进之前保持稳定，然后随着自变量的变化而变化。那么我们就可以认为是自变量导致了该行为的改变，而不是一些碰巧在观察期内发生变化的其他因素。
被试内的多基线设计：在几个不同的基线阶段比较同一被试的不同行为的基线设计。
被试间的多基线设计：在几个不同的基线阶段比较不同被试的同一行为的基线设计。
（二）统计方法
数据类型与统计方法


数据类型    单样本问题    独立样本比较    相关样本比较    多组样本的比较    相关问题
                独立样本    重复测量   
等
距
型    总体正态分布    单样本t/z
检验    独立样本t/z
检验    相关样本t
检验    独立样本方差分析    重复测量方差分析    Pearson
积差相关
    分布形态未知    大样本下的相应的t/z检验    大样本下的相应的t/z检验    大样本下的相应的t检验    转化为顺序型    转化为顺序型
顺序型    符号检验法    曼-惠特尼
U检验    维尔克松
T检验    克-瓦氏单向
方差分析    弗里德曼双向等级方差分析    Spearman
等级相关
命名型    χ2匹配度检验    χ2独立性检验    符号检验法    χ2独立性检验    χ2独立性检验

四、实验心理学的基本理论
（一）反应时
1.反应时概述
1.1反应时的含义
反应时是指从刺激作用发生到引起机体外部反应开始动作之间的时距。反应时一般包括几部分时间的总和，即刺激引起感官的活动、神经冲动的传递、大脑的加工活动以及效应器官接受冲动作出反应等所耗费的时间，其中以大脑活动占时最多，故反应时间又称为反应潜伏期。反应时的测量具有灵敏度高、应用性广又便于进行测定的若干特点。奥地利生理学家埃克斯纳首先使用了“反应时间”的概念。
反应时的两个先驱人物：首先，对反应时的研究最先始于天文学家贝塞尔对“人差方程”的研究。而后，最早将反应时的测量用于心理实验的是荷兰生理学家唐德斯（第一次系统地研究反应时）。
1.2反应时的种类
反应时分3类：A反应时（简单反应时，也称为基线时间）；C反应时（辨别反应时）；B反应时（选择反应时）。
2.反应时的影响因素
反应时会受到刺激变量和机体变量的影响。
2.1外部因素
2.1.1刺激强度与反应时
一般而言，当刺激强度较弱时，反应时间较长；随着刺激强度的增加，反应时间会逐渐缩短。刺激强度增加之初，反应时间缩短的快些；当刺激强度增加到一定程度时，反应时间的缩短速度减小甚至停留在某一水平上，好像反应时间渐近于一个极限。
2.1.2刺激的时间特性和空间特性与反应时
当物理刺激的强度本身保持不变，而作用于感官的时间增加，即造成时间的积累作用，这样便会增加刺激的心理强度，于是，反应时间缩短。当然，反应时间的缩短也是有极限的。
同样，如果物理刺激强度和时间保持不变，而刺激的面积增加，由于感受器神经兴奋的空间积累作用，刺激的心理强度也会增加，从而引起反应时间的缩短。