第 3 章 資料分類與蒐集 1.進行研究過程中最重要的步驟 2.資料收集與實驗設計具有關連性

研究假設之種類 研究假設： 依據研究目的對研究結果的預測，可能是數學式子或文字敘述。 研究目的:是感興趣的題目或特定目的。如: 方向性假設： 研究結果具有明顯因果關係。 非方向性假設： 研究結果沒有明顯因果關係。 研究目的:是感興趣的題目或特定目的。如: 某一新藥可以增加免疫力 多喝水對排便有幫助 每天運動30分鐘可以瘦身 每天睡足8小時可以減少老化 吃8分飽可以活更久 (以上是有方向性的假設(目的)) 研究目的:是感興趣的題目或特定目的。如: 每人的早餐種類不一定相同 魚類睡眠習性不相同 (以上是無方向性的假設(目的))

實驗與非實驗研究 實驗研究： 對實驗樣本進行因子處理，觀測處理對實驗樣本的效果，用以瞭解二者因果關係的過程，得到固定結論的機率較高。 非實驗研究： 在最自然情況下，觀察樣本的各種現象，得到固定結論的機率較低。 實驗研究, 如: 受測者分成二組, 一組服用新藥,另一組服用 安慰劑. 以了解新藥之效用. 非實驗研究, 如: 觀察每天經過某一路段騎車人數之變化. 二者差別在於,對受測者有無進行實驗處理!

實驗研究法 依據低、中和高準確性將實驗研究法分成三種：前實驗設計、準實驗設計和真實驗設計。 前實驗設計和準實驗設計合稱非正式實驗設計，真實驗設計又稱正式實驗設計。 實驗研究法: 其目的是了解因果關係.

前實驗設計 前實驗設計： 用於先導研究，目的是試驗使用的實驗處理或測量工具、探索新問題或驗證探索性新假設。 前實驗設計, 如: 前實驗設計法有三種： 單組前測後測實驗設計、單組後測實驗設計和靜態組比較設計。 前實驗設計, 如: 對少量受測者(樣本)進行新藥試驗, 以了解藥量, 投藥頻率,以及最高劑量等. 缺點: 樣本少 不具隨機性 再現性質難掌握 抽樣誤差大

準實驗設計 準實驗設計或半實驗設計： 在樣本不可能隨機分組情況下使用。 準實驗設計法有二種：不相等處理組和控制組設計；相等時間樣本設計。 準實驗設計, 如: 對同一批學生同一科目,改變授課教師, 了解學生學習(進步)情況. 缺點: 樣本無法隨機分組 不具隨機性 再現性質難掌握 抽樣誤差大(難估計)

真實驗設計 臨床試驗：屬於嚴謹真實驗設計，樣本隨機分成二組，處理組(treatment group)和控制組(control group)，稱為隨機比較實驗(randomized comparative experiment)，屬於完全隨機實驗法(completely randomized experiment) 。 雙盲實驗(double-blind experiment)：受測者和執行者皆不知道本次實驗是屬於處理組或控制組。

真實驗設計 真實驗設計, 如: 對同一批學生隨機分成二組, 一組採用傳統教學授課,另一組問題導向 學習授課, 比較二組學生學習(進步)情況. 優點: 樣本隨機分組 具隨機性 再現性質易掌握 抽樣誤差易估計 單盲實驗： 只有樣本不知道自己是屬於何組。 真實驗設計法有二種： 前測-後測隨機分派處理組和控制組設計；僅後測隨機分派處理組和控制組設計。

實驗效度 實驗效度(validity)： 實驗設計或實施過程中產生的偏差程度，有內在效度與外在效度。 實驗研究法的效度由高到低依序為： 真實驗設計>準實驗設計>前實驗設計

實驗效度 內在效度(internal validity)： 實驗過程中出現難以掌控的因素；是觀察到的改變，真正受實驗處理影響的程度。 影嚮內在效度因素, 如: 儀器校正、人員熟練度 受測者心理因素(經驗、心情、…) 影嚮外在效度因素, 如: 抽樣誤差 實驗環境差異(溫度、濕度、…) 內在效度(internal validity)： 實驗過程中出現難以掌控的因素；是觀察到的改變，真正受實驗處理影響的程度。 外在效度(external validity)： 實驗設計時忽略一些因素；得到的實驗結果，能夠推論母體母數的準確程度。

實驗效度 實驗室實驗(laboratory experiments)： 由人為方式控制實驗環境，內在效度高於外在效度。 實地實驗(field experiments)： 在真實環境下進行實驗，外在效度高於內在效度。

非實驗研究法 非實驗研究法： 在最自然不可能操控實驗處理情況下，經由系統性實證調查，探討變項間是否具有因果、關聯或時序關係。 五種非實驗研究法： 因果比較研究、田野研究、縱貫性研究、歷史性研究和相關性研究。

因果比較研究 因果比較研究(causal comparative research)又稱事後回溯研究(ex post facto research)： 在不可能使用實驗法情況下，使用回溯過去方式，探索造成目前狀況的原因。 例如: 研究殺人犯之犯罪心理與動機 研究人類得癌症之因果關係 缺點: 難以確定(判斷)因困關係之強弱

田野研究 田野研究(field research)又稱人種誌研究(ethnographic research)：用非隨機抽樣方法，對某團體進行徹底密集個案研究。 例如: 調查吸毒者之行為(個案研究) 火蟻分佈路徑調查 缺點: 研究與記錄時間長 量化不易(質性研究居多)

縱貫性研究 例如: 縱貫性研究(longitudinal research)： 在幾個不同時間點，重複多次蒐集性質類似資料的研究。 調查濱海物種種類分佈(個案研究) 火蟻分佈路徑調查 缺點: 調查結果易受環境變化影嚮 研究與記錄時間長 母體結構易改變 縱貫性研究(longitudinal research)： 在幾個不同時間點，重複多次蒐集性質類似資料的研究。

歷史性研究 歷史性研究： 有系統蒐集和分析與過去發生事件有關資料，用來探究事件間的因、果或趨勢關聯性。 。 例如: 某疾病之家族史(遺傳性疾病) 某物種之消長情形 缺點: 調查結果易受樣本不全影嚮 科學量化困難

相關性研究 相關性研究： 探討二個或多個變量之間是否具有相關性。量化指標:相關係數。 例如: 每天讀書時間與學期成績之關係 二不同物種數量消長情形 缺點: 因果關係不易分辨

非實驗研究的限制 非實驗研究限制： 1.對變項只能被動觀察，不能操控或處理 2.難以避免抽樣偏差 3.難以建立研究假設，常造成不適當或錯誤解釋的危險

資料的構造 資料：文字或數字，又稱數據(data)。 實驗設計之初，必須先定義收集那些資料。 變項(variable)、變量或變數：相同性質的資料。 類別(categories)或變數：變項的內容，文字或數字。 因子(factor)或因素：屬性相同的變項。 實驗設計之初，必須先定義收集那些資料。 例如:欲收集教育程度、家戶所得、健保費用 以上三種資料稱為三個變項(或變數) ,其中: 教育程度: 稱為因子， 因為可以細分高中、大學、碩博 家戶所得與健保費用:稱變量，可以用數字表示

資料的類型 資料類型：按來源、性質、量度尺度、數據形式或關係分類。 初級資料： 來源：初級和次級資料 例如: 受測者年齡、性別、身高、體重 初級資料、原始資料或直接資料 次級資料、現成資料、二手資料或間接資料：研究者引用他人整理分析結果的資料。 初級資料： 例如: 受測者年齡、性別、身高、體重 次級資料： 例如: 生物期刊上已發表之數據、 網頁上股票資料

按性質分類 性質：質性和量性資料。 質性資料、定性資料或文字資料：用文字表示的資料。 質性資料： 例如: 受測者性別、教育程度、職位、… 量性資料、定量資料或數值資料：用數字表示的資料。 質性資料： 例如: 受測者性別、教育程度、職位、… 量性資料： 例如: 受測者之心跳率、血壓、身高、…

質性與量性資料的關係 量化(quantity)：將質性轉換成量性資料的過程。 量化： 量尺：將質性資料轉換成量性資料之過程。 例如: 將滿意度用, 1=非常不滿意, 2=不滿意, 3=普通, 4=滿意, 5=非常滿意 表示 質化： 例如: 將血壓超過130定為’高血壓’ 量化(quantity)：將質性轉換成量性資料的過程。 量尺：將質性資料轉換成量性資料之過程。

按量度尺度分類 量度：使用工具或儀器從樣本取得變項資料。例如:體重計、溫度計、… 量度層次(level)或尺度(scale)：量度之難易或簡繁的程度及量度單位。例如:公分、公尺、“要vs.不要”、… 量度尺度：類別(nominal)、序位(ordinal)、等距(interval)和等比(ratio)層次。 類別(nominal)：性別、顏色、… 序位(ordinal)：滿意度、排名次、… 等距(interval)：氣力測驗、溫度、年齡、… 等比(ratio)：體積、面積、心博率、密度、….

等比層次、等距層次 等比尺度(ratio scale)： 有真正的零刻度當起點，可以算出樣本間的比例，屬於量性資料。

序位層次、類別層次 序位尺度(ordinal scale)： 依據相對差異大小排出順序或等級的資料，屬於質性資料。 類別尺度(nominal scale)： 依屬性(attribute)歸類的文字資料，屬於質性資料。

度量層次之關係 1. 由繁而簡依序為：等比、等距、序位、類別。 2. 由繁化簡易，由簡化繁難。

按數據分類 形態：整數和小數。 數據：連續和間斷變項 間斷變項：地震發生次數、土石流次數、… 連續變項：體積、面積、心博率、密度、…. 形態：整數和小數。 數據：連續和間斷變項 連續變項(continuous variable)或無限變項：量度值連續出現在某一段值域裡。 間斷變數或有限變項：點計的結果，二點計值間不再出現任何量度值。

按關係分類 關係：應變項和自變項。 反應變項與自變項：X 造成 Y, 反應變項：珊瑚白化 自變項：海水溫度 關係：應變項和自變項。 反應變項(response variable)、應變項(dependent variable)、效標變項(criterion variable)、果(effect)或後測(posttest)：對應於實驗處理的結果或輸出。

自變項 解釋變項(explanatory variable)、自變項(independent variable)、預測變項(predictor variable)、實驗變項(experimental variable)、因(cause)或處理(treatment)：實驗處理或輸入。

原始資料的蒐集方法 方法：觀察和訪問。 訪問法 觀察法(observation)：正面觀察法、暗中觀察法、直接觀察法、間接觀察法、人為觀察法、儀器觀察法、自然觀察法、設計觀察法等等。

表格設計原則 1. 變項個數不可太多。 2. 明確填寫方式。 3. 內容具互斥且周延性。 4. 資料須能輸入電腦以供後續統計分析使用。

問卷設計 問卷(questionnaire)：開放式(open ended)或非限制式、封閉式(close ended)或限制式、混合式。 問卷設計十一步驟： 1. 依據研究目的決定變項 2. 決定問卷類型 3. 決定問題型式 4. 決定問題內容

5. 決定問題用語 6. 決定問題順序 7. 決定版面佈置方式 8. 配合統計軟體預先編碼 9. 預試檢驗信度(reliability)，例如Cronbach α係數法 10. 修訂後定稿 11. 使用和維護

資料的完整性與準確性 完整性： 周延性(inclusion)和互斥性(exclusion)。 正確度(accuracy)： 重複抽樣後量度結果的一致性或偏差程度，指統計量和母數差，又稱信度(reliability)。 精度(precision)： 相同樣本重複量度時，結果的差異程度，又稱效度(validity)。

資料的準確性 系統性誤差(systematic error)： 一定規律或方向的偏差(bias)。 隨機性誤差(random errors)： 重複量度增加或減少量不相同。 量度值(M)、真正值(Tr)、系統性誤差值(Se)和隨機性誤差值(Re)關係如下：

資料的準確性 系統性誤差值愈小，量度值愈可靠(reliable)，信度(reliability)愈高。 隨機性誤差值愈小，量度值愈有效(valid)，效度(validity)愈高。

總 結 1. 明確定義變項義意與個數，選用適當測度量尺。 2. 避免隨機性誤差和系統性誤差的出現。