實驗研究法 （Experiment Research）

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1 實驗研究法 （Experiment Research）
朝陽科技大學社會工作系 陳麗欣

2 實驗研究的類型 實驗室研究（理論尚未成熟，真偽難辨時適用）VS實地實驗（理論完備時，用以考驗理論或發現實際問題適用）
真實實驗（independent variable自變項IV與dependent variable依變項DV）VS自然實驗（predictor variable預測變項與criterion variable校標變項） 假設性實驗（hypothetical experiment）(例如請不同團體觀看The Day After浩劫過後，再分析觀賞者是否會改變其對環境保育態度之改變)

3 實驗的特性 實驗之三大元素： 八大考慮之特性

4 實驗之三大元素 自變項與依變項 實驗組與控制組（隨機化randomization，比對配合matching） 前測與後測之比較

5 八大考慮之特性 時間之次序 實驗對自變項之控制（包括何時、如何、強度等）
隨機分配、配對或雙重欺騙實驗(或稱雙重盲目實驗double-blind experiment) 區辨自變項、依變項、中介變項與干擾變項 嚴謹的實驗一次只能完成有兩個變項的實驗 比較分析原始資料（primary data）與處理過資料，以探討出二者間之差異，甚至於需處理不尋常的現象，期能計算出方程式(功能性)之關係（function relation） 測試是否有直線關係或曲線關係 檢驗其他剩餘變項，期待能形成或發現一個關係模式（relating the experiment to a model）

6 實驗室研究的目的 將研究變項放在一個沒有污染的情況下，使所要研究的自變項與依變項都在研究假設的預期下進行。
實驗室研究可以來自理論、由理論演繹、有其他研究、修正其他研究。 實驗室研究可以提煉理論與假設、檢驗理論與假設。

7 實驗室研究的優點 可以有效控制情境，排除影響自變項與依變項之外在因素 可以自有且明確地操作自變項，所以操作性定義清楚
有精密的測量工具，誤差少 可以排除污染之因素

8 實驗室研究的缺點 缺乏自然之自變項，在實務上運用有困難 太強調控制與統計之精確性，因此相對地和自然事實相差大遠 過渡人為
控制精密，自變項與依變項之因果關係清楚，故內在效度高，但是日後複製難且推論難，故外在效度低

9 實地實驗研究的優點 實地實驗研究比實驗室研究適用於研究複雜的社會，由其社工更是如此。
變項在實地實驗中比實驗室研究更具效能，換言之，更足以貫穿到實際實驗情境中 實驗情境越實在，越能推論到其他類似情境，故外在效度較強

10 實地實驗研究的缺點 自變項難操作 實驗組與控制組如何隨機分配係一大難題 外在影響因素多，故內在效度低 依變項之正確測量難

11 因果關係的規則 探索時間順序、探索刺激與反應間之關係及在此關係下相關的方向與強度
社會科學研究者常因為測量不精確或主觀因素，再加上許多其他因素的影響，而對因果關係感到不舒服，所以會以關係或關聯(associational relationship)來代替因果關係（causal-effect relationship）

12 實驗設計（研究設計） 研究設計的目的 好的研究設計的標準 研究變異量的控制 影響研究設計內在效度的因素 影響研究設計外在效度的因素
效度之另外分類法考量

13 實驗設計（研究設計）（一） 研究設計的目的
能達到目標 能回答問題 能具有效度 能有客觀性 研究應研究的對象 具正確性與經濟性

14 實驗設計（研究設計）（二） 好的研究設計的標準
1.可以回答研究的問題（可以測出假設被接受或被拒斥） 2.變異量的控制（對外加變項或不恰當變項之控制） 3.推論性高 4.內在效度與外在效度相關因素之考量與排除

15 實驗設計（研究設計）（三） 研究變異量的控制
設法擴大實驗變異量 設法控制外加的變異量 減低誤差變異量

16 實驗設計（研究設計）（四） 影響研究設計內在效度的因素
歷史事件(contemporary history) 個人身心成熟(maturation) 熟悉測驗內容(testing) 測量工具有問題(unstable instrumentation) 統計迴歸（statistical regression,極端選樣） 差異選擇（differential selection樣本之選擇） 實驗過程中受試者之流失(experimental mortality)

17 實驗設計（研究設計）（四） 影響研究設計內在效度的因素
樣本與成熟度之交互作用(selection-maturation interaction) 因果關係之時間順序(causal time-order) 實驗組與控制組織相互學習與混淆(diffusion or imitation of treatment) 對控制組之補償(compensation) 補償性之競爭現象(compensatory rivalry,(the John Henry effect) 控制組織士氣低落（resentful demoralization） 統計的結論（statistical conclusion）

18 實驗設計（研究設計）（五） 影響研究設計外在效度的因素
母群體效度： 生態效度：

19 實驗設計（研究設計）（五） 影響研究設計外在效度因素（1）母群體效度
樣本的代表性、 實驗的可接近母群體 標的母群體

20 實驗設計（研究設計）（五） 影響研究設計外在效度因素（2） 生態效度之一
完整描述研究的運作與實驗情境 多重處理的干擾 霍桑效應 新奇性與破壞效應 實驗者效應

21 實驗設計（研究設計）（五） 影響研究設計外在效度因素（2） 生態效度之二
前測的敏感性 後測的敏感性 臨時事故與處理效應的交互作用 依變項的測量 測量時與處理效應的交互作用

22 實驗設計（研究設計）（六） 效度其他分類法考量
因研究對象所產生的效度問題（如：選擇對象太過特殊、對象在研究過程中亡失、實驗組與控制組之競爭、控制組之士氣低落） 因實驗程序所產生的效度問題（如：受試者熟悉測驗內容、測驗工具不準確、不靈敏或偏誤；實驗污染；控制組之補償等） 因時間而產生的效度問題（如：案主之成熟與歷史因素；實驗時間長則前、後測差異自然就會因為成長而有差異） 因其他因素而產生的效度問題（各種交互作用、統計迴歸等）

23 一般常見的實驗設計 前實驗設計 真正的實驗設計 準實驗設計 單一受試者設計

24 一般常見的實驗設計 符號定義 R 隨機分派 X由研究者操縱的實驗變項 C由研究者控制的變項 O實驗結果（分數）

25 一般常見的實驗設計（1） 前實驗設計 單組個案研究（僅為後測單組設計one-shot case study） X O
單組前測—後測設計(one-group pretest-posttest design) O1 X O2 O1=前測 O2=後測 靜態組比較設計（單組、無控制組設計two group, no control; static-group comparison） X O1 C O2

26 一般常見的實驗設計（2） 真正的實驗設計 1.前測—後測控制組設計
(pretest-posttest control group design) 2.僅為後測控制組設計 3.索羅門四組設計（Solomon Four-group Design） 4.多因子實驗設計 5.前測的另類處遇設計（alternative treatment design with pretest） 6.拆解性研究（dismantling studies）

27 一般常見的實驗設計（2） 真正的實驗設計之一
前測—後測控制組設計 (pretest-posttest control group design) R O1 X O2 R O3 C O4 O1,O3=前測分數 O2,O4=後測分數 X所得=O2－O1 C所得=O4－O3 (前測後測可控制歷史、成熟、測驗、工具及迴歸等因素) （隨機分派可以解決選擇、受試者流失等因素） O1與O2、O1與O3、O2與O4之t檢定

28 一般常見的實驗設計 真正的實驗設計之二 僅為後測控制組設計 R X O1 R C O2 檢驗Ｏ1與Ｏ2之ｔ檢驗

29 一般常見的實驗設計 真正的實驗設計之三 索羅門四組設計（Solomon Four-group Design） 索羅門三組設計 索羅門四組設計
R O1 X O2 R O1 X O2 R O3 C O4 R O3 C O4 R X O5 R X O5 R C O6

30 一般常見的實驗設計 真正的實驗設計之四 多因子實驗設計 2X3設計 2X2X2設計 3X3X3設計

31 前測的另類處遇設計(alternative treatment design with pretest)
一般常見的實驗設計 真正的實驗設計之五 前測的另類處遇設計(alternative treatment design with pretest) R O1 XA O2 R O3 XB O4 R O5 C O6

32 一般常見的實驗設計 真正的實驗設計之六 拆解性研究（dismantling studies） R O1 XAB O2 R O3 XA O4
R O5 XB O6 R O7 C O8

33 一般常見的實驗設計 真正的實驗設計之七 隔宿分類或階層分類(nest classification)
兩個以上之自變項，且自變項本身有多種階層（level)，在實驗處理時是各自分隔處理，以瞭解依變項之結果： 不同監所機構 （B） B B B B4 B5 B6 A 人性管理 A A A _______________________________________________________ A 軍事管理 A A

34 一般常見的實驗設計 真正的實驗設計之八 變項中的階層 有限模式 固定模式 隨機模式 混和模式

35 真正的實驗設計之其他考量 從不同的後測時間對實驗結果的測量 處遇方法的概推性：處遇執行上之變化
處遇方法的概推性：不斷改良處遇並且與控制組比較 推論至其他觀察

36 真正的實驗設計之注意事項 ★上述實驗結果的解釋 ★隨機化（randomization; random assign）
★配對（matching; 參見林萬億等人審訂之p.333圖10.3) ★提供服務給控制組：並非拒絕控制組的人得到服務，而只是不應得到實驗的介入，此外，一旦實驗結束後，該實驗處遇有效時，控制組可能最優先或的服務 ★避免減弱效度

37 真正的實驗設計 避免減弱效度的方法 1.避免測量測量偏誤(measurement bias)：採用雙盲設計
2.減少研究反應性（research reactivity）偏誤 3.避免處置的擴散或仿效的影響 4.避免控制組織士氣低落（resentful demoralization）、 5.補償的平等化（compensatory equalization）、 6.補償的較量(compensatory rivalry)的影響 7..避免受試者耗損（attrition）或實驗夭折(experimental morality)

38 避免減弱效度的方法（二） 2.減少研究反應性（research reactivity）偏誤：
研究反應的偏誤有實驗的需求特質和研究者的期待兩大類，研究參與者學習到實驗者的需求與期待，因此他們會配合演出！例如治療過程中某量尺之重複運用 避免該偏誤的方法為： ★.測量程序和治療程序分開 ★.運用不易讓治療師來影響測量程序（例如採用生理表現）， ★.雙重盲目測量 ★.不倚賴參與者填答自我報告 ★.直接觀察並量化參與者之行為：且宜避免干擾性觀察（obtrusiveobservation）而採用採用非干擾性觀察(unobtrusive observation)

39 避免減弱效度的方法（二） 2.避免該偏誤的方法（2）
★.採用三角檢測（triangulation）方式 ★.運用安心丸控制組設計（placebo control group design）以避免新奇和分裂效應(novelty and disruption)或安心丸效應（placebo effect） R O1 X O2 R O3 C O4 R O5 P O6 (上述第二、三組C和P都是控制組)

40 避免減弱效度的方法（二） 3.避免處置的擴散或仿效的影響
★分開兩地處置 ★不同的實務工作者 ★避免有控制組的成員接觸實驗組的成員或處遇

41 避免減弱效度的方法（二） 4.5.6 4.避免控制組織士氣低落（resentful demoralization）、
5.補償的平等化（compensatory equalization）、 6.補償的較量(compensatory rivalry)的影響

42 避免減弱效度的方法（二） 7.避免受試者耗損（attrition）或實驗夭折(experimental morality)
★.提供經濟補償（reimbursement）： ★.避免讓參與者失望或挫折的處遇介入研究程序中： ★有經驗者主其事，以避免過程之不順利；4.招募和說明會時應該清楚說明，使參與者有正確的期待與目標； ★縮小招募參與至開始執行間的時間；研究程序之簡化與明確； ★萬一有人退出，宜與之面談，以確認實驗中的經驗與退出的理由。 ★使用追蹤的方法

43 一般常見的實驗設計（3） 準實驗設計（quasi-experimental design）: 當無法隨機分派時
1.增強非實驗設計之效度的方法： 2.類別 3.社會工作機構在執行實驗和準實驗上的實務陷阱 4.橫斷性研究（cross-sectional studies） 5.個案控制研究(case-control design)

44 準實驗設計 增強非實驗設計之效度的方法 ★使用多元前測(use multiple pretest)：無控制組時，在介入服務開始之前，與不同的時間點分配相同的前測，例如： O1 O2 O3 X O4 O5 O6 ★使用交換重複測量（Use switching replication）:交換互為實驗組和控制組 O1 X O2 C O3 O1 C O2 X O3 ★使用不對等的依變項（use nonequivalent dependent variables）：無控制組時，測量不同的依變項，一個依變項是和處遇有關，而另一個依變項則不受該處遇之影響，由此可以分別出該改變是否是因為成熟而造成的 O1 XA O2 O3 XA O4 ★:使用一個盡可能相似於實驗組的比較組（不對等的比較組設計），此乃準實驗設計最常被使用的方法。.

45 準實驗設計 類別 ★不對等的比較組設計(use nonequivalent comparison group) O1 X O2
O3 C O4 使用一個類似於實驗組的比較組，期待前測的平均數無顯著差異。 但仍可採用上述的多元前測、交換重複測驗或使用不對等的依變項來加強效度 ★簡單時間序列設計（simple time-series design）:強調多元前測，也強調多元後測 例如：簡單中斷的時間序列設計（simple interrupted time-series design）(參見林萬億等人審訂之p.354及p.355之圖11.1及圖11.2) O1 O2 O3 X O4 O5 O6 ★多元時間序列設計（multiple time-series design）: 在簡單時間序列設計加入不對等的比較組設計（換言之，有控制組）(參見林萬億等人審訂之p.357之圖11.3) O1 O2 O O4 O5 O6

46 社會工作機構在執行實驗和準實驗上的實務陷阱
★介入的可靠性 ★對控制情境的干擾 ★對分組安排的抗拒 ★招募和留住案主 ★避免或減緩實務陷阱的策略

47 4.橫斷性研究（cross-sectional studies）
5.個案控制研究(case-control design)

48 單一受試者設計 1.A-B設計 A-B-A設計 3.A-B-A-B設計

49 單一受試者設計 4.多基準線設計 ★ 跨行為的多基準線設計 ★跨情境的多基準線設計 ★ 跨個人的多基準線設計
5.替代處理設計（alternative treatment design）(處遇方式隨機採用) A-B-A-A-A-B-B-A-B-B-B-A-B-B-A-B

50 倫理問題