第1章 绪论 实验心理学

心理与教育统计学1.2为什么要学习统计学？常识和轶闻不等于科学在交通工具中，飞机、火车、汽车哪一种更危险?很多人下意识地说飞机最危险据美国全国安委会对1993～1995年间所发生的伤亡事故的比较研究，坐飞机比坐汽车要安全22倍。相对于汽车和其它交通工具，飞机大概每飞行300万次才发生一起故障，也就是说，如果一个乘客每天做一次飞行，那他要不停的坚持8200年才可能赶上一次空难。从随机中发现规律•偶然与必然•随机现象•统计学研究的就是随机现象，是帮助人们发现随机现象运动规律的科学，它的基本技术就是分析随机现象各种表现——随机事件的发生概率及其分布规律。心理与教育研究数据的特点•心理与教育科学研究数据与结果多用数字形式呈现。•心理与教育科学研究数据具有随机性和变异性。•心理与教育科学研究数据具有规律性。•心理与教育科学研究的目标是通过部分数据来推测总体特征。•心理与教育统计使我们能以最少的样本含量，达到我们所需要的精确度，对总体的有关参数等作出判断，同时又给出发生错误的可能性。它保证了科学研究的精确性、可靠性和经济性。1.2.2科学研究需要统计学•问卷调查•行为实验•眼动实验•事件相关电位实验•功能性磁共振实验…•问卷调查•行为实验•眼动实验•事件相关电位实验•功能性磁共振实验统计与研究设计•根据统计规律设计研究•统计解决研究中的不足•缺失值•协变量控制•小样本•……有数据的地方就有统计•医学与卫生统计学•经济统计学•社会统计学•农林统计学•……学习统计需要注意p5•如何看待统计？•统计是手段而不是目的1.3统计学的基本内容应用统计学（社科领域中的应用）应用统计学（理工科领域中的应用）理论统计学物理学生物学医学气象学地理学统计力学生物统计学医学统计学气象统计学地理统计学人口学心理学教育学管理学社会学人口统计学心理统计学教育统计学管理统计学社会统计学统计学的整体结构1.3.1心理与教育统计学的研究内容描述统计推论统计实验设计心理与教育统计学描述统计•对已获得的数据进行整理、概括，显现其分布特征的统计方法，称为描述统计•统计图•简化数据——平均值、方差、变异系数•相关分析推论统计•推论统计主要研究通过局部数据所提供的信息，推论总体情形。•统计估计——参数估计、非参数估计•假设检验——参数检验、非参数检验大样本检验方法（Z检验）小样本检验方法（t检验）计数资料的检验方法（χ2检验）变异数分析方法（F检验）回归分析实验设计•实验者为了揭示实验中自变量与因变量之间的关系，在实验之前所制订的实验计划，称为实验设计。•包括选择怎样的抽样方式；•如何计算样本容量；•确定怎样的实验对照形式；•如何实现实验组和对照组的等组化；•如何安排实验因素和如何控制无关因素；•用什么统计方法处理及分析实验结果，等等。1.3.2统计的地位概念框架现象行为测量设计统计推论实验金字塔（Anderson,2001)1.4统计学的基础概念•数据类型•变量、观测值、随机变量•总体、样本与个体•次数、比率、频率与概率•参数量与计算量•误差1.4.1数据的类型称名数据：性别顺序数据：宗教认知等距数据：IQ比率数据：收入女性男性不那么重要一般很重要非常重要951001051101150$10,000$20,000$30,000$40,000$50,0001.4.1数据类型称名数据顺序数据等距数据比率数据计数数据离散型数据测量数据连续型数据1.4.2变量、观测值、随机变量•变量（variables)指心理与教育实验、观察、调查中想要获得的数据，可以取不同的值。如大学生的身高。•一旦确定了某个值，就称这个值为某一变量的观测值(observation)。如某个大学生的身高。•用来表示随机现象的变量，称为随机变量。一般用大写的Ｘ或Ｙ表示随机变量。•在个别试验中其结果呈现不确定性，在大量重复实验中其结果又具有统计规律的现象为随机现象。如投掷硬币1.4.2总体、样本与个体•总体（Population）所要研究对象的全体，它们具有某个共同属性。N，总体容量未必无限•个体（individual)构成总体的每个基本单元。•样本（sample）从总体中抽取的一部分个体。•样本中包含的个体数，称为样本的容量n。一般把容量n≥30的样本称为大样本；而n＜30的样本称为小样本。1.4.2总体、样本与个体样本和被试有区别：一个样本既可能来自对一组被试的一次观测，也可能来自对一个被试的多次观测。一组被试既可能是总体，也可能是样本，视研究问题而定。例子：中国人左手掷铅球远，还是右手掷铅球远？小明左手掷铅球远，还是右手掷铅球远？1.4.3次数、比率、频率与概率•次数：某一事件在某一类别中出现的数目，又称为频数（frequency）。•比率：两个数的比，又称为比例，百分数或百分率。•频率：又称相对次数，某一事件发生的次数与总的事件数目之比。•概率：用P表示，指某一事件在无限的观测中所能预料的相对出现次数,取值范围[0,1]1.4.4参数和统计量•参数(parameter)：总体的特性，是一常数，通过样本特征值预测，希腊字母。•统计量(statistics)：样本的那些特征值，是一变量，随样本的变化而变化，英文字母。统计指标统计量参数平均数μ标准差SDσ相关系数rρ回归系数bβX1.4.5误差•测量值=真实值+误差•误差分为系统误差、随机误差•系统误差来源：测量误差、抽样误差•由于使用的仪器、测量方法、读数方法等问题造成的测得值与真值之间的误差，称为测量误差。•由于随机抽样造成的样本统计量与总体参数间的差别，称为抽样误差。•心理与教育的研究不可能避免误差，只可能减少误差。•改进仪器、合理的抽样设计的目的，就是保证研究达到所需要的精确度，同时在兼顾投入的人力、物力和财力条件下尽量减小系统误差。