平衡设计是实验心理学中用于控制顺序误差的准实验设计方法,采用矩阵式排列结构确保每个实验处理在行、列维度仅出现一次。该设计通过轮换实验处理顺序与时间序列,形成包含组别、时间顺序、实验处理三个分类变量的等效发生关系,具有平衡对抗前序处理干扰、破解学习效应中首因率与近因率影响的特性。虽然能有效控制内部效度,但存在非随机分配被试可能引发的组间差异问题。
定义与原理
作为2014年全国科学技术名词审定委员会认定的心理学专业术语,平衡设计通过系统轮换实验内容在时间轴上的呈现顺序,实现不同处理条件对时间变量的均衡分配。其核心原理是通过交替排列实验处理顺序,使各处理条件在不同时间阶段、不同被试组别中出现的频率相等,从而消除处理顺序对实验结果的影响。
设计结构
采用拉丁方设计的矩阵式排列框架,在二维平面上满足三个基本约束:
这种结构保证了实验处理的顺序效应在组间与时间维度上被对称抵消,形成等效条件组。
核心功能
平衡设计具备双重调控机制:
特别适用于需要重复测量的心理学实验,如记忆曲线研究、知觉适应实验等存在显著顺序干扰的领域,通过轮换实验处理顺序与时间序列实现实验条件均衡化。
优缺点分析
优势特性:
应用局限:
研究显示该设计在感知觉实验中的误差控制有效率可达78%,但在高阶认知实验中的控制效果会递减至53%。
学术地位
作为准实验设计体系的核心方法,平衡设计与时间序列设计、不等同控制组设计共同构成非随机化实验的三支柱。在心理学方法论层面具有三重价值:
其轮换机制已被整合进现代心理学实验设计标准流程,成为控制顺序变量的基准方法。