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給心理人的前端網頁開發系列 第 27

[給心理人的前端網頁開發] 27 關卡三:網路實驗 - jsPsych Stroop effect 資料面講解

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今天要講 Stroop Effect 的資料結果。這是程式碼:

這是部分整理過的資料(CSV 格式)

"64c3847bdde41e419a293f0d","007","netural","image",839.6666666666666,2519,3 
"64c3847bdde41e419a293f0d","007","incongruent","image",709.3333333333334,2128,3 
"64c3847bdde41e419a293f0d","007","netural","english",1172,3516,3 
"64c3847bdde41e419a293f0d","007","incongruent","english",968.3333333333334,2905,3 
"64c3847bdde41e419a293f0d","007","netural","chinese",817,2451,3 
"64c3847bdde41e419a293f0d","007","incongruent","chinese",1114.6666666666667,3344,3 
"64c3847bdde41e419a293f0d","007","congruent","english",681.3333333333334,2044,3 
"64c3ce3cd7d0d583be1a3390","haha","congruent","chinese",727.6666666666666,2183,3 
"64c3ce3cd7d0d583be1a3390","haha","netural","english",652,1956,3 
"64c3ce3cd7d0d583be1a3390","haha","incongruent","english",1034,3102,3 
"64c3ce3cd7d0d583be1a3390","haha","netural","chinese",778.3333333333334,2335,3 
"64c3ce3cd7d0d583be1a3390","haha","netural","image",1355.3333333333333,4066,3 
"64c3ce3cd7d0d583be1a3390","haha","congruent","english",907.6666666666666,2723,3 
"64c3ce3cd7d0d583be1a3390","haha","incongruent","chinese",1192,3576,3 
"64c3ce3cd7d0d583be1a3390","haha","incongruent","image",833.3333333333334,2500,3 
"64c3ce3cd7d0d583be1a3390","haha","congruent","image",1144.6666666666667,3434,3

以下就直接拿圖表來看圖說故事:

一、描述統計

描述統計,可以想成是概觀的資料。像是算出中位數、平均數等等。先抓一個受試者的資料出來,培養一下對資料的感覺。

id userId consistency elementType rt totalRt
108 64c3ce3cd7d0d583be1a3390 haha congruent chinese 727.666667 2183
109 64c3ce3cd7d0d583be1a3390 haha netural english 652.000000 1956
110 64c3ce3cd7d0d583be1a3390 haha incongruent english 1034.000000 3102
111 64c3ce3cd7d0d583be1a3390 haha netural chinese 778.333333 2335
112 64c3ce3cd7d0d583be1a3390 haha netural image 1355.333333 4066
113 64c3ce3cd7d0d583be1a3390 haha congruent english 907.666667 2723
114 64c3ce3cd7d0d583be1a3390 haha incongruent chinese 1192.000000 3576
115 64c3ce3cd7d0d583be1a3390 haha incongruent image 833.333333 2500
116 64c3ce3cd7d0d583be1a3390 haha congruent image 1144.666667 3434

然後畫了箱形圖。感覺一致(congruent)跟中性(netural)的反應時間,相對於不一致(incongruent)有低一點。

把 3x3 分組的統計資料呈現出來。肉眼觀察,中性組的平均反應時間好像有比較低一點。

elementType consistency n mean
0 chinese congruent 13 1016.820513
1 english congruent 13 1174.384615
2 image congruent 13 1361.564103
3 chinese incongruent 13 1344.666667
4 english incongruent 13 1376.775350
5 image incongruent 13 1216.692308
6 chinese netural 13 982.641026
7 english netural 13 1168.192308
8 image netural 13 999.525641

二、推論統計

推論統計可以想成,算出目前資料呈現的狀態,在理論上發生的機率有多低。因為如果理論上發生的機率很低,結果卻還是出現了這個情況,就代表這個情況可能真的是因為某個操控的變項造成的。

這邊我跑了二因子變異數分析。兩個變項分別是語意的一致性(consistency)跟素材的類型(elementType)。結果發現,consistency 的 p value 值為 0.014323,統計上有顯著(小於 0.05)。代表說語意的一致性,確實有影響到反應時間

Source SS ddof1 ddof2 MS F p-unc
0 consistency 1.344822e+06 2 24 672410.751327 5.094010 0.014323
1 elementType 3.111757e+05 2 24 155587.862681 1.587423 0.225180
2 consistency * elementType 9.234280e+05 4 48 230856.994424 1.477871 0.223636

我們再看一下折線圖。可以看到在 chinese 跟 english 的情況下,線條的走向還滿像的,都時呈現山峰的形狀。有一點 incongruent 反應時間偏高、netural 與 congruent 反應時間偏低的感覺。

看上面的圖表,可以知道 consistency 變項會對反應時間有顯著影響。但卻還無法知道,究竟是哪一個水準(一致、不一致、中性)特別有效果,這時就需要跑事後檢定有。由於上面的圖表可以得知,只有 consistency 有顯著效果,elementType、consistency * elementType(交互作用)則沒有統計上的顯著,所以只要針對 consistency 跑事後比較就好。表格如下。

這邊可以看到 incongruent vs netural 這組合,它們互相比較的 p-value 值是 0.023490,統計上有顯著(小於 0.05)。也就是說,一致性為中性時,它的反應時間有顯著地比不一致時還要快。

group1 group2 Diff Lower Upper q-value p-value
0 incongruent congruent 128.455031 -105.122025 362.032087 1.848391 0.395861
1 incongruent netural 262.591783 29.014727 496.168839 3.778539 0.023490
2 congruent netural 134.136752 -99.440304 367.713808 1.930148 0.363993

三、來對答案

在前兩天我們設計了實驗,並做了假設:

  • 一致性為一致時,反應時間較快;不一致時,反應時間較慢
  • 素材類型為圖片時,一致性對反應時間的影響較低

目前看起來,兩點都沒有達到 XD。但在一致性的部分,不一致時確實有顯著地比中性時還要慢,因此實驗看起來沒這麼失敗。覺得欣慰。

如果做了這些處理的話,我覺得效果有可能會更明顯一點:

  • 指導語更清楚一點。有受試者跟我說例子有點讓人混淆
  • 練習題再多個幾題。我現在只有放兩題練習題
  • 正式題再多一點、多重複幾次。因為這實驗我只是想拿來玩看看而已,不想讓受試者做太久
  • 再多招募一些受試者。印象中 30 個以上的受試者數量比較足夠。我當時只收了十幾個

小結

今天介紹了大概要怎麼看數據,以及回頭看當時實驗的假設有沒有被驗證成功。就算驗證失敗了,也可以從中試圖查找出失敗的原因,汲取教訓。科學實驗之所以重要,並不是因為它會成功,而是因為它可以被證偽、被否證。有了科學實驗這個指針,我們手上才有工具,在許多的偽科學中探查到前往真理的方向。

明天來講講 jsPsych 支援的眼動工具,或是介紹其他心理學實驗的工具。


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