警惕心理學研究中的統計誤用

警惕心理學研究中的統計誤用

　　【內容提要】正確地使用統計方法對心理學研究至關重要。但心理學研究中存在著諸多統計誤用現象。該文著重分析了心理學研究中常見的一些統計誤用現象：小或有偏樣本的使用、在概率的理解上存在偏差、顯著性檢驗問題、夸大的統計圖、相關分析的誤用等等，并在此基礎上提出了提高研究者自身的統計素養、強調理論在心理學研究中的重要性、運用多樣化的研究方法等應對之策。
【摘  要  題】學術廣角
  1　從賭徒的謬誤談起
　　首先讓我們來看一個有趣的例子[1]：一名賭徒在打賭硬幣是正面朝上或是背面朝上時的情景。如果硬幣正面朝上或朝下確實是隨機的話，那么該名打賭者在任何一次壓注時贏的概率都是0.5。假設這個人接連賭了5次，每次他都賭硬幣正面朝上，而每次結果卻都是背面朝上。現在他要賭第6次了，他該賭正面朝上還是背面朝上呢？或者說這時硬幣正面朝上的概率大還是背面朝上的概率大呢？顯然，投擲硬幣時連續5次背面朝上是很不尋常的，這樣的事件發生的概率非常低，賭徒注意到了這一點，所以，在下一次壓注時，他加大了賭注，依然賭了正面向上，在硬幣連續5次背面朝上后，他愈發相信硬幣將正面向上了。結果很不幸，這位打賭者又一次輸了。打賭者的錯誤就在于對概率規律的應用，一枚真的硬幣應該有一半的時候正面朝上，這些規律只有在無數次大量的事件后才可能成立。對于很少的嘗試次數而言，這些規律不適用。那名賭徒所忽略的是，每次硬幣投擲都是一個獨立事件，前面拋擲中發生的情況對接下來將要發生的事件沒有任何影響。其實，賭徒對于第6次的嘗試不會比前面的5次更有把握。正面朝上的概率依然沒變。從某種程度上講，賭徒的錯誤是很自然的事，他們確實是依據正確的概率規律所作的結論，經過大量的投擲，對一面真正的硬幣而言，的確有50%的結果是正面向上，錯就在把適用于大量事件發生時才有效的規律運用到了很少的事件上。在6次投擲中全部正面朝上或全部背面朝上并不是絕對不可能，因為概率還沒有小到可以忽略不計。賭徒的謬誤同樣可能發生在心理學研究中。
　　科學心理學的目的在于理解人們的所思所想。為了達成此目的，心理學工作者收集信息和提供理論解釋時使用的是大量的完備技術。正是對這些技術的恰當運用和對所得數據的合理分析構成了科學心理學的支柱。科學方法在心理學研究中的作用是顯而易見的。因為科學心理學強調經驗觀察，而只有科學方法所確立的信念才是建立在經驗觀察之上，其他方法所確立的信念都不是建立在經驗基礎上的。經驗觀察的正確方法包括收集數據的科學程序和分析數據的科學程序，因而對數據加以分析的程序——統計的使用和理解在心理學研究中就變得非常關鍵和重要的。正如Wells所言：統計思維的能力有朝一日將如同閱讀與書寫的能力一樣，成為一名合格公民的必須[1]。但是在心理學研究中存在著大量統計誤用和亂用的現象，其原因是多方面的：有時僅僅是研究者出于某種目的和需要，有時是對統計學本身理解得不透徹、不深入，有時則是由于統計學本身的邏輯性造成的。統計在心理學研究中的重要性不能成為我們在任何時候任何場合可以誤用或亂用統計學的理由。如果不對這些現象作深入的剖析，如果容忍這樣的錯誤一犯再犯，那么統計學在心理學研究中的作用越大，造成的后果也就越嚴重。甚至可能為阻礙心理學的發展。因此要警惕心理學研究中的各種統計誤用和亂用的現象。應該使自己在從事心理學研究時不會因為不小心而落入統計學的陷阱，也不人為地為別人設計統計學陷阱，同時在閱讀他人的研究報告時也要注意不落入別人設下的統計學陷阱。本人把該文定名為警惕心理學研究中的統計學誤用，其用意也正因為此。
　　　　2　心理學研究中常見的統計誤用
　　統計的方法是如此地有用，以至于有時我們似乎可以借助統計的方法使任何的觀點站住腳。許多人都用統計來支持他們各自的觀點。難怪有人這樣說，世界上有3種謊言——謊言、該詛咒的謊言和統計。統計會說謊嗎？其實統計本身并不會說謊，但它們卻可以被人利用而給人以誤導。以下是本人認為容易發生在心理學研究中的一些統計誤用和亂用現象。
　　　　2.1　小或有偏樣本的使用
　　在心理學研究中，我們希望利用統計分析推論出普遍的結論，因此我們常常使用大樣本的研究范式。在大樣本研究范式里，有非常多的被試，因而任何一個不尋常的參與者都不會對結果形成多大影響，這樣我們就可以得到一個相對普遍的結論。大樣本研究設計已經成為心理學研究的一個標準。因此取樣問題是心理學研究中一個非常重要的問題：我們在對數據作統計分析時就要想一想這些數據是怎么得來的，它的取樣合理嗎？所有的統計分析都是建立在數據的取得是合理、正確的前提下，如果取樣不合理，無論多么高深和精美的統計方法都是無計于事的。合理的樣本、準確的測量是使統計結論正確可靠的前提。但我們在進行研究時，有意無意地，在取樣的合理性問題上總會打折扣。下面兩種取樣的問題在研究中就經常會發生：(1)樣本過小；(2)有偏樣本的使用。許多廣告就會用小樣本或有偏樣本來誤導消費者，比如說在電視上有一位明星說他喜歡喝某一品牌的飲料。廣告商這樣做的目的就是要給大家一個印象，因為這位明星喜歡這種品牌的飲料，所以所有的人（總體）也會喜歡它。而回歸假象效應這一現象也說明了有偏樣本的使用會導致我們得出錯誤的結論。所謂回歸假象是指向平均數的回歸，當我們從總體中挑選出極端分數組進行重測時，第二次測得的分數更接近于整個總體的平均數。我們在研究中經常會使用匹配技術，這時就可能有回歸假象效應存在。如果在第一次測驗的基礎上對兩組進行匹配，倘若研究者從通常做得很差的組中挑出高分者，從通常做得很好的組中挑出低分者，即使沒有給予兩組不同的實驗處理，研究者仍可以預期他們在第二次測驗中得分會很不同，其原因僅僅是因為向平均數回歸。這方面一個典型的例子就是20世紀60年代在美國的一個“領先計劃”研究。因此，無論何時你自己在進行研究和閱讀別人的研究報告時，你都要問兩個有關抽樣的問題：(1)樣本有多大？(2)樣本是如何被選中的？
　　　　2.2　在統計學的基礎：概率的理解上存在偏差
　　應用于心理學研究中的定量研究方法大部分是基于概率理論之上的，概率是統計學的基礎。我們借助于概率達到對未來的預測。如氣象學家會說，明天有80%的幾率會下雨，或有20%的可能會下雪。如我們前面提到的賭徒的例子。但倘若我們對概率的理解不透徹，就有可能犯錯誤，賭徒的謬論就是典型的例子。即使給予事件將要發生的先決條件，我們也很難有絕對的把握認為此事件必然發生，我們所能知道的僅僅是發生機會的比率或是一特定的概率。如根據我們的研究發現具有某一心理特點的人中有90%難以完成某一水準的學業，我們能否就可以據此來預測一個具有這樣心理特點的人就不能完成學業呢[2]？顯然我們并不能得出這樣的結論。基于概率和統計學基礎上得出的結論是從總體中得出的，我們在總結自己的某一研究時，總會這樣表述：從總體上說，什么是怎么怎么樣的……總體上得出的結論在具體用到某一個人身上不能過分絕對化。
　　鑒于此，人

們對大樣本研究范式也提出了批評，認為個體的心理活動是非常獨特的，這種獨特性并非都能作出普遍的概括。經過充分混合個體分數的“統計磨合機”的加工，這些獨特性就喪失殆盡了。單靠統計未必就能夠抓住事物的本質特征[3]。斯金納就曾呼吁在操作性研究中使用小樣本設計，因為他想強調削弱統計分析的重要性。他認為人們把統計的作用夸大了，統計分析通常被看成了目的而不是幫助實驗者推出實驗結論的工具。
　　　　2.3　顯著性檢驗問題
　　眾所周知，統計顯著性檢驗在心理統計學教科書中是作為推斷統計的重要組成部分而引進的，它和參數估計組成了推斷統計的兩大基石[4]。心理學家有一個約定俗成的規定，即如果統計檢驗的計算表明虛無假設可能正確的概率小于0.05，那么我們就可以拒絕它而接受另一個假設。因為拒絕虛無假設可能犯錯誤的機會如此微小，我們有理由認為這么做是安全的。簡單地就，推斷統計被用于確定兩種條件的結果差別是由自變量還是隨機因素造成的。如果不同實驗條件下所得的結果之間差異很大，而且這種差異由偶然因素導致的概率低于0.05時，那么研究者可以排除偶然因素導致該結果的可能性，而認為結果是自變量造成的。心理學家一般都認為推斷統計比描述統計更能反映事物的本質，因為它用了概率論的知識，從樣本數據到總體性質作了科學的推斷。但是簡單的顯著性檢驗在應用中卻會產生這樣或那樣的問題。盡管結論在統計上被認為是可信的，但由偶然因素（統計信度仍保持5%的錯誤概率）、一些未被注意到的混淆因素、或者實驗者誤差所造成的可能性仍然存在。例如，大多數聰明或大多數低智商的被試碰巧被分在一種條件中。盡管這些可能性不太容易出現，但有時它們確實發生了。
　　不少人對顯著性檢驗存在誤解，誤認為經過顯著性檢驗后其科學性就得到了保證，自己的觀點就萬無一失了。但事實上并非如此。近年來，人們對心理學研究中的顯著性檢驗有諸多爭議，Cohen在其著名的《地球是圓的(p＜.05)》[5]一文中對此進行了列舉。有鑒于此，美國心理學會統計推斷特別工作小組發表了《心理學雜志中的統計方法——指導方針及其解釋》[6]一文，以期引起人們對于顯著性檢驗的思考。流行于研究者間的一句格言是“重復一次抵得上一千次t檢驗”，這句格言的要旨是許多研究者都相信實驗驗證要好于應用于初次實驗結果的推斷統計，這是非常有道理的。
　　　　2.4　夸大的統計圖
　　統計作為一種工具，往往為受到使用者本人主觀意愿的制約。有人曾感嘆統計學家會說話。確實，人們在統計指標的選擇、統計圖表的制作、統計方法的選用上都可能會帶有自己的個人目的，具有一定的功利性。這一點可以從下面的例子中可見一斑。有一所高校近3年內因心理問題而被迫中斷學業的人數從13增加到17、20人，學校的心理咨詢中心為了呼吁人們對大學生心理健康問題的重視，因而想讓人們知道該校學生的心理問題正變得越來越嚴重，單單因心理問題而中斷學業的人數就在不斷增加，所以他們以年份為橫坐標，以心理問題而中斷學業的人數為縱坐標繪制了一張統計圖，通過把Y軸的標尺拉得很短，使學校心理問題而中斷學業的人數的增加看上去很突出。而學校當局則往往不愿意這樣來宣傳自己的學校，于是根據同樣的數據可以繪制了另外一張統計圖，他們通過把Y軸的標尺拉得很長，給人以學校因心理問題而中斷學業的人數相當穩定的感覺。兩張圖顯示的結果都是正確的，但要說明的問題卻大相徑庭。無怪乎人們把統計與謊言并列。而這種被夸大的統計圖在心理學研究中相當常見。因此，我們在讀圖時，必須仔細看清圖中的標尺。此外更重要的是要確定差異在統計學上是否可靠，而是不挖空心思地使差異在圖中顯得足夠“大”。
　　　　2.5　相關分析的誤用
　　觀看暴力性電視節目會導致兒童的攻擊性行為嗎？有人曾研究了三年級的兒童，對他們對暴力電視的愛好及其同伴評價的攻擊性進行測量，發現上述兩個變量之間確實存在著中等程度的正相關(r=+0.21)，那么我們該如何解釋這一相關系數呢？可以這么說：這表明了攻擊性強的兒童傾向于觀看更多的暴力性電視節目。但我們還能進一步說正是因為觀看暴力性電視節目才導致了兒童的攻擊性行為嗎？這涉及到對相關分析這一統計方法的理解問題。事實上，僅僅根據一個相關系數，我們無法確定事物之間的因果關系，單一的相關證據并不能作出有效的因果陳述。在本例中，我們可以把因果陳述顛倒過來：即兒童的攻擊性行為導致了他們對暴力電視的愛好，也有可能有第3個變量，比如說家庭環境，才導致了兒童的攻擊性行為與對暴力電視的愛好。相關分析一般只用于分析兩個變量間的關聯程度，要說明蘊含在相關背后的、對這種相關加以解釋的本質則要借助于理論。或進一步對一些變量進行控制后作深入的研究，也可以對相關研究進行改進，如作交叉－滯后－組相關程序的研究（一種追蹤研究，可以得出因素間的交叉－滯后相關），經過多重檢驗來提高相關研究的解釋力。
　　對相關系數的另一個誤用與取樣有關，如果你取到的樣本數據之間沒有足夠大的差異，就有可能產生全距限制現象，這時即使變量之間存在著高相關，但憑取到的數據卻只能得出變量間的低相關，即由于取樣的不合理性，計算出的相關系數就不能反映出真正變量間的相關，這種現象在心理學研究中也很普遍，因為心理學工作者常常會使用同質的總體進行研究，比如只選用大學生群體，所以在解釋相關系數時一定要慎重考慮是否有全距限制現象存在。
　　　　3　防止統計學誤用的應對之策
　　既然統計學在心理學研究中如此重要，那么統計學一旦被誤用，就有可能造成嚴重的后果，因此防止統計方法的誤用也就顯得尤為重要。防止統計方法的誤用可以從以下幾方面著手。
　　　　3.1　提高研究者自身的研究素養
　　要防止統計方法的誤用首先要注意提高研究者自身的研究素養，真正理解統計學的邏輯性。每種統計方法都有其自身的特點，有其使用的前提條件和適用范圍。研究者要了解每種統計方法的特點和使用的前提條件，并分析你的研究中是否具備這樣的條件，你所獲取的數據適合什么統計方法，在此基礎上才能使用某一種合適的統計方法。此外，對得出的統計結果應給予合理的解釋。
　　　　3.2　強調理論在心理學研究中的重要性
　　理論可以被粗略地被定義為解釋多個事件的一組相關表述。運用理論可以對數據和心理現象的因果關系進行有效的解釋。如前面談到相關分析一般只用于分析兩個變量間的關聯程度。但我們可以借助于理論來說明蘊含在相關背后的、對這種相關加以解釋的本質。在從兒童對暴力性電視節目的愛好和其同伴評價的攻擊性兩者的高相關中，我們不能簡單地推論出因果關系，但這也不能一概而論。如人們對吸煙與肺癌的發生率作相關研究時發現兩者存在著高相關，據此，人們認為吸煙可以引起肺癌。正是因為有這樣的相關證據，人們就在煙盒上印上了相應的警告語，而且也禁止在電視和其他媒體上作廣告。在這里，相關可以被作為推論因果關系的證據，是因為其他的解釋缺乏合理性。因為人們不可能在患肺癌后去吸更多的香煙以安撫肺臟，而吸煙會導致肺癌的生理機制也非常的顯而易見。鑒于此，我們依然可以從相關分析中得出因果關系，這不能不說是理論的作用。
　　在心理學中，理論具有兩大功能：第一，它為數據的系統化和有序化提供框架。第二，它使得科學

家能夠在實驗研究之前對一些事件作出預測。統計學絕不是思維的替代品，統計分析是一個服務于理論和假設檢驗的理論上的中立程序。理論和假設總是先于統計。在心理學研究中存在著忽視理論、將統計手段置于理論之上的現象，這無異于本末倒置。統計方法自始至終應該是為理論服務的，而不是為了統計而統計。
　　　　4　運用定量研究和定性研究等多樣化的研究方法
　　心理學研究方法論和方法的問題一直是心理學研究的重大問題。隨著心理學的發展，近幾年對該問題的爭論有愈演愈烈之勢。人們在反思定量研究的種種不足后又開始將目光投向定性研究。有人就反對用定量研究，認為：怎能將兒童的天真無邪、初戀的柔情蜜意、飛車疾馳的驚心動魄以及足球隊失敗后的撕心裂肺用客觀枯燥的一串串數字來把握呢？
　　在心理學界，人們往往認為不能對資料作量化分析的即為定性研究，能夠對資料作量化分析的即為定量研究。這一區分標準隱含著這樣一個意思：二者的地位是不相等的，定量研究的科學性高于定性研究。事實上，單靠統計未必就能夠抓住事物的本質特征。許多迷信定量研究的人，常常不關心如何收集具有高質量的數據資料，而是寄希望于先進的統計分析手段，熱衷于各種“數字游戲”，希冀用高明的統計方法來掩蓋粗劣的原始資料。這好比先進的機器設備加工劣質的原材料，如果輸入的是垃圾，無論最先進的設備也只能生產與垃圾相關的產品。同時，過分強調定量研究，常常會使心理學研究走上非人化的道路，人的情緒情感、動機和主觀感受常常被忽略，這會導致心理學的畸形發展。
　　我國著名心理學家陳立有感于心理學研究過分強調收集信息和提供理論解釋時使用的大量完備技術而忽略心理學研究的人化，在《平話心理科學向何處去》[7]一文中說：心理學研究要從嚴格精密限制條件的實驗室里解放出來。凱林在《心理學大曝光：皇帝的新裝》[8]中也對心理學研究中的種種不足提出了批評，但他最終認為實證主義的科學方法是心理學科學方法的帝國主義。陳立先生則反對，他認為對心理學要進行戰役性研究，在一個戰役中，海陸空部隊都要用，各種合法武器都要用，具體問題要具體解決，這才是真正的科學方法。比如愛因斯坦發明相對論，但有人問他怎么得出這么一個大道理來，他對這個問題的回答竟然是“只有通過對經驗的共鳴理解為基礎的直覺，才能得到這些定律。”這么說來，如果我們要了解愛因斯坦的這種思想過程，就不得不用人文科學的釋義學了。因為釋義學和自然科學的實驗法相比，完全是另外一種方法，也可以說是主觀的研究方法。由于心理現象的復雜性，心理學研究方法應該是多樣化的。
　　實證研究的方法、定量研究的方法使心理學從哲學的母體中脫胎出來，對心理科學的發展起到了十分重要的作用，在以后心理學研究中還將發揮其巨大的作用。但要達到對心理現象的完整認識必須采用多元化的研究手段。任何單一的方法都只能對部分現象加以解釋，只有采用多樣化的研究方法才能最終殊途同歸，達到從整體上了解人類自身所思所想的目的。
【參考文獻】
　　[1]　BH坎特威茨，HL羅迪格，DG埃爾姆斯.實驗心理學——掌握心理學的研究.上海：華東師范大學出版社，2001.629-630,574
　　[2]　謝小慶.教育研究中定量研究的局限，心理發展與教育，1998,1:54
　　[3]　王京生，王爭艷，陳會昌.對定性研究的重新評價，教育理論與實踐，2000,(2):49
　　[4]　李偉明，曹怡.2000年APA統計推斷特別工作小組的建議對我國心理統計教育的啟示，心理科學，2001,24(3):286-287
　　[5]　Jacon  Cohen.The  earth  is  round(p＜.05).The  American  Psychologist,1994,49(12):997-1003
　　[6]　Leland  Wilkinson  and  Task  Force  on  Statistical  Inference:Statistical  method  in  psychology  journals:Guidelines  and  explanations.American  psychologist,2000,55(8):1-27
　　[7]　陳立.平話心理科學向何處去.心理科學，1997,20(5):385-389
　　[8]　保羅·凱林.心理學大曝光——皇帝的新裝.北京：中國人民大學出版社，1992

【警惕心理學研究中的統計誤用】相關文章：

個人簡歷的誤解誤用08-15

當前語文教學中需要警惕的“偽新課程”現象08-16

研究性學習的心理學基礎08-17

心理學研究生就業前景08-20

警惕兒童失語08-24

望文生義———由成語誤用說開去08-20

談網絡中的研究性學習08-17

競賽法在球類教學中的運用研究08-17

在物理教學中滲透“ＳＴＳ”教育的研究08-17

研究生論文寫作中的問題08-09