Single-case and Small-n Experimental Designs

Single-case and Small-n Experimental Designs pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Todman, John B./ Dugard, Pat
出品人:
页数:272
译者:
出版时间:2001-3
价格:$ 64.98
装帧:
isbn号码:9780805835540
丛书系列:
图书标签:
  • 单案例研究
  • 小样本实验设计
  • 实验设计
  • 研究方法
  • 心理学研究
  • 行为科学
  • 统计学
  • 量化研究
  • 临床研究
  • 教育研究
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具体描述

This book is a practical guide to help researchers draw valid causal inferences from small-scale clinical intervention studies. It should be of interest to teachers of, and students in, courses with an experimental clinical component, as well as clinical researchers. Inferential statistics used in the analysis of group data are frequently invalid for use with data from single-case experimental designs. Even non-parametric rank tests provide, at best, approximate solutions for only some single-case (and small-n ) designs. Randomization (Exact) tests, on the other hand, can provide valid statistical analyses for all designs that incorporate a random procedure for assigning treatments to subjects or observation periods, including single-case designs. These Randomization tests require large numbers of data rearrangements and have been seldom used, partly because desktop computers have only recently become powerful enough to complete the analyses in a reasonable time. Now that the necessary computational power is available, they continue to be under-used because they receive scant attention in standard statistical texts for behavioral researchers and because available programs for running the analyses are relatively inaccessible to researchers with limited statistical or computing interest. This book is first and foremost a practical guide, although it also presents the theoretical basis for Randomization tests. Its most important aim is to make these tests accessible to researchers for a wide range of designs. It does this by providing programs on CD-ROM that allow users to run analyses of their data within a standard package (Minitab, Excel, or SPSS) with which they are already familiar. No statistical or computing expertise is required to use these programs. This is the 'new stats' for single-case and small-n intervention studies, and anyone interested in this research approach will benefit.

深入探究复杂系统的多维数据分析与建模 本书聚焦于现代科学研究中日益凸显的一类挑战:如何有效地从具有高度异质性、稀疏性或动态演变特性的复杂系统中提取可靠的、具有普遍意义的知识。 在诸多学科领域——从神经科学、临床心理学、认知科学到经济行为学、生态系统研究和教育评估——研究者们常常面临数据受限或实验条件难以大规模标准化的困境。传统的、依赖于大样本均值比较的方法(如大型随机对照试验RCTS)在解释个体差异、捕捉瞬态效应以及处理干预的异质性影响方面显得力不从心。本书旨在提供一套系统化、实用的方法论框架,以应对这些“小样本”或“单主体”场景下的严谨量化分析需求。 本书的核心论点在于,即使在样本量受限的情况下,通过精心设计的实验范式、细致入微的个体追踪以及适当的统计推断工具,依然可以实现高度可靠的因果推断和机制探索。 我们摒弃了简单地将数据视为“噪音”的传统观念,转而将个体内部的变异性视为理解系统动态的关键信息源。 第一部分:实验范式重构与数据采集的精度革命 本部分首先确立了基础的哲学和方法论立场,强调在小样本研究中,实验设计的质量直接决定了推断的有效性。 1. 复杂系统的内禀异质性与研究范式选择: 我们首先剖析了为什么标准统计模型在大样本均值假设下失效的原因,特别是在关注过程而非结果的领域。深入讨论了从“群体视角”向“个体过程视角”的思维转变,并对比了观察性研究、准实验设计与严谨的单主体实验在解决特定科学问题时的适用边界。 2. 过程导向的设计原理: 详细阐述了多周期设计(Multi-cycle Designs) 的构建,包括严格的基线期(Baseline Phase)设定、干预实施的精确控制(Manipulation Checks)以及维持期(Maintenance Phase)的追踪。重点讲解了如何通过反转设计(Reversal Designs, 如ABAB, Multiple Baseline Designs) 来建立强有力的、具有内部效度保证的因果链条。我们不只是描述这些设计,更深入探讨了如何根据研究对象的学习曲线、饱和效应以及潜在的序列效应来优化干预的时机和长度。 3. 时间序列数据的采集与预处理: 考虑到小样本研究中数据通常是以高频时间点采集的(如心理生理信号、行为事件记录),本章详细讨论了时间序列数据的质量控制。内容包括缺失数据插补(针对非随机缺失模式)、异常值检测(如何区分真正的结构性变化与测量误差)以及数据平滑技术的选择(如移动平均、指数平滑),确保后续分析的输入数据具备最高的信噪比。 第二部分:个体内部变异性的深度挖掘 本部分将分析的焦点从“个体间的差异”转向“个体内部的动态变化”,引入了专门针对序列数据和低N数据的推断工具。 4. 描述性统计的范式升级: 在小样本背景下,简单的均值和标准差已无法捕捉数据的全貌。本章介绍了更具信息量的描述性度量,如变异系数(Coefficient of Variation) 在衡量个体内部稳定性方面的优势,以及趋势分析(Trend Analysis) 如何揭示干预前后的系统性漂移。我们探讨了如何使用可视化方法(如散点图矩阵、延迟图)来直观展示数据的时间依赖性和相关性结构。 5. 个体特定参数估计: 介绍如何从少量观测中估计具有生物学或行为学意义的参数。这包括动态线性模型(DLMs),它允许我们跟踪系统状态随时间的变化率和随机波动。重点讨论了如何使用贝叶斯框架(Bayesian Framework)来整合先验知识(Previous research findings or theoretical assumptions)以稳定参数估计,尤其是在数据点稀疏的情况下。 6. 关联性与效应量的个体化估计: 传统效应量(如Cohen's d)往往基于群体均值,对小样本的解释力有限。本书引入了个体级相关系数(Intra-subject Correlation) 的计算方法,并阐述了如何构建“个体差异模型” 来量化干预效果在不同对象间的异质性。同时,深入探讨了非参数检验(如Wilcoxon符号秩检验在重复测量中的应用)及其在样本量极小时的效能优势。 第三部分:从序列数据到可靠的因果推断 本部分的核心在于将前两部分的准备工作转化为具有说服力的统计推断,尤其关注重复测量设计(Repeated Measures Designs) 的稳健性。 7. 严谨的序列依赖性建模: 时间序列数据的分析必须处理自相关性。本章详细介绍了时间序列回归模型,包括ARIMA模型的简化应用、以及更适合于干预研究的自回归-分布滞后模型(ARIMA-Intervention Models)。我们专注于如何利用这些模型来区分干预带来的真实效应与数据中固有的时间相关性。 8. 频率学派的效度构建: 尽管样本量小,频率学派的严谨性仍然可以通过效度威胁的系统性排除来实现。详细阐述了如何通过统计检验来量化历史效应、成熟效应、回归均值效应在单主体研究中的潜在影响,并展示了如何通过严谨的设计(如对照条件或随机化时机)来最小化这些威胁。 9. 贝叶斯推断的实践优势: 贝叶斯方法在小样本推断中展现出显著优势。本章提供了使用层次化贝叶斯模型(Hierarchical Bayesian Models) 的实践指南,用于平衡个体特异性(Specifics)与群体信息(Generality)。重点演示了如何构造适当的先验分布,以及如何解读后验分布,特别是如何报告概率区间(Credible Intervals) 来说明推断的可信度,这比传统的p值报告更符合小样本研究的直觉。 总结与展望 本书的最终目标是赋能研究者,使其能够自信地处理那些“例外”的、需要深入洞察的复杂数据。我们提供的不仅仅是一系列统计公式,而是一套严谨的、以证据为基础的方法论体系,用于在数据稀缺的场景下,依然能构建出具有科学价值和实践意义的解释性模型。通过对实验过程的极致控制和对数据内部结构的精细挖掘,复杂系统研究的深度和可靠性可以得到显著提升。本书适合于研究生、临床研究人员、行为科学家以及任何致力于在微观层面理解动态过程的研究者。

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用户评价

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮,封面采用了低饱和度的冷色调,线条简洁流畅,给人一种沉稳而专业的学术气息。初次拿起时,纸张的质感也相当不错,厚实且略带纹理,阅读起来很舒适,不会有廉价感。内页的排版布局也体现了设计者的用心,字体选择清晰易读,行距和段落间距都拿捏得恰到好处,即便是面对那些复杂的统计符号和图表,眼睛也不会感到疲劳。我特别注意到,它在章节之间的过渡部分,常常会穿插一些精心挑选的留白或小插图,这些细节虽然微小,却极大地提升了阅读的节奏感和愉悦度,让原本可能有些枯燥的理论学习过程变得不那么令人生畏。总的来说,作为一本学术专著,它在视觉和触觉上的体验已经达到了一个非常高的水准,这无疑为深入钻研内容打下了良好的基础。这种对细节的关注,往往预示着内容本身也经过了严谨的打磨和精心的组织。

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我发现这本书在结构组织上展现出一种极高的逻辑自洽性,从宏观的概念框架到微观的操作细节,过渡得如丝般顺滑。初读时,可能会觉得信息量略显庞大,但随着章节的深入,你会发现每一个看似独立的讨论点,最终都巧妙地汇聚到几个核心的哲学基石之上。作者似乎非常注重研究的“叙事性”,他们不仅展示了统计模型,还构建了一套完整的“证据链条”的构建逻辑。例如,关于效应量解释的部分,与其他侧重于P值解读的书籍相比,这本书着重于如何将量化的结果转化为对实际干预效果的直观理解和决策支持,这对于需要向非专业人士汇报研究发现的学者来说,简直是雪中送炭。整体来看,这是一部具有里程碑意义的专著,它填补了在特定研究场景下方法论应用上的一个重要空白,其深度和广度都足以让人反复研读多年。

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这本书的学术对话感非常强,它显然不是孤立地构建知识体系,而是积极地与现有的研究方法论流派进行交锋和对话。阅读过程中,我能明显感受到作者在不断地追问“为什么我们选择这种方法而非另一种”,以及对不同范式下的优缺点进行尖锐且富有建设性的比较。这种批判性的思维贯穿始终,使得读者在学习具体技术的同时,也能培养起对方法论基础的深刻质疑能力。特别是在引用文献和理论溯源方面,处理得极为严谨,每一项论断几乎都有坚实的文献支撑,但同时又绝不拘泥于既有框架,总能看到作者试图推导出更优或更具普适性的解决方案的努力。这本书的价值在于,它迫使你不仅要知道“如何做”,更要深入理解“为何要这样做”,这对于提升研究生的研究素养至关重要。

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我不得不承认,这本书的内容深度和广度都远超我的预期,它真正做到了将复杂的方法论以一种近乎艺术性的清晰度呈现出来。作者似乎有一种天赋,能够将那些初看起来令人望而生畏的统计推断过程,层层剥开,直到最核心的逻辑都能被清晰地捕捉。尤其是在讨论实验效度和内部有效性的部分,作者没有采取那种干巴巴的教科书式的罗列,而是通过一系列精心构建的、极具代表性的案例场景来阐释理论,这使得抽象的概念立刻变得鲜活起来。我惊喜地发现,许多我过去在其他文献中反复阅读却始终未能完全领悟的细微差别,在这本书里得到了醍醐灌顶般的解释。这种讲解方式,需要的不仅仅是知识的掌握,更需要对研究实践的深刻洞察力,它不只是在“教你做什么”,更是在“教你如何思考”。

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从一个实战研究者的角度来看,这本书的实用性简直无可挑剔。很多关于数据收集和分析的章节,都附带有非常详尽的操作指南和软件应用建议,这对于那些需要立即将理论应用于实际项目中的人来说,是无价之宝。我特别欣赏作者在处理“例外情况”时的坦诚和细致。他们没有回避在真实研究环境中必然会遇到的各种干扰因素和数据失真问题,反而将其视为设计优化过程中的关键环节进行探讨。例如,关于如何在一个资源极其有限的小样本项目中设计出具有说服力的干预测量流程,书中提供的权衡取舍思路极具参考价值,这远比那些只适用于理想化实验室环境的理论模型来得实在。这本书更像是一位经验丰富的导师,在手把手地指导你如何穿越研究设计中的雷区,而不是仅仅提供一张理论的地图。

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