音樂心理測量和統(tǒng)計(jì)的兩種新技術(shù)－ 音樂教育研究

音樂心理測量和統(tǒng)計(jì)的兩種新技術(shù)－音樂教育爭論

音樂心理測量和統(tǒng)計(jì)的兩種新技術(shù)

――實(shí)時(shí)測量和元分析的應(yīng)用

NewTechniquesinMeasurementandStatistics

ofMusicPsychology

RealTimeTestingandMetaAnalysis

劉沛、丁東紅

【內(nèi)容提要】實(shí)時(shí)測量和元分析的統(tǒng)計(jì)方法，是音樂心理學(xué)爭論界新近開發(fā)和應(yīng)用的爭論方法。本文描述了這兩種爭論方法在國外音樂心理、治療和教育爭論中的開展?fàn)顩r，并分析了其應(yīng)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】音樂心理；測量；統(tǒng)計(jì)；CRDI；元分析。

【內(nèi)容類別】音樂心理學(xué)；音樂治療學(xué)；爭論方法。

CRDI：從非實(shí)時(shí)到實(shí)時(shí)音樂心理測量

20世紀(jì)80年月之前，音樂心理學(xué)和音樂治療學(xué)爭論涉及的音樂心情反響和音樂認(rèn)知反響的測量，多采納問卷、形容詞核對表、單維度或多維度量表以及操作反響觀看的方式。這些測量方式為音樂心情和音樂認(rèn)知的爭論收集了大量的數(shù)據(jù)。但是，這類方法的最大缺陷，在于與音樂的時(shí)間性質(zhì)相悖。它們收集的數(shù)據(jù)，是被測在傾聽音樂之后依靠記憶所做的反思。另外，這些方法在音樂心情和音樂認(rèn)知反響的爭論中，不能與音樂的進(jìn)行過程實(shí)施實(shí)時(shí)的記錄及再現(xiàn)，不能使?fàn)幷撜邔σ魳愤M(jìn)行和被測反響之間的同步關(guān)系做出全面、反復(fù)、精確和深化的觀看。簡言之，這些測量及記錄方法是非實(shí)時(shí)的。

從20世紀(jì)80年月初起，爭論者從技術(shù)和裝置入手，開頭解決音樂心理的非實(shí)時(shí)測量與音樂進(jìn)行的時(shí)間性之間的沖突，使音樂心理學(xué)和音樂治療學(xué)的測量技術(shù)進(jìn)入實(shí)時(shí)反響和記錄的時(shí)代。

實(shí)時(shí)測量技術(shù)，最早的形式是Clynes于1982年研制的“心情記錄器〞〔Sentograph〕，用于測量被試對音樂的心情反響。這種簡潔的裝置上設(shè)有一個(gè)萬向的按鍵，被試依據(jù)對音樂心情反響的不同描述和強(qiáng)度操縱此鍵，便可將不同方向和壓力的操作按不同類別和比例，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓，并賜予與音樂進(jìn)行過程同步的記錄。

1983年，Nielsen又設(shè)計(jì)出一種簧制的夾鉗，用于爭論被試在音樂進(jìn)行過程中對音樂緊急度的實(shí)時(shí)反響，并可將被試在爭論過程中的持續(xù)反響繪制成圖形。這種裝置所記錄的數(shù)據(jù)，在后來的驗(yàn)證性試驗(yàn)中表現(xiàn)出很高的效度。

1991年，Namba等人在音樂心情反響的系列爭論中，利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)鍵盤，開發(fā)出一種“選擇性描述連續(xù)推斷方法〞〔themethodofcontinuousjudgmentbyselecteddescription〕。爭論者把用于不同類別心情感受的形容詞指派于特定的鍵，被試接受半小時(shí)的試驗(yàn)指導(dǎo)訓(xùn)練后，在音樂進(jìn)行過程中依據(jù)自己的心情感受及與之相應(yīng)的形容詞描述，在鍵盤上連續(xù)操作相應(yīng)的鍵。這種實(shí)時(shí)反響與記錄的方式，可以把被試的反響以多維度的形式與音樂同步記錄和貯存在計(jì)算機(jī)內(nèi)。

20世紀(jì)90年月初，佛羅里達(dá)州立高校音樂爭論中心在Madsen領(lǐng)導(dǎo)下，研制出“連續(xù)反響數(shù)字接口〞〔ContinuousResponseDigitalInterface，簡稱CRDI〕。這是一種電位器與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字接口的技術(shù)。在音樂認(rèn)知或音樂審美心情反響的爭論中，被試在傾聽音樂的全過程中，依據(jù)試驗(yàn)的詳細(xì)要求，可以在250度范圍內(nèi)撥動(dòng)帶有一枚凸針的旋鈕，連續(xù)不斷地對音樂進(jìn)行過程中心情或認(rèn)知在兩極范圍內(nèi)的反響及變化，同步地進(jìn)行調(diào)整。被試在操縱旋鈕時(shí)，實(shí)際上是將不同的電壓持續(xù)不斷地輸入計(jì)算機(jī)，并經(jīng)計(jì)算機(jī)處理，繪制成為與音樂進(jìn)行的時(shí)間橫軸線實(shí)時(shí)開展，依輸入強(qiáng)度變化形成的曲線圖。這種旋鈕操作輸入的信號的變化是無級的。CRDI的另一種輸入方式，是11點(diǎn)量表型的滑桿。它以零為中心，依據(jù)反響強(qiáng)弱程度的不同，使被試可以在+5和5之間的11個(gè)點(diǎn)位上，連續(xù)不斷地調(diào)整滑桿在量表上的不同位置，以到達(dá)輸入反響強(qiáng)度的目的。

上述測量和記錄方法，可以用計(jì)算機(jī)對假設(shè)干被試的各個(gè)反響曲線進(jìn)行集合處理，使之成為能夠反映被試整體反響的曲線。

值得一提的是，與連續(xù)反響數(shù)字接口相類似的技術(shù)，20世紀(jì)80年月后期在我國已有研制，不過沒有直接應(yīng)用于音樂心理的爭論，而是應(yīng)用在被試對視聽電教材料的留意試驗(yàn)中，其范疇屬教育技術(shù)學(xué)的心理生理根底爭論。爭論者黎加厚開發(fā)的裝置，由兩局部組成。一方面，將傳感器和A/D轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)連接，把被試在接受視聽電教材料刺激作用下的皮膚電阻〔GSR〕及其變化的全過程輸入計(jì)算機(jī)；另一方面，用攝像機(jī)對被試在試驗(yàn)過程中的外部變化過程賜予攝制。經(jīng)后期合成，視聽教學(xué)材料的畫面〔包括背景音樂〕，被試表情和動(dòng)態(tài)，以及被試的皮電阻反響曲線這三個(gè)畫面同步地實(shí)時(shí)記錄于VCR，可供爭論者反復(fù)觀看并做統(tǒng)計(jì)處理。筆者認(rèn)為，音樂心理和音樂治療可以直接采納這種技術(shù)，開展音樂心理生理學(xué)有關(guān)不同音樂要素或音樂風(fēng)格與心情反響關(guān)系的試驗(yàn)。

自從Madsen等人首次使用CRDI技術(shù)，對音樂審美體驗(yàn)賜予實(shí)時(shí)測量以來，近八年中CRDI技術(shù)在音樂心理、治療和教育爭論中所涉及的課題大致包括：音樂聽賞過程中的留意焦點(diǎn)；兒童音樂偏好；音樂審美體驗(yàn)；聽賞者差異；音樂要素〔速度、音準(zhǔn)、力度、節(jié)奏、旋律、音色等〕與認(rèn)知和心情；音樂緊急度的感知等等。另外，由于CRDI是一種非詞語和過程性的測量，爭論課題還涉及非詞語和詞語，以及形成性與終結(jié)性測量的信度。此外，近兩年來，隨著爭論者探討課題的深化，CRDI描述的刺激反響維度也從單一維度向多維度開展。

CRDI技術(shù)在音樂心理測量以及與音樂心理直接相關(guān)的試驗(yàn)美學(xué)、教育、醫(yī)療、社會(huì)心理學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值無疑是巨大的，這里僅舉一例。1989年，在中國音樂治療學(xué)會(huì)成立大會(huì)暨第一屆年會(huì)上，一位醫(yī)生曾提問：“音樂處方的開具依據(jù)是什么？〞他的意思是明白的，當(dāng)然不能僅僅天真地訴諸于音樂作品的標(biāo)題。猶如一劑藥品必需通過大量的嚴(yán)格驗(yàn)證才能投入臨床使用一樣，在音樂治療中，音樂作為處方，雖然不大可能使人“中毒〞，但是從科學(xué)的角度講，也應(yīng)當(dāng)就音樂的某種或某些成分以及它們所構(gòu)成的整體與接受者之間的關(guān)系，在心情、感知或生理、神經(jīng)諸多方面賜予實(shí)時(shí)的測試和驗(yàn)證，以便到達(dá)最正確的預(yù)期效應(yīng)。就這一點(diǎn)而言，實(shí)時(shí)測量的概念和方法是必不行少的。

元分析：從“見樹〞到“見林〞的音樂心理統(tǒng)計(jì)

這是一個(gè)由音樂心理的定量爭論方法與爭論結(jié)論的定性概括之間關(guān)系引發(fā)的課題。作為一門科學(xué)，心理學(xué)隨定量爭論方法的應(yīng)用得以建立和開展。定量爭論是心理學(xué)的既定學(xué)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。音樂心理爭論作為分支心理學(xué)科，同樣是把主流心理學(xué)的定量實(shí)證作為它的根本爭論范式的。在近一個(gè)世紀(jì)的漫長歲月后，試驗(yàn)音樂心理爭論者漸漸熟識(shí)到，由于試驗(yàn)設(shè)計(jì)必需對變量進(jìn)行掌握，所以少量的音樂心理定量實(shí)證爭論不行能為這個(gè)領(lǐng)域的重大課題供應(yīng)現(xiàn)成答案。當(dāng)某一相同或相近課題的量化實(shí)證爭論到達(dá)充分的積累時(shí)，情形依舊如此。即便是相同的爭論課題，受爭論變量、被測狀況、測量工具以及其他種種條件的影響，它們的結(jié)論，主要是統(tǒng)計(jì)的差異顯著性，會(huì)是不同甚至相反的。過去，對已有大量的相同或相近課題爭論結(jié)論進(jìn)行概括時(shí)，爭論者的方法是粗糙的tallyingmethod，即排列全部相近的文獻(xiàn)，依據(jù)符合統(tǒng)計(jì)的差異顯著性要求的爭論的比例，大致確定對爭論假設(shè)的論證程度。這種方法實(shí)際上人為地強(qiáng)化或掩蓋著爭論數(shù)據(jù)的趨勢和形態(tài)。

出于對已有一批單獨(dú)爭論的結(jié)果進(jìn)行再分析，以便全面和精確地總結(jié)這些爭論結(jié)論的目的，20世紀(jì)70至80年月，格拉斯〔G.V.Glass〕提出元分析的概念，并開展了元分析的步驟和方法。元分析〔meta―analysis〕亦稱總分析，其過程和功能，是對已有大批爭論供應(yīng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的再統(tǒng)計(jì)分析和綜合〔或說分析的分析〕，繼以探查在這批爭論中每次單獨(dú)爭論顯現(xiàn)不出的，而對于解決重大問題具備更高價(jià)值的結(jié)論趨勢和形態(tài)。元分析作為一種統(tǒng)計(jì)方法，其性質(zhì)屬于量化爭論。不過筆者認(rèn)為，它是連接一批單獨(dú)定量爭論的個(gè)別結(jié)果和形成定性結(jié)論概括之間的一座重要橋梁：通過總分析的統(tǒng)計(jì)過程，實(shí)現(xiàn)從個(gè)別結(jié)論〔即便它們之間看起來存在沖突〕到一般結(jié)論的科學(xué)歸納。

元分析的方法自確立以來，在醫(yī)學(xué)、社會(huì)學(xué)和心理學(xué)中得以廣泛的應(yīng)用，效益顯著。1987年后的10年中，僅“心理學(xué)信息〞〔PsycINFO〕數(shù)據(jù)庫中，涉及元分析關(guān)鍵詞的爭論已近2000項(xiàng)。在音樂心理和音樂治療爭論的英語文獻(xiàn)中，使用元分析的爭論者，僅有佛羅里達(dá)州立高校音樂爭論中心J.M.Standley一人。這位女學(xué)者在1986年和1996年，先后發(fā)表?醫(yī)學(xué)/牙科治療中的音樂爭論：元分析的臨床應(yīng)用?〔這項(xiàng)爭論〕，?對用于教育/治療目標(biāo)的音樂強(qiáng)化效應(yīng)的元分析?。由于元分析具備的“總〞分析性質(zhì)，應(yīng)用此方法的一項(xiàng)爭論便可掩蓋數(shù)以百計(jì)的已有成果。因而，元分析的結(jié)論厚度和應(yīng)用價(jià)值，必定以集中、凝煉和準(zhǔn)確的形態(tài)大大超過這一批單獨(dú)的爭論本身。

這里，把與元分析相關(guān)的根本概念扼要表達(dá)如下，并以Standley1996年有關(guān)音樂作為強(qiáng)化物在教育和治療中的元分析應(yīng)用為例，說明這種新的統(tǒng)計(jì)方法的步驟、方法和意義。

元分析之所以能夠把大批單獨(dú)爭論賜予分析和合成，是由于它使用的是一種新的度量概念――效果量〔effectsize，可簡稱ES〕。效果量是在大批單獨(dú)爭論中的每一項(xiàng)爭論使用的一種共同的統(tǒng)計(jì)單位。與傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)過程不同，元分析觀看的是大批爭論中全部效果的分布，假如某種結(jié)論趨勢或形態(tài)確實(shí)存在，效果量那么會(huì)集中于一個(gè)方向。

爭論統(tǒng)計(jì)中有四個(gè)互為制約的因素：檢驗(yàn)力，樣本容量，顯著性水平，以及效果量。前三個(gè)概念，是傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方法的使用者所熟識(shí)的。簡潔地說，檢驗(yàn)力，指統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)?zāi)墚a(chǎn)生的顯著性和拒絕某特定試驗(yàn)的原假設(shè)的概率。擴(kuò)大樣本容量，那么增加檢驗(yàn)力。顯著性水平由爭論者設(shè)定，它代表拒絕原假設(shè)所犯錯(cuò)誤的概率。而效果量那么是試驗(yàn)設(shè)計(jì)旨在探查效果的精確?????度量，是一種備擇假設(shè)的參數(shù)。

元分析的根本步驟包括三個(gè)局部。

第一，確定爭論的領(lǐng)域和納入分析的已有爭論的資格，據(jù)此對相應(yīng)課題的爭論進(jìn)行全的

文獻(xiàn)檢索，并留意防止納入分析的爭論在結(jié)果和來源等方面的偏頗〔例如，爭論結(jié)果本身具有缺陷；不能僅僅檢索已發(fā)表的文獻(xiàn)等〕。

Standley的爭論，就這一步驟的界定是，納入分析的爭論：〔1〕是采納量化實(shí)證方法的英語文獻(xiàn)；〔2〕自變量采納音樂作為行為矯正的強(qiáng)化依隨；〔3〕因變量以教育和治療為目的；〔4〕爭論結(jié)果的形式，具備數(shù)據(jù)分析的可重復(fù)驗(yàn)證性。文獻(xiàn)檢索首先涉獵以下數(shù)據(jù)庫：PsycInfo，PsycFirst，ERIC，DissertationAbstracts，以及MEDLINE。然后，依據(jù)被檢索爭論所列資料名目再次檢索。兩次檢索共獲得該課題的100項(xiàng)爭論，其中98項(xiàng)符合前述資格界定；有關(guān)因變量的效果變量達(dá)208個(gè)。

其次，確定納入分析的有關(guān)被試特征、因變量和自變量，并對其做出描述和分類。Standley

從98項(xiàng)爭論中歸納出正常被試和六種特別被試：智力障礙、心情障礙、學(xué)習(xí)障礙、行為障礙、多動(dòng)癥和腦癱。98項(xiàng)爭論所含208個(gè)因變量那么被分類為：學(xué)術(shù)變量、社會(huì)變量、身體康復(fù)變量、其他醫(yī)療變量、留意/交往變量、自助變量、交通行為變量、刻板行為變量、埋怨變量、作業(yè)變量和偏好變量。

第三，對有關(guān)因變量的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)化的效果量。不管已有爭論的統(tǒng)計(jì)方式

如何，他們均可被轉(zhuǎn)化統(tǒng)計(jì)為全都的效果量。其后，再依據(jù)前述確定的被試特征，對統(tǒng)計(jì)得出的效果量賜予組織和比擬，并分析和闡釋其結(jié)果。

Standley的爭論對208個(gè)因變量的效果量的統(tǒng)計(jì)，使用的是最保守的統(tǒng)計(jì)公式：試驗(yàn)組的因變量平均值減去掌握組的因變量平均值，再除以掌握組的標(biāo)準(zhǔn)差。在她確定的11種變量類別中，相應(yīng)地得出208個(gè)效果量。依據(jù)該爭論的宗旨〔音樂作為依隨強(qiáng)化物，其效果如何〕，這些元分析統(tǒng)計(jì)，在它涉及的試驗(yàn)條件的比擬，依隨音樂與其他條件的比擬，強(qiáng)化作用，強(qiáng)化技術(shù)，強(qiáng)化程式，教育和治療目的，被試年齡和特征等方面的結(jié)果，以及這些結(jié)果的爭論價(jià)值是引人入勝的。雖然本文的目的主要是向國內(nèi)音樂心理和音樂治療同行元分析的特別功能和方法，這里還是有必要對Standley爭論的結(jié)論賜予扼要的歸納，供同行參考。

總的看來，與其他非音樂的依隨強(qiáng)化物和非依隨性的音樂強(qiáng)化相比擬，音樂作為行為矯正過程的依隨強(qiáng)化物，其作用最為有效。它表現(xiàn)在能夠有效地增加期望行為的頻度，減低非期望行為的頻度，前者較后者更為明顯。從強(qiáng)化程式來看，音樂的程式性強(qiáng)化較非程式性的連續(xù)作用更為明顯；另外，即時(shí)強(qiáng)化比延遲強(qiáng)化有效。音樂依隨強(qiáng)化效果最明顯的首先是身體康復(fù)和開展行為，其次是治療和教育目的，再次是體育運(yùn)動(dòng)應(yīng)用。

就各種不同年齡的被試而言，音樂依隨強(qiáng)化作用，在各種年齡被試中均為顯著的前提下，其最正確對象首先是成人和四歲以下嬰幼兒，其他依次為511歲、1214歲、1518歲的青少年以及老年人。結(jié)合被試特征看，音樂依隨強(qiáng)化對心理障礙和正常被試的效果優(yōu)于心情障礙或醫(yī)療和身體殘疾的被試。

從分析所涉及的已有爭論還可以看到，音樂依隨強(qiáng)化的應(yīng)用和效果是廣泛的。在醫(yī)療中，它作用于昏迷、腹痛、啼哭、神經(jīng)殘疾者的頸部強(qiáng)度和頭部體位，以及通過生物反響治療頭痛等。在音樂依隨強(qiáng)化爭論中，應(yīng)用最多的是教育領(lǐng)域。它能夠強(qiáng)化正常被試班中非音樂學(xué)科的學(xué)習(xí)成就，尤其是數(shù)學(xué)和閱讀，并能有效作用于音樂學(xué)習(xí)中的聽辨、唱歌的音準(zhǔn)和音樂學(xué)問及聽賞的技能。在特別教育中，它有助于正常班級對殘疾兒童的接納；增加自助力量，減緩刻板行為、破壞行為、遺尿癥、習(xí)慣性反胃；增加諸如遵從老師指示、仿照和眼