1.5 实验程序工具

本节目标

读完本节后，你能根据研究任务、计时精度、设备控制和部署方式选择实验工具，把试次流程写成可检查的规范，并在正式收数前完成计时、随机化、数据与隐私测试。

1.5.1 先写任务规范，再选软件

实验程序负责呈现刺激、接收反应和记录事件，但它不能替你决定操作是否有效、随机化是否合理或数据是否支持因果结论。开始写程序前，先把一个试次写成状态序列：

进入条件：练习是否通过、上一试次是否结束；
呈现顺序：注视点、刺激、反应窗口、反馈与试次间隔；
结束规则：按键、超时、播放结束或达到正确标准；
随机化：参与者如何分组，刺激如何抽样、分块与平衡；
记录项：实际条件、刺激编号、反应、正确性、反应时和异常事件；
排除规则：哪些技术故障或行为模式会触发排除，在哪个层级排除。

工具选择服从任务约束；不要先爱上一个平台，再改研究问题迁就它。

1.5.2 三类常用方案

方案	更适合	主要优势	需要承担的成本
PsychoPy Builder / Coder	实验室视觉、听觉和键盘任务，需要连接本地设备	Builder 可视化搭建，Coder 可用 Python 扩展；Builder 中与 PsychoJS 兼容的组件和代码可部署到 Pavlovia	需要管理软件、显示器和设备环境；并非所有本地组件或自定义 Python 都能转为在线任务
jsPsych	浏览器内行为任务，需要自建页面或精细控制前端逻辑	JavaScript 生态，时间线和插件结构清楚，便于与网页系统整合	需要前端、托管和服务端数据安全能力；浏览器与设备差异不可消除
Gorilla 等托管平台	希望用图形界面快速搭建、招募和部署在线任务	托管、流程编排和团队协作集中	费用、功能、数据位置与导出格式依服务条款变化，复杂定制可能受限

如果主要是问卷、跳转与量表计分，合规的问卷平台通常更直接；若要控制帧级视觉刺激、音频同步或外设触发，应优先评估本地实验软件和硬件。所谓“在线版”不是本地实验的无损搬运：设备、浏览器、网络和参与者环境都变了。PsychoPy Builder 转为在线任务前，应先按官方兼容性清单检查组件和自定义代码。

jsPsych 默认把试次数据保存在当前浏览器的内存中；关闭页面后不会自动留存。正式部署必须按官方数据文档接入经过安全检查的文件或数据库方案，或使用负责持久化的托管平台。

本页官方文档入口核查于 2026-08-19；核查时 PsychoPy 为 2026.2.2，jsPsych 为 8.3.0，页面链接指向 jsPsych 8.x 文档。软件版本、托管价格和浏览器支持会变化，立项时应把实际版本写进研究记录。

1.5.3 把研究设计翻译成程序结构

程序里至少有三个层级，分析时不要混在一起：

层级	典型字段	用途
参与者	`participant_id`、分组、同意版本、设备摘要	连接招募、条件分配与参与者层排除
区块	区块编号、条件顺序、练习 / 正式、材料列表	检查平衡、顺序效应和中断位置
试次	刺激编号、实际呈现条件、按键、正确性、反应时、超时	重建每次观测并生成分析变量

每一行试次数据都应回答“谁在什么版本下看到了哪个刺激，程序实际记录了什么”。保存实际分配结果，不要只保存计划条件；否则随机化或跳转出错后无法追查。

重复试次观测依赖于参与者；若同一材料由多名参与者判断、每名参与者又判断多个材料，参与者与材料通常是交叉因素。后续汇总或建模时，要区分参与者数、试次数和材料数；增加试次不能自动替代增加参与者。相关观测结构可继续查看实验设计基础和多层 / 混合效应模型。

随机化与平衡

参与者分组：在参与者层级只分配一次，并将结果与稳定标识一起持久保存；刷新或断线重进不应换组。
试次随机化：明确是完全随机、分块随机，还是无放回抽样。
顺序平衡：条件顺序可能产生学习、疲劳或携带效应时，使用预先生成的顺序表，并保存顺序编号。
刺激抽样：区分实验条件与材料集合；同一刺激不能因文件名错误出现在多个条件。
可复核性：保存实验版本、随机化方案和实际顺序。若工具支持可控随机种子，再记录种子及其作用范围。

1.5.4 计时：时间戳不等于真实呈现

程序可以记录“请求呈现”和“收到按键”的时间，但这不保证像素或声音恰在该时刻到达参与者。显示刷新率、浏览器调度、后台任务、键盘、声卡和系统负载都会引入误差。这里的准确度指相对真实时刻的系统偏差，精度指试次间误差的波动。Bridges 等人（2020）的跨程序计时研究说明，两者都会随工具、操作系统、浏览器和硬件环境而变。

因此要把计时主张拆开：