18多因素实验设计.

多因素实验设计江南大学教育学院心理系韦雪艳主要报告内容实验设计种类单因素实验设计多因素实验设计实验设计的目标：控制无关变异，使误差变异最小研究设计流程与关键点单因素实验设计11.1单因素完全随机实验设计研究中有一个自变量，自变量有两个或多于两个水平（P》2）方法：把被试随机分配给处理（自变量）的各个水平，每个被试只接受一个水平的处理。控制误差：用随机化的方式控制误差变异研究设计流程与关键点单因素完全随机实验设计S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16A1A2A3A4试验中有一个自变量，自变量有四个水平，每个处理有4个被试，每个被试接受一个处理水平。16个被试。研究设计流程与关键点单因素完全随机实验设计1.研究假设：阅读理解随着文章生字密度的增加而下降。2.自变量：生字密度四种生字密度：5:1(a1)、10:1(a2)、15:1(a3)、20:1(a4)3.因变量：被试的阅读理解测验分数4.实施处理：实验中有一个自变量，自变量有四个水平，每个处理有8个被试，每个被试接受一个处理水平。32个被试。文章的生字密度对学生阅读理解的影响研究设计流程与关键点数据录入348966984488327754512756135371223611A1A2A3A4研究设计流程与关键点数据录入1316141315171512242624统计方法自变量两个水平：T检验自变量大于两个水平：F检验研究设计流程与关键点单因素实验设计11.2单因素随机区组实验设计研究中有一个自变量，自变量有两个或多于两个水平（P》2）其中还包括一个无关变量，也有两个或多个水平，并且自变量的水平与无关变量的水平之间没有交互作用。方法：当无关变量是被试变量时，一般首先将被试在这个无关变量上进行匹配，然后将他们随机分配给不同的实验处理。区组内的被试在无关变量上更加同质，他们接受不同的处理水平时，可看作不受无关变量的影响；控制误差：同上研究设计流程与关键点单因素随机区组实验设计区组1S11S12S13S14区组2S21S22S23S24区组3S31S32S33S34区组4S41S42S43S44A1A2A3A4实验中有一个自变量，自变量有四个水平，实验中还有一个无关变量，将16个被试在无关变量上进行匹配，分为四个区组，每个区组有4个同质被试，随机分配每个被试接受一个处理水平。研究设计流程与关键点单因素随机区组实验设计1.研究假设：阅读理解随着文章生字密度的增加而下降。2.自变量：生字密度无关变量：智力四种生字密度：5:1(a1)、10:1(a2)、15:1(a3)、20:1(a4)3.因变量：被试的阅读理解测验分数4.实施处理：给32个学生做了智力测验，并按智力测验分数将学生分为8个区组，然后随机分配每个区组内的4个同质被试分别阅读一种生字密度的文章。文章的生字密度对学生阅读理解的影响研究设计流程与关键点数据录入区组13489区组26698区组34488区组43277区组554512区组675613区组753712区组823611A1A2A3A4研究设计流程与关键点单因素实验设计11.3单因素重复测量实验设计也叫做被试内设计，控制个体差异的更有效的方法。被试间设计：试验中每个被试仅接受一个处理水平，被试的个体差异带来的变异混杂在误差变异中；被试内设计：试验中每个被试接受所有的处理水平，利用被试自己做控制，使被试的各方面特点在所有的处理中保持恒定，以最大限度的控制由被试的个体差异带来的变异。方法：当若干处理水平连续实施给同一被试时，被试接受前面的处理对接受后面的处理没有长期影响，如学习、记忆效应，不能使用重复测量设计。控制误差：同上研究设计流程与关键点单因素重复测量实验设计被试1S1S1S1S1被试2S2S2S2S2被试3S3S3S3S3被试4S4S4S4S4A1A2A3A4实验中有一个自变量，自变量有四个水平，每个被试接受所有试验处理水平。研究设计流程与关键点单因素重复测量实验设计1.研究假设：阅读理解随着文章生字密度的增加而下降。2.自变量：生字密度无关变量：智力四种生字密度：5:1(a1)、10:1(a2)、15:1(a3)、20:1(a4)3.因变量：被试的阅读理解测验分数4.实施处理：8名被试，每个被试阅读4篇生字密度不同的文章，并测他们对各篇文章的阅读理解分数。考虑顺序效应和疲劳效应，将4篇文章在4个下午分4次实测；顺序效应以随机顺序实施或者以拉丁方顺序。文章的生字密度对学生阅读理解的影响研究设计流程与关键点单因素重复测量实验设计顺序效应的平衡被试12A1A2A3A4被试34A2A3A4A1被试56A3A4A1A2被试78A4A1A2A31234研究设计流程与关键点数据录入被试13489被试26698被试34488被试43277被试554512被试675613被试753712被试823611A1A2A3A4研究设计流程与关键点数据录入S13489S26698S34488S43277S554512S675613S753712S823611A1A2A3A4研究设计流程与关键点数据录入348966984488327754512756135371223611统计方法多因素方差分析研究设计流程与关键点两因素实验设计22.1两因素完全随机实验设计研究中有两个自变量，每个自变量有两个或多于两个水平（P》2）如果一个自变量有P个水平，另一个自变量有q个水平，试验中含p*q个处理的组合，研究者感兴趣于所有处理水平的结合的效应。方法：随机分配被试接受实验处理的结合，每个被试接受一个实验处理的结合。注意：接受的是一个处理的结合，而不是一个处理水平控制误差：用随机化的方式控制误差变异研究设计流程与关键点单因素完全随机实验设计S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16A1A2A3A4试验中有一个自变量，自变量有四个水平，每个处理有4个被试，每个被试接受一个处理水平。16个被试。研究设计流程与关键点两因素完全随机实验设计S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16S17S18S19S20S21S22S23S24A1A1A1A2A2A3B1B2B3B1B2B3试验中两个变量的所有水平的结合都被测量了，这叫做处理水平是完全交叉的。被试量：N=npq研究设计流程与关键点两因素完全随机实验设计1.研究假设：当主题熟悉性不同时，生字密度对阅读理解的影响可能产生变化。2.自变量：生字密度、主题熟悉性三种生字密度：5:1(a1)、10:1(a2)、20:1(a3)主题熟悉性：非常熟悉、不熟悉3.因变量：被试的阅读理解测验分数4.实施处理：实验中有两个自变量，自变量有3*2=6个水平的结合24个被试，随机分为6组，每个组接受一种处理水平的结合。文章的生字密度、主题熟悉性对学生阅读理解的影响研究设计流程与关键点两因素完全随机实验设计3454812667591344538123223711A1A1A1A2A2A3B1B2B3B1B2B3试验中两个变量的所有水平的结合都被测量了，这叫做处理水平是完全交叉的。被试量：N=npq研究设计流程与关键点数据录入113116114113124126124122135137135132统计方法两因素完全随机试验的方差分析研究设计流程与关键点两因素实验设计22.2两因素随机区组实验设计研究中有两个自变量，每个自变量有两个或多于两个水平（P》2）如果一个自变量有P个水平，另一个自变量有q个水平，试验中含p*q个处理的组合；研究中含有一个研究者不感兴趣的无关变量，且这个无关变量与自变量之间没有交互作用，研究者希望分离出这个无关变量的变异。方法：事先将被试在无关变量上进行匹配，然后将选择好的每组同质被试随机分配，每个被试接受一个实验处理的结合控制误差：同上研究设计流程与关键点两因素随机区组实验设计区组1S11S12S13S14S15S16区组2S21S22S23S24S25S26区组3S31S32S33S34S35S36区组4S41S42S43S44S45S46区组5S51S52S53S54S55S56A1A1A1A2A2A3B1B2B3B1B2B3事先将被试在无关变量上进行匹配，然后将选择好的每组同质被试随机分配，每个被试接受一个实验处理的结合研究设计流程与关键点两因素随机区组实验设计1.研究假设：当主题熟悉性不同时，生字密度对阅读理解的影响可能产生变化。2.自变量：生字密度、主题熟悉性区组变量：听力阅读理解成绩三种生字密度：5:1(a1)、10:1(a2)、20:1(a3)主题熟悉性：非常熟悉、不熟悉3.因变量：被试的阅读理解测验分数4.实施处理：实验中有两个自变量，自变量有3*2=6个水平的结合24个被试，事先将随机选取的24个被试按听力阅读理解分数分为4个区组，然后随机分配每个区组的6个学生，每个学生接受一种实验处理的组合。事先假设文章熟悉度、生字密度与听力阅读理解能力之间没有交互作用文章的生字密度、主题熟悉性对学生阅读理解的影响研究设计流程与关键点两因素随机区组实验设计区组16675913区组23454812区组34453812区组43223711A1A1A1A2A2A3B1B2B3B1B2B3事先将被试在无关变量上进行匹配，然后将选择好的每组同质被试随机分配，每个被试接受一个实验处理的结合研究设计流程与关键点两因素实验设计22.3重复测量一个因素的量因素实验设计:混合实验设计研究中既包含非重复测量的因素（被试间因素），又包含重复测量的因素（被试内因素）叫做混合实验设计，是应用最广泛的一种设计。1.有两个自变量，每个自变量有两个或多于两个水平（P》2）2.研究中一个自变量是被试内的，每个被试接受所有水平的处理；研究中另一个自变量是被试间的，即每个被试只接受它的一个水平的处理，或者它本身是一个被试变量，如年龄、性别、智力等；3.研究者感兴趣于研究中的被试内因素的处理效应，以及两个因素的交互作用，希望对他们的估价更加精确。相比之下，被试间的处理效应不是研究者最感兴趣的。方法：下页研究设计流程与关键点两因素实验设计22.3重复测量一个因素的两因素实验设计:混合实验设计方法：首先确定研究中的被试内变量和被试间变量将被试随机分配给被试间变量的各个水平，然后使每个被试接受与被试间变量的某一水平相结合的被试内变量的所有水平。混合实验设计既具有完全随机设计的特点，又有重复测量实验设计的特点；研究设计流程与关键点两因素混合实验设计S1S1S1S2S2S2S3S3S3S4S4S4B1B2B3S5S5S5S6S6S6S7S7S7S8S8S8A1A2对于A因素来说，很象完全随机设计，每个被试只接受一个水平的处理对于B因素来说，是一个重复测量设计，每个被试接受所有水平的处理。同时，它又是一个因素设计，每个被试接受的是A因素的某一个水平与B因素所有水平的结合研究设计流程与关键点两因素混合实验设计1.研究假设：当主题熟悉性不同时，生字密度对阅读理解的影响可能产生变化。2.自变量：生字密度（B1,B2,B3三个水平）、主题熟悉性（A1,A2两个水平）被试内变量(三种生字密度)：5:1(a1)、10:1(a2)、20:1(a3)被试间变量（主题熟悉性）：非常熟悉、不熟悉3.因变量：被试的阅读理解测验分数4.实施处理：这是一个2*3混合实验设计。8名五年级学生随机分配为两组：一组学生每人阅读三篇生字密度不同的、主题熟悉的文章；另一组学生每人阅读三篇生字密度不同的、主题不熟悉的文章；实验实施时，阅读三篇文章分三次进行，用拉丁方平衡学生阅读文章的先后顺序；文章的生字密度、主题熟悉性对学生阅读理解的影响研究设计流程与关键点两因素混合实验设计数据S1345S2666S3445S4322B1B2B3S54812S65913S73812S83711A1A2对于A因素来说，很象完全随机设计，每个被试只接受一个水平的处理对于B因素来说，是