第四講真實驗一單因素實驗設(shè)計演示文稿

第四講真實驗一單因素實驗設(shè)計演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有61頁\編輯于星期四優(yōu)選第四講真實驗一單因素實驗設(shè)計現(xiàn)在是2頁\一共有61頁\編輯于星期四單因素實驗設(shè)計例子1漢字的頻率是否影響讀者命名漢字的速度自變量：字頻兩個水平：高頻、低頻例子2字號的大小是否會影響讀者的閱讀速度自變量：字號三個處理水平：大、中、小號，操作定義分別是1號，5號和8號現(xiàn)在是3頁\一共有61頁\編輯于星期四多因素實驗設(shè)計兩因素實驗設(shè)計同時探討字頻和字號是否會影響讀者的閱讀速度自變量：字頻和字號兩個因素六種處理水平：字頻兩個水平，字號三個水平表示為：2字頻（高頻、低頻）×3字號（大號、中號、小號）現(xiàn)在是4頁\一共有61頁\編輯于星期四三因素實驗設(shè)計同時探討字頻、字號及字體對讀者閱讀速度的影響自變量：字頻、字號、字體三個因素12種處理水平：字頻兩個水平，字號三個水平，字體兩個水平表示為：2字頻（高頻、低頻）×3字號（大號、中號、小號）×2字體（正體、斜體）現(xiàn)在是5頁\一共有61頁\編輯于星期四被試間設(shè)計、被試內(nèi)設(shè)計怎樣把被試分配到自變量的不同水平中去每一種處理水平接受不同的被試，被試間設(shè)計（between-subjectsdesign）：每個被試只接受一個自變量水平的處理每一種處理水平接受相同的被試，被試內(nèi)設(shè)計（within-subjectsdesign）：每個被試接受自變量的所有處理水平現(xiàn)在是6頁\一共有61頁\編輯于星期四被試間設(shè)計、被試間變量漢字的頻率是否影響讀者命名漢字的速度自變量：漢字頻率兩個水平：高頻、低頻把被試分成兩組，一組只命名高頻字，一組只命名低頻字這個設(shè)計是被試間設(shè)計，字頻是一個被試間變量“字號”的例子現(xiàn)在是7頁\一共有61頁\編輯于星期四被試內(nèi)設(shè)計、被試內(nèi)變量漢字的頻率是否影響讀者命名漢字的速度自變量：漢字頻率兩個水平：高頻、低頻一組被試，每個被試既命名高頻字，也命名低頻字這個設(shè)計是被試內(nèi)設(shè)計，字頻是一個被試內(nèi)變量現(xiàn)在是8頁\一共有61頁\編輯于星期四混合設(shè)計（mixed-design）一個實驗中既包括被試間設(shè)計，也包括被試內(nèi)設(shè)計：既有被試間變量，也有被試內(nèi)變量最少有兩個自變量，多因素實驗設(shè)計同時探討字頻和字號是否會影響讀者對漢字的閱讀速度自變量：字頻和字號兩個因素把被試分成兩組，一組只閱讀高頻字，一組只閱讀低頻字；每個被試都閱讀所有字號水平的字字頻是被試間變量，字號是被試內(nèi)變量現(xiàn)在是9頁\一共有61頁\編輯于星期四完全隨機、隨機區(qū)組和拉丁方設(shè)計三種設(shè)計的主要區(qū)別是控制無關(guān)變異的方法完全隨機設(shè)計通過隨機分配被試給各個實驗處理，以期實現(xiàn)各組被試比較同質(zhì)；所有不能由處理效應(yīng)解釋的變異全部歸為誤差變異隨機區(qū)組設(shè)計通過區(qū)組技術(shù)控制無關(guān)變異，如一個教學(xué)實驗如果研究者考慮到被試的智力可能影響實驗處理的效應(yīng)，可事先按照智力分?jǐn)?shù)將被試分成若干個同質(zhì)的區(qū)組，然后將每個區(qū)組內(nèi)的被試隨機分配給各個處理水平。隨機區(qū)組的方差分析可以將智力引起的無關(guān)變異從總變異中分離出去，減小了誤差變異，提高處理效應(yīng)F檢驗的精度拉丁方設(shè)計利用同樣的思想，能夠區(qū)分出兩個無關(guān)變異，可進(jìn)一步提高實驗的精度三種設(shè)計都屬于被試間設(shè)計現(xiàn)在是10頁\一共有61頁\編輯于星期四主效應(yīng)、交互作用、處理效應(yīng)主效應(yīng)：實驗中由一個因素的不同水平引起的因變量的變異字頻的兩個水平命名速度差異就是一個主效應(yīng)；字號的三個水平命名速度差異實驗中有幾個因素（自變量）就有幾個主效應(yīng)現(xiàn)在是11頁\一共有61頁\編輯于星期四字頻對閱讀速度的影響現(xiàn)在是12頁\一共有61頁\編輯于星期四交互作用：多因素設(shè)計中，一個因素的水平在另一個因素的不同水平上變化趨勢不一致，稱兩個因素之間存在交互作用，可以寫成A×B一個自變量產(chǎn)生的效果在第二個自變量的每一個水平上不一樣：兩個自變量對因變量的影響不是獨立的，而是相互依存、相互制約的現(xiàn)在是13頁\一共有61頁\編輯于星期四2字頻（高、低）×2字號（大、?。﹥梢蛩卦O(shè)計現(xiàn)在是14頁\一共有61頁\編輯于星期四簡單效應(yīng)在因素實驗中，一個因素的水平在另一個因素的某個水平上的變異，稱簡單效應(yīng)方差分析中發(fā)現(xiàn)幾個因素間交互作用顯著時，需要進(jìn)一步做簡單效應(yīng)檢驗，以說明因素間交互作用的實質(zhì)如一個2×2的兩因素實驗中，A因素的兩個水平在B1水平上的方差叫A在B1水平上的簡單效應(yīng)，在B2水平上的方差叫A在B2水平上的簡單效應(yīng)現(xiàn)在是15頁\一共有61頁\編輯于星期四處理效應(yīng)和誤差變異處理效應(yīng)指實驗中由自變量引起的變異，主效應(yīng)、交互作用、簡單效應(yīng)都是處理效應(yīng)誤差變異指總變異中不能由自變量解釋，或明顯的由無關(guān)變量解釋的那部分變異。單元內(nèi)誤差：當(dāng)幾個被試接受同樣的實驗條件時，他們之間所出現(xiàn)的差異，如完全隨機設(shè)計和拉丁方設(shè)計；當(dāng)只有一個被試接受一種實驗處理時，不存在單元內(nèi)誤差殘差：實驗的誤差變異中除了單元內(nèi)誤差之外的誤差，當(dāng)只有一個被試接受一種實驗處理時，只有殘差現(xiàn)在是16頁\一共有61頁\編輯于星期四多重比較對各處理水平平均數(shù)之間差異的分析；當(dāng)一個因素主效應(yīng)顯著，且處理水平多于2時如一個2×3的兩因素實驗，A、B兩個因素的主效應(yīng)都顯著，B因素的三個水平之間差異需要多重比較現(xiàn)在是17頁\一共有61頁\編輯于星期四方差分析T檢驗：檢驗兩個平均數(shù)間的差異方差分析：檢驗兩個以上的平均數(shù)間的差異，幾個因素間的交互作用檢驗變異是否存在：組間變異顯著大于誤差變異，處理效應(yīng)存在現(xiàn)在是18頁\一共有61頁\編輯于星期四變異：一組數(shù)據(jù)的離散程度平方和（sumofsquares，SS）均方（meansquare，MS）現(xiàn)在是19頁\一共有61頁\編輯于星期四平方和：總平方和：1396組間平方和：560組內(nèi)平方和：836現(xiàn)在是20頁\一共有61頁\編輯于星期四均方：方差，每個自由度（degreeoffreedom，df）上的平均變異計算公式：平方和除以其自由度自由度計算總體自由度：總數(shù)據(jù)數(shù)減1，組間自由度：組數(shù)減1，組內(nèi)自由度：被試數(shù)減1之差再乘以組數(shù)，現(xiàn)在是21頁\一共有61頁\編輯于星期四現(xiàn)在是22頁\一共有61頁\編輯于星期四方差分析：組間變異顯著大于誤差變異，處理效應(yīng)存在F（2，27）=9.043，p<0.01，MSe=30.963現(xiàn)在是23頁\一共有61頁\編輯于星期四方差分析的基本假設(shè)正態(tài)分布變異的同質(zhì)性獨立性現(xiàn)在是24頁\一共有61頁\編輯于星期四實驗設(shè)計的最終目的使實驗處理的變化最大選擇合適的自變量和因變量操作定義合理被試分組實驗材料選擇實驗實施使實驗誤差變異最小化對額外變量的有效控制減少系統(tǒng)誤差和隨機誤差消除法、恒定法、平衡法、統(tǒng)計控制法等現(xiàn)在是25頁\一共有61頁\編輯于星期四單因素被試間實驗設(shè)計

（單因素完全隨機實驗設(shè)計）基本特點一個自變量，自變量有兩個或多個水平該自變量是被試間變量每個被試只接受一個水平的處理被試隨機分配給自變量的各個水平自變量三個水平（a1，a2，a3），18名被試現(xiàn)在是26頁\一共有61頁\編輯于星期四例子物體的清晰程度對兒童識別能力的影響自變量：圖形的清晰度，高、中、低三個水平實驗材料：100幅圖形36名被試，隨機分配到三個處理水平，每個處理水平12名被試因變量：被試命名100幅圖形的正確數(shù)現(xiàn)在是27頁\一共有61頁\編輯于星期四被試命名不同清晰度圖形的正確數(shù)現(xiàn)在是28頁\一共有61頁\編輯于星期四方差分析表F(2,33)=5.315,p=0.01,MSe=276.783現(xiàn)在是29頁\一共有61頁\編輯于星期四多重比較主效應(yīng)顯著時，需進(jìn)一步弄清楚哪些水平間差異顯著因素只包含兩個水平，主效應(yīng)顯著即兩個水平間差異顯著因素包含兩個以上的水平，主效應(yīng)顯著需進(jìn)行多重比較方差分析：高清晰>中清晰；高清晰>低清晰。F（1，22）=4.78，p<0.05，MSe=285.59中、低清晰無差異現(xiàn)在是30頁\一共有61頁\編輯于星期四方差齊性檢驗方差分析的前提條件：各組被試要同質(zhì)方法：比較變異最大的組與變異最小的組之間是否差異顯著差異顯著，方差不齊，被試組分配不同質(zhì)，不能用常規(guī)的方差分析F（3，11）=2.574，p>0.05現(xiàn)在是31頁\一共有61頁\編輯于星期四在SPSS中的計算現(xiàn)在是32頁\一共有61頁\編輯于星期四現(xiàn)在是33頁\一共有61頁\編輯于星期四現(xiàn)在是34頁\一共有61頁\編輯于星期四現(xiàn)在是35頁\一共有61頁\編輯于星期四現(xiàn)在是36頁\一共有61頁\編輯于星期四現(xiàn)在是37頁\一共有61頁\編輯于星期四現(xiàn)在是38頁\一共有61頁\編輯于星期四現(xiàn)在是39頁\一共有61頁\編輯于星期四被試間實驗設(shè)計的優(yōu)點和缺點優(yōu)點避免單個被試接受多個水平的實驗處理排除組內(nèi)設(shè)計中的練習(xí)效應(yīng)、疲勞效應(yīng)等問題不需要對不同實驗處理采用平衡法控制順序誤差現(xiàn)在是40頁\一共有61頁\編輯于星期四缺點分配給不同實驗處理的各組被試之間可能存在差異組間設(shè)計需要更多的被試花費更多的時間和人力現(xiàn)在是41頁\一共有61頁\編輯于星期四避免被試組間差異的方法隨機化的分配被試到各實驗處理等組匹配：將某一特征相同或相似的被試分配到不同的處理組，一般根據(jù)前測或預(yù)實驗的結(jié)果匹配被試現(xiàn)在是42頁\一共有61頁\編輯于星期四單因素被試內(nèi)實驗設(shè)計

（單因素重復(fù)測量實驗設(shè)計）基本特點一個自變量，自變量有兩個或多個水平該自變量是被試內(nèi)變量每個被試接受所有實驗水平的處理自變量三個水平（a1，a2，a3），6名被試現(xiàn)在是43頁\一共有61頁\編輯于星期四例子物體的清晰程度對兒童識別能力的影響自變量：圖形的清晰度，高、中、低三個水平實驗材料：100幅圖形12名被試，每名被試接受所有的實驗處理，即識別300幅圖形因變量：被試命名100幅圖形的正確數(shù)現(xiàn)在是44頁\一共有61頁\編輯于星期四被試命名不同清晰度圖形的正確數(shù)現(xiàn)在是45頁\一共有61頁\編輯于星期四方差分析表F(2,22)=5.803,p=0.009<0.01,MSe=253.528現(xiàn)在是46頁\一共有61頁\編輯于星期四在SPSS中的計算現(xiàn)在是47頁\一共有61頁\編輯于星期四現(xiàn)在是48頁\一共有61頁\編輯于星期四現(xiàn)在是49頁\一共有61頁\編輯于星期四現(xiàn)在是50頁\一共有61頁\編輯于星期四現(xiàn)在是51頁\一共有61頁\編輯于星期四現(xiàn)在是52頁\一共有61頁\編輯于星期四被試內(nèi)實驗設(shè)計的優(yōu)點和缺點優(yōu)點只需要少量被試就可以獲得大量數(shù)據(jù)節(jié)省了時間和人力，提高了實驗效率避免被試個體差異對實驗結(jié)果的影響適用于特殊被試群體，如腦損傷患者現(xiàn)在是53頁\一共有61頁\編輯于星期四缺點被試一次接受多種實驗處理，易產(chǎn)生疲勞、厭倦情緒各實驗處理間可能會相互污染各實驗處理間隔一段時間進(jìn)行，需防止偶然事件的影響連續(xù)接受實驗處理，易產(chǎn)生練習(xí)效應(yīng)或疲勞效應(yīng)（順序誤差）現(xiàn)在是54頁\一共有61頁\編輯于星期四解決順序誤差的方法——平衡設(shè)計技術(shù)：為了消除實驗順序效應(yīng)而采取的一些系統(tǒng)改變實驗處理順序的設(shè)計；讓被試在所有順序下接受處理ABBA或BAAB設(shè)計拉丁方格的安排現(xiàn)在是55頁\一共有61頁\編輯于星期四6個自變量水平的拉丁方安排不同被試（組）循環(huán)接受全部實驗處理不同實驗處理在不同呈現(xiàn)順序上出現(xiàn)的機會相等被試（組）的數(shù)量是排列順序數(shù)的倍數(shù)現(xiàn)在是56頁\一共有61頁\編輯于星期四總結(jié)（單因素被試間和被試內(nèi)設(shè)計）相同點一個自變量，自變量有兩個或多個水平不同點被試間設(shè)計——自變量是被試間變量被試內(nèi)設(shè)計——自變量是被試內(nèi)變量各有優(yōu)缺點現(xiàn)在是57頁\一共有61頁\編輯于星期四單因素隨機區(qū)組實驗設(shè)計適用情境：研究中有一個自變量，自變量有2個或多個水平研究中還有一個無關(guān)變量，也有兩個或多個水平自變量的水平和無關(guān)變量的水平之間沒有交互作用當(dāng)無關(guān)變量是被試變量時，首先將被試在這個無關(guān)變量上匹配，形成不同的區(qū)組，然后將區(qū)組內(nèi)的被試分配給不同的實驗處理；區(qū)組內(nèi)的被試在無關(guān)變量上更同質(zhì)，接受實驗處理時可以看作不受無關(guān)變量的影響；區(qū)組之間的變異反映了無關(guān)變量的影響，可以利用方差分析進(jìn)行分離，以減少誤差變異現(xiàn)在是58頁\一共有61頁\編輯于星期四被試分配模式(A因素4個水平)每個區(qū)組內(nèi)的四個被試在區(qū)組變量上同質(zhì)