多因素實驗設計

多因素實驗設計第一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五主要報告內(nèi)容實驗設計種類單因素實驗設計多因素實驗設計實驗設計的目標：控制無關變異，使誤差變異最小第二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點單因素實驗設計11.1單因素完全隨機實驗設計研究中有一個自變量，自變量有兩個或多于兩個水平（P》2）方法：把被試隨機分配給處理（自變量）的各個水平，每個被試只接受一個水平的處理?？刂普`差：用隨機化的方式控制誤差變異第三頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點單因素完全隨機實驗設計S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16A1A2A3A4試驗中有一個自變量，自變量有四個水平，每個處理有4個被試，每個被試接受一個處理水平。16個被試。第四頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點單因素完全隨機實驗設計1.研究假設：閱讀理解隨著文章生字密度的增加而下降。2.自變量：生字密度四種生字密度：5:1(a1)、10:1(a2)、15:1(a3)、20:1(a4)3.因變量：被試的閱讀理解測驗分數(shù)4.實施處理：實驗中有一個自變量，自變量有四個水平，每個處理有8個被試，每個被試接受一個處理水平。32個被試。文章的生字密度對學生閱讀理解的影響第五頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點數(shù)據(jù)錄入348966984488327754512756135371223611A1A2A3A4第六頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點數(shù)據(jù)錄入1316141315171512242624統(tǒng)計方法自變量兩個水平：T檢驗自變量大于兩個水平：F檢驗第七頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點單因素實驗設計11.2單因素隨機區(qū)組實驗設計研究中有一個自變量，自變量有兩個或多于兩個水平（P》2）其中還包括一個無關變量，也有兩個或多個水平，并且自變量的水平與無關變量的水平之間沒有交互作用。方法：當無關變量是被試變量時，一般首先將被試在這個無關變量上進行匹配，然后將他們隨機分配給不同的實驗處理。區(qū)組內(nèi)的被試在無關變量上更加同質，他們接受不同的處理水平時，可看作不受無關變量的影響；控制誤差：同上第八頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點單因素隨機區(qū)組實驗設計區(qū)組1S11S12S13S14區(qū)組2S21S22S23S24區(qū)組3S31S32S33S34區(qū)組4S41S42S43S44A1A2A3A4實驗中有一個自變量，自變量有四個水平，實驗中還有一個無關變量，將16個被試在無關變量上進行匹配，分為四個區(qū)組，每個區(qū)組有4個同質被試，隨機分配每個被試接受一個處理水平。第九頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點單因素隨機區(qū)組實驗設計1.研究假設：閱讀理解隨著文章生字密度的增加而下降。2.自變量：生字密度無關變量：智力四種生字密度：5:1(a1)、10:1(a2)、15:1(a3)、20:1(a4)3.因變量：被試的閱讀理解測驗分數(shù)4.實施處理：給32個學生做了智力測驗，并按智力測驗分數(shù)將學生分為8個區(qū)組，然后隨機分配每個區(qū)組內(nèi)的4個同質被試分別閱讀一種生字密度的文章。文章的生字密度對學生閱讀理解的影響第十頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點數(shù)據(jù)錄入?yún)^(qū)組13489區(qū)組26698區(qū)組34488區(qū)組43277區(qū)組554512區(qū)組675613區(qū)組753712區(qū)組823611A1A2A3A4第十一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點單因素實驗設計11.3單因素重復測量實驗設計也叫做被試內(nèi)設計，控制個體差異的更有效的方法。被試間設計：試驗中每個被試僅接受一個處理水平，被試的個體差異帶來的變異混雜在誤差變異中；被試內(nèi)設計：試驗中每個被試接受所有的處理水平，利用被試自己做控制，使被試的各方面特點在所有的處理中保持恒定，以最大限度的控制由被試的個體差異帶來的變異。方法：當若干處理水平連續(xù)實施給同一被試時，被試接受前面的處理對接受后面的處理沒有長期影響，如學習、記憶效應，不能使用重復測量設計?？刂普`差：同上第十二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點單因素重復測量實驗設計被試1S1S1S1S1被試2S2S2S2S2被試3S3S3S3S3被試4S4S4S4S4A1A2A3A4實驗中有一個自變量，自變量有四個水平，每個被試接受所有試驗處理水平。第十三頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點單因素重復測量實驗設計1.研究假設：閱讀理解隨著文章生字密度的增加而下降。2.自變量：生字密度無關變量：智力四種生字密度：5:1(a1)、10:1(a2)、15:1(a3)、20:1(a4)3.因變量：被試的閱讀理解測驗分數(shù)4.實施處理：8名被試，每個被試閱讀4篇生字密度不同的文章，并測他們對各篇文章的閱讀理解分數(shù)?？紤]順序效應和疲勞效應，將4篇文章在4個下午分4次實測；順序效應以隨機順序實施或者以拉丁方順序。文章的生字密度對學生閱讀理解的影響第十四頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點單因素重復測量實驗設計順序效應的平衡被試12A1A2A3A4被試34A2A3A4A1被試56A3A4A1A2被試78A4A1A2A31234第十五頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點數(shù)據(jù)錄入被試13489被試26698被試34488被試43277被試554512被試675613被試753712被試823611A1A2A3A4第十六頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點數(shù)據(jù)錄入S13489S26698S34488S43277S554512S675613S753712S823611A1A2A3A4第十七頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點數(shù)據(jù)錄入348966984488327754512756135371223611統(tǒng)計方法多因素方差分析第十八頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點兩因素實驗設計22.1兩因素完全隨機實驗設計研究中有兩個自變量，每個自變量有兩個或多于兩個水平（P》2）如果一個自變量有P個水平，另一個自變量有q個水平，試驗中含p*q個處理的組合，研究者感興趣于所有處理水平的結合的效應。方法：隨機分配被試接受實驗處理的結合，每個被試接受一個實驗處理的結合。注意：接受的是一個處理的結合，而不是一個處理水平控制誤差：用隨機化的方式控制誤差變異第十九頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點單因素完全隨機實驗設計S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16A1A2A3A4試驗中有一個自變量，自變量有四個水平，每個處理有4個被試，每個被試接受一個處理水平。16個被試。第二十頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點兩因素完全隨機實驗設計S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16S17S18S19S20S21S22S23S24A1A1A1A2A2A3B1B2B3B1B2B3試驗中兩個變量的所有水平的結合都被測量了，這叫做處理水平是完全交叉的。被試量：N=npq第二十一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點兩因素完全隨機實驗設計1.研究假設：當主題熟悉性不同時，生字密度對閱讀理解的影響可能產(chǎn)生變化。2.自變量：生字密度、主題熟悉性三種生字密度：5:1(a1)、10:1(a2)、20:1(a3)主題熟悉性：非常熟悉、不熟悉3.因變量：被試的閱讀理解測驗分數(shù)4.實施處理：實驗中有兩個自變量，自變量有3*2=6個水平的結合24個被試，隨機分為6組，每個組接受一種處理水平的結合。文章的生字密度、主題熟悉性對學生閱讀理解的影響第二十二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點兩因素完全隨機實驗設計3454812667591344538123223711A1A1A1A2A2A3B1B2B3B1B2B3試驗中兩個變量的所有水平的結合都被測量了，這叫做處理水平是完全交叉的。被試量：N=npq第二十三頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點數(shù)據(jù)錄入113116114113124126124122135137135132統(tǒng)計方法兩因素完全隨機試驗的方差分析第二十四頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點兩因素實驗設計22.2兩因素隨機區(qū)組實驗設計研究中有兩個自變量，每個自變量有兩個或多于兩個水平（P》2）如果一個自變量有P個水平，另一個自變量有q個水平，試驗中含p*q個處理的組合；研究中含有一個研究者不感興趣的無關變量，且這個無關變量與自變量之間沒有交互作用，研究者希望分離出這個無關變量的變異。方法：事先將被試在無關變量上進行匹配，然后將選擇好的每組同質被試隨機分配，每個被試接受一個實驗處理的結合控制誤差：同上第二十五頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點兩因素隨機區(qū)組實驗設計區(qū)組1S11S12S13S14S15S16區(qū)組2S21S22S23S24S25S26區(qū)組3S31S32S33S34S35S36區(qū)組4S41S42S43S44S45S46區(qū)組5S51S52S53S54S55S56A1A1A1A2A2A3B1B2B3B1B2B3事先將被試在無關變量上進行匹配，然后將選擇好的每組同質被試隨機分配，每個被試接受一個實驗處理的結合第二十六頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點兩因素隨機區(qū)組實驗設計1.研究假設：當主題熟悉性不同時，生字密度對閱讀理解的影響可能產(chǎn)生變化。2.自變量：生字密度、主題熟悉性區(qū)組變量：聽力閱讀理解成績?nèi)N生字密度：5:1(a1)、10:1(a2)、20:1(a3)主題熟悉性：非常熟悉、不熟悉3.因變量：被試的閱讀理解測驗分數(shù)4.實施處理：實驗中有兩個自變量，自變量有3*2=6個水平的結合24個被試，事先將隨機選取的24個被試按聽力閱讀理解分數(shù)分為4個區(qū)組，然后隨機分配每個區(qū)組的6個學生，每個學生接受一種實驗處理的組合。事先假設文章熟悉度、生字密度與聽力閱讀理解能力之間沒有交互作用文章的生字密度、主題熟悉性對學生閱讀理解的影響第二十七頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點兩因素隨機區(qū)組實驗設計區(qū)組16675913區(qū)組23454812區(qū)組34453812區(qū)組43223711A1A1A1A2A2A3B1B2B3B1B2B3事先將被試在無關變量上進行匹配，然后將選擇好的每組同質被試隨機分配，每個被試接受一個實驗處理的結合第二十八頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點兩因素實驗設計22.3重復測量一個因素的量因素實驗設計:混合實驗設計研究中既包含非重復測量的因素（被試間因素），又包含重復測量的因素（被試內(nèi)因素）叫做混合實驗設計，是應用最廣泛的一種設計。1.有兩個自變量，每個自變量有兩個或多于兩個水平（P》2）2.研究中一個自變量是被試內(nèi)的，每個被試接受所有水平的處理；研究中另一個自變量是被試間的，即每個被試只接受它的一個水平的處理，或者它本身是一個被試變量，如年齡、性別、智力等；3.研究者感興趣于研究中的被試內(nèi)因素的處理效應，以及兩個因素的交互作用，希望對他們的估價更加精確。相比之下，被試間的處理效應不是研究者最感興趣的。方法：下頁第二十九頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點兩因素實驗設計22.3重復測量一個因素的兩因素實驗設計:混合實驗設計方法：首先確定研究中的被試內(nèi)變量和被試間變量將被試隨機分配給被試間變量的各個水平，然后使每個被試接受與被試間變量的某一水平相結合的被試內(nèi)變量的所有水平?；旌蠈嶒炘O計既具有完全隨機設計的特點，又有重復測量實驗設計的特點；第三十頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點兩因素混合實驗設計S1S1S1S2S2S2S3S3S3S4S4S4

B1B2B3S5S5S5S6S6S6S7S7S7S8S8S8A1A2對于A因素來說，很象完全隨機設計，每個被試只接受一個水平的處理對于B因素來說，是一個重復測量設計，每個被試接受所有水平的處理。同時，它又是一個因素設計，每個被試接受的是A因素的某一個水平與B因素所有水平的結合第三十一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點兩因素混合實驗設計1.研究假設：當主題熟悉性不同時，生字密度對閱讀理解的影響可能產(chǎn)生變化。2.自變量：生字密度（B1,B2,B3三個水平）、主題熟悉性（A1,A2兩個水平）被試內(nèi)變量(三種生字密度)：5:1(a1)、10:1(a2)、20:1(a3)被試間變量（主題熟悉性）：非常熟悉、不熟悉3.因變量：被試的閱讀理解測驗分數(shù)4.實施處理：這是一個2*3混合實驗設計。8名五年級學生隨機分配為兩組：一組學生每人閱讀三篇生字密度不同的、主題熟悉的文章；另一組學生每人閱讀三篇生字密度不同的、主題不熟悉的文章；實驗實施時，閱讀三篇文章分三次進行，用拉丁方平衡學生閱讀文章的先后順序；文章的生字密度、主題熟悉性對學生閱讀理解的影響第三十二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期五研究設計流程與關鍵點兩因素混合實驗設計數(shù)據(jù)S1345S2666S3445S4322

B1B2B3S54812S65913S73812S83711A1A2對于A因素來說，很象完全隨機設計，每個被試只接受一個水平的處理對于B因素來說，是一個重復測量設計，每個被試接受所有水平的處理。同時，它又是一個因素設計，每個被試接受的是A因素的某一個水平與B因素所有水平