實驗心理學第五講_真實驗_多因素實驗設計1 ppt課件

1、l單因素實驗設計單因素實驗設計l只考察一個自變量對因變量的影響只考察一個自變量對因變量的影響l忽略了其它因素，以及因素間的交互作用對因變量的忽略了其它因素，以及因素間的交互作用對因變量的影響影響l與實際情況不相符，結果的推論性低與實際情況不相符，結果的推論性低l多因素實驗設計多因素實驗設計l同時探討多個自變量對因變量的影響同時探討多個自變量對因變量的影響l能揭示多個變量間的交互作用能揭示多個變量間的交互作用l結果的推論性高結果的推論性高l兩因素完全隨機實驗設計兩因素完全隨機實驗設計l兩個自變量都是被試間變量兩個自變量都是被試間變量l兩因素被試內實驗設計兩因素被試內實驗設計l兩個自變量都是被試內

2、變量兩個自變量都是被試內變量l兩因素混合實驗設計兩因素混合實驗設計l一個自變量是被試內變量，一個是被試間變量一個自變量是被試內變量，一個是被試間變量l基本特點基本特點l兩個自變量，每個自變量有兩個或兩個以上的兩個自變量，每個自變量有兩個或兩個以上的水平，如水平，如pq個處理水平個處理水平l兩個自變量都是被試間變量兩個自變量都是被試間變量l被試隨機分配給各處理水平結合被試隨機分配給各處理水平結合l每個被試只接受一個處理水平結合的處理每個被試只接受一個處理水平結合的處理l所需被試量：所需被試量：N=npq，n是接受同一實驗條件是接受同一實驗條件的被試的數(shù)量的被試的數(shù)量l2Aa1，a2）3Bb1，b

3、2，b3的實驗設計，6個處理水平，12名被試lA因素的處理效應等于因素的處理效應等于0l H0：aj = 0lB因素的處理效應等于因素的處理效應等于0l H0：k = 0lAB兩因素的交互作用為兩因素的交互作用為0l (a)jk = 0l漢字的頻率和聲旁規(guī)則性是否影響讀者的閱讀速度漢字的頻率和聲旁規(guī)則性是否影響讀者的閱讀速度l自變量：自變量：2字頻高頻、低頻）字頻高頻、低頻）2聲旁規(guī)則性規(guī)則、聲旁規(guī)則性規(guī)則、不規(guī)則），四種處理水平的結合，都是被試間變量不規(guī)則），四種處理水平的結合，都是被試間變量l實驗材料：實驗材料：160個漢字，每種處理水平個漢字，每種處理水平40個漢字個漢字l被試：被試：1

4、00名中學生，隨機分配到四個處理水平名中學生，隨機分配到四個處理水平l因變量：閱讀漢字的反應時每名被試閱讀因變量：閱讀漢字的反應時每名被試閱讀40個漢字個漢字的平均反應時）的平均反應時）l平方和分解平方和分解lSS總變異總變異=SS處理間處理間+SS處理內處理內l =(SSA+SSB+SSAB)+SS單元內單元內l平方和計算平方和計算lSS總變異總變異=ABS-Y=446470lSSA=A-Y=52624.36lSSB=B-Y=27622.44lSSAB=AB-Y-SSA-SSB=15976.96lSS單元內單元內= SS總變異總變異- SSA-SSB-SSAB=350246.2l字頻：字頻：

5、 F (1, 96) = 14.42, p 0.001l規(guī)則性：規(guī)則性：F (1, 96) = 7.57, p 0.01l交互作用：交互作用： F (1, 96) = 4.38， p 0.05l多因素實驗設計中，當交互作用顯著時，多因素實驗設計中，當交互作用顯著時，考察一個因素在另一個因素的每個水平考察一個因素在另一個因素的每個水平上的處理效應，以確定該因素的處理效上的處理效應，以確定該因素的處理效應在另一個因素的哪個水平上是顯著的應在另一個因素的哪個水平上是顯著的lA因素在因素在B的不同水平上可檢驗的假說的不同水平上可檢驗的假說lH0：aj(在在b1水平水平) = 0lH0：aj(在在b2水

6、平水平) = 0llB因素在因素在A的不同水平上可檢驗的一組假說的不同水平上可檢驗的一組假說lH0：k(在在a1水平水平) = 0lH0：k(在在a2水平水平) = 0ll公式l規(guī)則性在高頻水平上處理效應是否顯著l頻率在規(guī)則字水平上的處理效應是否顯著lA因素在bk個水平上的簡單效應之和=A因素的主效應與AB因素的交互作用之和lB因素在aj個水平上的簡單效應之和=B因素的主效應與AB因素的交互作用之和l數(shù)據(jù)整理l適用條件適用條件l研究中有兩個自變量，每個自變量有兩研究中有兩個自變量，每個自變量有兩個或多個水平個或多個水平l研究中有一個無關變量，且這個無關變研究中有一個無關變量，且這個無關變量與自

7、變量之間沒有交互作用，研究者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希望分離出這個無關變量的變異l被試分配模式(A因素：2個水平；B因素：3個水平)lA因素的處理效應等于因素的處理效應等于0l H0：aj = 0lB因素的處理效應等于因素的處理效應等于0l H0：k = 0lAB兩因素的交互作用為兩因素的交互作用為0l (a)jk = 0l區(qū)組效應等于區(qū)組效應等于0l H0：i2= 0l漢字的頻率和聲旁規(guī)則性是否影響讀者的閱讀速度漢字的頻率和聲旁規(guī)則性是否影響讀者的閱讀速度l自變量：自變量：2字頻高頻、低頻）字頻高頻、低頻）2聲旁規(guī)則性規(guī)則、聲旁規(guī)則性規(guī)則、不規(guī)則），四種

8、處理水平的結合不規(guī)則），四種處理水平的結合l無關變量無關變量(區(qū)組變量區(qū)組變量)：視覺簡單反應時：視覺簡單反應時l被試：被試：100名中學生，按簡單反應時成績分為名中學生，按簡單反應時成績分為25個區(qū)個區(qū)組，每個區(qū)組的組，每個區(qū)組的4名學生，隨機分配每個區(qū)組內的一名名學生，隨機分配每個區(qū)組內的一名學生接受一種實驗處理的結合學生接受一種實驗處理的結合l實驗材料：實驗材料：160個漢字，每種處理水平個漢字，每種處理水平40個漢字個漢字l因變量：閱讀漢字的反應時每名被試閱讀因變量：閱讀漢字的反應時每名被試閱讀40個漢字個漢字的平均反應時）的平均反應時）l平方和的分解平方和的分解lSS總變異總變異 =

9、 SS處理間處理間+SS處理內處理內l = (SSA+SSB+SSAB)+(SS區(qū)組區(qū)組+SS殘差殘差)l平方和的計算平方和的計算lSS總變異總變異=ABS-Y=446470lSS區(qū)組區(qū)組=S-Y=187061.5lSS處理間處理間=AB-Y=96223.76lSSA=A-Y=52624.36lSSB=B-Y=27622.44lSSAB=AB-Y-SSA-SSB=15976.96lSS殘差殘差= SS總變異總變異- SS區(qū)組區(qū)組- SSA-SSB-SSAB=163184.74l字頻： F (1, 72) = 23.22, p 0.001l規(guī)則性：F (1, 72) = 12.19, p 0.0

10、1l交互作用： F (1, 72) = 7.05，p 0.05l區(qū)組： F (24, 72) = 3.44, p 0.01l基本特點基本特點l兩個自變量，每個自變量有兩個或兩個兩個自變量，每個自變量有兩個或兩個以上的水平，如以上的水平，如pq個處理水平個處理水平l兩個自變量一個是被試內變量，另一個兩個自變量一個是被試內變量，另一個是被試間變量是被試間變量l所需被試量：所需被試量：N=np， n是接受同一實驗是接受同一實驗條件的被試的數(shù)量，條件的被試的數(shù)量，p是被試間變量的水是被試間變量的水平數(shù)平數(shù)l兩個變量中有一個是被試變量時，如被試的性兩個變量中有一個是被試變量時，如被試的性別、年齡、能力等

11、別、年齡、能力等l某個自變量的處理會對被試產生長期效應時，某個自變量的處理會對被試產生長期效應時，只能作為被試間變量只能作為被試間變量l可行性考慮：完全隨機設計所需被試量大；被可行性考慮：完全隨機設計所需被試量大；被試內設計每個被試重復測量的次數(shù)太多試內設計每個被試重復測量的次數(shù)太多l(xiāng)研究者對被試內變量的效應以及兩個因素的交研究者對被試內變量的效應以及兩個因素的交互作用更感興趣：被試間因素的處理效應與被互作用更感興趣：被試間因素的處理效應與被試的個體差異相混淆，結果的精度不夠好試的個體差異相混淆，結果的精度不夠好l將被試隨機分配到被試間變量的各個水平，使每個被試接受與被將被試隨機分配到被試間變

12、量的各個水平，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變量的所有水平試間變量的某一水平相結合的被試內變量的所有水平l2Aa1，a2）3Bb1，b2，b3的實驗設計，的實驗設計，6個處理水平，個處理水平，A因素是被試內變量，因素是被試內變量，B因素是被試間變量因素是被試間變量l6名被試，隨機分配到名被試，隨機分配到B因素的三個水平上，每個水平兩名被試，因素的三個水平上，每個水平兩名被試，每名被試接受每名被試接受A因素的所有水平的處理因素的所有水平的處理lA因素的處理效應等于因素的處理效應等于0l H0：aj = 0lB因素的處理效應等于因素的處理效應等于0l H0：k = 0lAB兩因

13、素的交互作用為兩因素的交互作用為0l (a)jk = 0l漢字的頻率和聲旁規(guī)則性是否影響讀者的閱讀速度漢字的頻率和聲旁規(guī)則性是否影響讀者的閱讀速度l自變量：自變量：2字頻高頻、低頻）字頻高頻、低頻）2聲旁規(guī)則性規(guī)則、聲旁規(guī)則性規(guī)則、不規(guī)則），四種處理水平的結合，字頻是被試間變量，不規(guī)則），四種處理水平的結合，字頻是被試間變量，聲旁規(guī)則性是被試內變量聲旁規(guī)則性是被試內變量l實驗材料：實驗材料：160個漢字，每種處理水平個漢字，每種處理水平40個漢字個漢字l被試：被試：50名中學生，隨機分成兩組，每組名中學生，隨機分成兩組，每組25名，一組名，一組只閱讀高頻字，包括高頻只閱讀高頻字，包括高頻-規(guī)則

14、字和高頻規(guī)則字和高頻-不規(guī)則字，一不規(guī)則字，一組只閱讀低頻字，包括低頻組只閱讀低頻字，包括低頻-規(guī)則字和低頻規(guī)則字和低頻-不規(guī)則字不規(guī)則字l因變量：閱讀漢字的反應時每名被試閱讀因變量：閱讀漢字的反應時每名被試閱讀40個漢字個漢字的平均反應時）的平均反應時）l平方和的分解平方和的分解lSS總變異總變異 = SS被試間被試間+SS被試內被試內l = (SSA+ SS被試被試(A)+(SSB+SSAB+SSBX被試被試(A)l平方和的計算平方和的計算lSS總變異總變異=ABS-Y=446470lSS被試間被試間=AS-Y=292600lSSA=A-Y=52624.36lSS被試被試(A) = SS被

15、試間被試間- SSA =239975.64lSS被試內被試內= SS總變異總變異- SS被試間被試間=153870lSSB=B-Y=27622.44lSSAB=AB-Y-SSA-SSB=15976.96lSSBX被試被試(A) = SS被試內被試內-SSB-SSAB=110270.6l字頻： F (1, 48) = 10.526, p 0.01l規(guī)則性：F (1, 48) = 12.024, p 0.01l交互作用： F (1, 48) = 6.955， p 0.05lSS被試(A)的實質：類似于一個完全隨機實驗中的SS組內lSS組間=A-Y=105248.72lSS組內=(AS-Y)-(A-

16、Y)=479951.28lSS組間/2=SSA=52624.36lSS組內/2=SS被試(A)=239975.64lSSBX被試(A)的實質l分別計算B因素在a1和a2水平上的數(shù)據(jù)，可得到兩個單因素重復測量設計lSS殘差(pooled)= SSBX被試(A) =60165.48+50105.12=110270.6lSSBX被試(A):相當于嵌套在a1和a2水平內的兩個單因素重復測量實驗的殘差平方和之和l基本特點基本特點l兩個自變量，每個自變量有兩個或兩個兩個自變量，每個自變量有兩個或兩個以上的水平，如以上的水平，如pq個處理水平個處理水平l兩個自變量都是被試內變量兩個自變量都是被試內變量l每個

17、被試接受所有處理水平結合的處理每個被試接受所有處理水平結合的處理l2Aa1，a2）3Bb1，b2，b3的實驗設計，6個處理水平，兩名被試lA因素的處理效應等于因素的處理效應等于0l H0：aj = 0lB因素的處理效應等于因素的處理效應等于0l H0：k = 0lAB兩因素的交互作用為兩因素的交互作用為0l (a)jk = 0l漢字的頻率和聲旁規(guī)則性是否影響讀者的閱讀速度漢字的頻率和聲旁規(guī)則性是否影響讀者的閱讀速度l自變量：自變量：2字頻高頻、低頻）字頻高頻、低頻）2聲旁規(guī)則性規(guī)則、聲旁規(guī)則性規(guī)則、不規(guī)則），四種處理水平的結合，都是被試內變量不規(guī)則），四種處理水平的結合，都是被試內變量l實驗材

18、料：實驗材料：160個漢字，每種處理水平個漢字，每種處理水平40個漢字個漢字l被試：被試：25名中學生，每名被試閱讀了所有處理水平結名中學生，每名被試閱讀了所有處理水平結合的漢字合的漢字l因變量：閱讀漢字的反應時每名被試閱讀因變量：閱讀漢字的反應時每名被試閱讀40個漢字個漢字的平均反應時）的平均反應時）l平方和的分解平方和的分解lSS總變異總變異 = SS被試間被試間+SS被試內被試內l = SS被試間被試間+(SSA+ SS AX被試被試+SSB+SSBX被試被試+SSAB+SSAXBX被試被試)l平方和的計算平方和的計算lSS總變異總變異=ABS-Y=446470lSS被試間被試間=S-Y=187061.5lSS被試內被試內= SS總變異總變異- SS被試間被試間=259408.5lSSA=A-Y=52624.36lSS AX被試被試=AS-Y- SS被試間被試間- SSA=52914.14lSSB=B-Y=27622.44lSS BX被試被試=BS-Y-SS被試間被試間- SSB=59758.06lSSAB=AB-Y-SSA-SSB=15976.96lSSAXBX被試被試 = SS被試內被試內-SSA- SS AX被試