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文档之家› 第五讲 真实验(二) 多因素实验设计
第五讲 真实验(二) 多因素实验设计
例子
汉字的频率和声旁规则性是否影响读者的阅读速度 • 自变量:2字频(高频、低频)×2声旁规则性(规则、
不规则),四种处理水平的结合,字频是被试间变量, 声旁规则性是被试内变量 • 实验材料:160个汉字,每种处理水平40个汉字 • 被试:50名中学生,随机分成两组,每组25名,一组 只阅读高频字,包括高频-规则字和高频-不规则字, 一组只阅读低频字,包括低频-规则字和低频-不规则 字 • 因变量:阅读汉字的反应时(每名被试阅读40个汉字 的平均反应时)
不规则),四种处理水平的结合,都是被试间变量 • 实验材料:160个汉字,每种处理水平40个汉字 • 被试:100名中学生,随机分配到四个处理水平 • 因变量:阅读汉字的反应时(每名被试阅读40个汉字
的平均反应时)
数据表
方差分析
计算公式
SSA
方差分析结果
阅读反应时/ms
交互作用图
640 620 600 580 560 540 520 500
重复测量一个因素的三因素实验设计
重复测量两个因素的三因素实 验设计
三因素被试内设计
各种非重复测量设计的平方和 与自由度
各种被试内实验设计的平方和 与自由度
各种混合实验设计的平方和与 自由度
小样本设计
大样本研究适合以正常人为被试进行
某些特殊的被试个体较少,难以采用大样本研究,采 用小样本甚至个案研究
总结(两因素实验设计)
两个自变量,每个自变量有两个或两个以上的水平, 如p×q个处理水平
两因素完全随机实验设计 • 两个自变量都是被试间变量
两因素被试内实验设计 • 两个自变量都是被试内变量
两因素混合实验设计 • 一个自变量是被试内变量,一个是被试间变量
三因素实验设计
三因素完全随机实验设计
效度和信度是紧密联系的 • 效度好的实验结论可重复性也高 • 信度高的实验设法提高其效度
内部效度越高,结果越能确定是由实验 处理造成的;外度效度越高,结果可推 论的范围的越大。
内部效度和外部效度相互影响
保证实验内部效度的前提下,采取适当 措施以提高外部效度。
信度
定义:实验结论的可靠性和前后一致性程度。
确保有足够的观察量
信度验证的方法 • 直接验证:保持原实验方法的情况下重复实验 • 系统验证:在实验中引入原来未加控制的变量 • 概念验证:验证同一个命题,方法有更大的差异
例子
汉字的频率和声旁规则性是否影响读者的阅读速度 • 自变量:2字频(高频、低频)×2声旁规则性(规则、
不规则),四种处理水平的结合,都是被试内变量 • 实验材料:160个汉字,每种处理水平40个汉字 • 被试:25名中学生,每名被试阅读了所有处理水平结
合的汉字 • 因变量:阅读汉字的反应时(每名被试阅读40个汉字
外部效度:实验结果能够推论到样本的总体中去的程 度,即实验结果的普遍代表性和适用性,生态效度。
制约外部效度的因素 • 实验环境的人为性:提高实验情境与现实情境的相似
性 • 被试样本缺乏代表性 • 测量工具的局限性:反应指标的选择
不同的被试群体,不同的实验或测验材料,不同的实 验处理或变量操作方式,进行系列实验研究
数据表
方差分析
方差分析结果
在SPSS中的计算
两因素随机区组实验设计
适用条件 研究中有两个自变量,每个自变量有两
个或多个水平 研究中有一个无关变量,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
被试分配模式
平方和分解
SS总变异 = SS处理间+SS处理内= (SSA+SSB+SSAB)+(SS区组+SS残差)
的平均反应时)
数据表
方差分析
方差分析结果
在SPSS中的计算
两因素混合实验设计
基本特点 • 两个自变量,每个自变量有两个或两个
以上的水平,如p×q个处理水平 • 两个自变量一个是被试内变量,另一个
是被试间变量 • 研究者对被试内变量的效应以及两个因
素的交互作用更感兴趣
被试分配模式
真实验:多因素实验设计
多因素实验设计的优点
单因素实验设计 • 只考察一个自变量对因变量的影响 • 忽略了其它因素,以及因素间的交互作用对因变量的
影响 • 与实际情况不相符,结果的推论性低
多因素实验设计 • 同时探讨多个自变量对因变量的影响 • 能揭示多个变量间的交互作用 • 结果的推论性高
规则
高频 低频
不规则
简单效应检验(simple effect test)
多因素实验设计中,当交互作用显著时, 考察一个因素在另一个因素的每个水平 上的处理效应,以确定该因素的处理效 应在另一个因素的哪个水平上是显著的
计算公式
规则性在高 频水平上处 理效应是否 显著
频率在规则字 水平上的处理 效应是否显著
• 充分考虑了被试的不同质 • 探讨稀有现象的有效方法
ABA设计 • 比尔哭的矫治
实验研究的效度和信度
效度:实验方法达到实验目的的程度,即实验结果的 准确性和有效性程度。主要包括内部效度和外部效度。
内部效度:实验中的自变量和因变量之间因果关系的 明确程度。
零结果,自变量的变化没有引起因变量的相应变化: • 一是自变量的操作是否有效 • 二是因变量的测量是否充分 • 三是额外变量是否得到有效控制
典型的两因素实验设计
两因素完全随机实验设计 • 两个自变量都是被试间变量
两因素被试内实验设计 • 两个自变量都是被试内变量
两因素混合实验设计 • 一个自变量是被试内变量,一个是被试间变量
两因素完全随机(被试间)实验 设计
基本特点
• 两个自变量,每个自变量有两个或两个 以上的水平,如p×q个处理水平
• 两个自变量都是被试间变量 • 被试随机分配给各处理水平结合
• 每个被试只接受一个处理水平结合的处 理
被试分配模式
2A(a1,a2)×3B(b1,b2,b3)的实验设 计,6个处理水平,12名被试
例子
汉字的频率和声旁规则性是否影响读者的阅读速度 • 自变量:2字频(高频、低频)×2声旁规则性(规则、
将被试随机分配到被试间变量的各个水平,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
2A(a1,a2)×3B(b1,b2,b3)的实验设 计,6个处理水平,A因素是被试内变量,B因 素是被试间变量
6名被试,随机分配到B因素的三个水平上,每 个水平两名被试,每名被试接受A因素的所有 水平
简单效应分析结果
在SPSS中的计算
数据整理
两因素被试内实验设计
基本特点 • 两个自变量,每个自变量有两个或两个
以上的水平,如p×q个处理水平 • 两个自变量都是被试内变量 • 只有一个实验组 • 每个被试接受所有处理水平结合的处理
被试分配模式
2A(a1,a2)×3B(b1,b2,b3)的实验 设计,6个处理水平,两名被试