SPSS方差分析ppt.ppt

Chapter4 AnalysisofVariance 简称ANOVA 张晓xbzhdzhm 方差分析是用于两个及两个以上样本均数差别的显著性检验 由于各种因素的影响 研究所得的数据呈现波动状 造成波动的原因可分成两类 一是不可控的随机因素 另一是研究中施加的对结果形成影响的可控因素 2020 1 27 2 方差分析如何来 可控因素引起 实验条件 不可控因素引起 误差等 F MSB MSW 方差分析的基本思想是 通过分析不同来源的变异对总变异的贡献大小 从而确定可控因素对研究结果影响力的大小 2020 1 27 3 方差分析的基本原理 认为不同处理组的均数间的差别基本来源有两个 1 实验条件之外的因素 称为组内差异 组内均方 2 实验条件 称为组间差异 组间均方结果分析 p0 05 说明样本来自相同的正态总体 实验处理间无差异 2020 1 27 4 2020 1 27 5 2020 1 27 6 一 Single factorCompleteRandomizedDesign 检验由单一因素影响的一个 或几个相互独立的 因变量 由因素各水平分组的均值间 的差异是否具有统计意义 还可以对该因素的若干水平分组中 哪一组与其他各组均值间具有显著性差异进行分析 事后多重比较 PostMulti comparison One WayANOVA要求因变量是正态分布 如果分布明显的是非正态 不能使用该过程 而使用非参数分析 如果几个因变量之间彼此不独立 应该用RepeatedMeasure过程 2020 1 27 7 例1 在一项元记忆发展研究中 研究者从初一 初二 初三三个年级中各随机抽取8名学生参加实验 任务是学习5类共50个单词 每一类都有10个单词 单词打印在一张纸上 顺序是随机的 学会后进行自由回忆 成绩见下表 请问这些学生的记忆成绩有无年级差异 其发展是均衡的吗 2020 1 27 8 建立正确的数据文件 Analyze CompareMeans One wayANOVA 在DependentList后输因变量名 在Factor中输入自变量名 设置多重比较 点击PostHoc 选择LSD 点击Options设置有关参数 点击Descriptive HomogeneityofVarianceTest MeansPlot Continue OK 单因素完全随机设计的SPSS操作 2020 1 27 9 SPSS分析的主要结果 P 0 05 方差齐性 满足方差检验的前提条件 2020 1 27 10 F 4 41 P 0 05 年级的效应显著 LSD事后检验发现 初一和初三差异显著 初二和初三差异显著 初一和初二差异不显著 2020 1 27 11 例2某研究者为考察喝咖啡的浓度是否影响人们反应的快慢 从某大学一年级随机抽取了15名男生 再随机分成三组 每一学生都要喝一杯咖啡 20分钟后测试每一被试的简单反应时 ms 三组所喝咖啡的浓度分别为 淡 中 浓 实验数据见下表 请问 喝咖啡的浓度对反应速度有明显影响吗 2020 1 27 12 ANOVA方差分析结果显示 咖啡的主效应显著 F 2 12 6 96 P 0 05 LSD进一步事后多重比较发现 较淡咖啡的反应时明显多于较浓咖啡的反应时 中等浓度咖啡的反应时明显多于较浓咖啡的反应时 具体结果见下图 2020 1 27 13 例3 为研究生理激活状态对心理的影响 某研究者从愿意参加实验的85名男大学生中随机抽取24人作被试 将其随机分成相等的三组 给第一组被试注射生理盐水 第二组注射葡萄糖酸钙 第三组注射肾上腺素 20分钟后被试同时参加消零测验 成绩见下表 请问 不同生理激活状态对被试的心理有无显著影响 2020 1 27 14 例4研究者为考察反应时间的发展性变化趋势 分别从5岁 10岁 15岁 20岁人群中随机抽取5名男性被试 在相同实验条件下完成一相同的快速反应作业 记录反应时 结果见下表 请问 被试是否存在反应时间的显著性差异 2020 1 27 15 二 Multi factorRandomizedExperimentalDesign 当研究的自变量或准自变量不只一个 每个自变量的水平在两个以上时 就会结合出四个以上的实验处理 将选取的被试分成四个独立组 每个组被试只接受一种条件下的实验观察 则构成多因素完全随机实验设计 其数据分析则要使用SPSS程序中的 GeneralLinearModel Univariate 模块 如进行简单效应检验 可执行类似于下的句法命令 MANOVASCOREbyA 1 2 B 1 2 design 此句要求先输出完整的方差分析表 design AwithinB 1 AwithinB 2 BwithinA 1 BwithinA 2 ANOVA命令中不能做简单效应检验 2020 1 27 16 例5 某心理学工作者为研究箭头方向和箭头角度对缪勒 莱伊尔错觉的影响 选取20名被试再随机分成四组 分别在四种实验条件下完成线段长度判断任务 被试的错觉量见下表 请用SPSS软件进行方差分析 2020 1 27 17 MANOVA方差分析的结果见表4 1 从表中可以看出 箭头方向的主效应显著 F 1 16 37 79 P0 05 因此 得到结论 箭头方向和张开角度对缪勒错觉量有显著性影响 且二者对错觉量的影响是相互独立的 2020 1 27 18 例6 某心理学工作者从三个高中班级的男生和女生中各抽取了10名学生参加心理健康水平测查 结果如下 试分析学生的心理健康水平是否具有班级差异和性别差异 2020 1 27 19 三 Single factorRepeatedMeasureDesign 研究的自变量只有一个 让选取的被试作为一个组完成自变量所有水平的实验处理 则构成单因素重复测量实验设计 即被试内实验设计 数据分析使用SPSS程序中 GeneralLinearModel RepeatMeasures 模块 例7 汉字优势字体结构对反应时的影响选取10名被试 要求每一被试在实验控制条件 对电脑屏幕上呈现的三种不同结构的汉字作出快速识别反应 记录反应时间 实验数据见下表 试分析不同字体结构下 被试的识别速度是否存在显著性差异 2020 1 27 20 2020 1 27 21 2020 1 27 22 Analyze GLM RepeatedMeasures 在 Within SubjectFactorsName 后输入自变量名 在 NumberofLevels 中输入自变量水平数 点击 Add 点击Define设置有关参数 将自变量的几个水平置入 Within SubjectsVariables 下方框点击 Plots 将自变量名置入 HorizontalAxis 下的方框中点击 Options 在EstimatedMarginalMeans中选择自变量进入右侧DisplayMeansFor中 同时选中下方的compareMainEffects 并使用默认的LSD Display下选择descriptivestatistics选择需要的和适当的输出结果 continue OK 单因素重复测量设计的SPSS操作 2020 1 27 23 单因素重复测量设计SPSS分析的主要结果 F 7 49 P 0 05 字体的效应显著 2020 1 27 24 LSD事后检验发现 左右和上下差异显著 上下和独立差异显著 左右和独体差异不显著 2020 1 27 25 例8 某组8名学生为了研究缪勒 莱伊尔错觉与箭头张开角度的关系 参加了实验 每位学生均分别在150 300 450 600条件下进行测试 结果见下表 试分析角度的影响是否显著 2020 1 27 26 Analyze GLM RepeatedMeasures 在 Within SubjectFactorsName 后输入自变量名 在 NumberofLevels 中输入自变量水平数 点击 Add 点击Define设置有关参数 首先将自变量的几个水平置入 Within SubjectsVariables 名下的方框中 然后点击 Contrasts 设置简单效应比较 点击 Plots 将自变量名置入 HorizontalAxis 下的方框中以便得到随着自变量水平变化因变量的变化曲线 点击 Options 选择描述性统计功能 选择需要的和适当的输出结果 OK SPSS的操作过程 2020 1 27 27 四 Multi factorRepeatedMeasureDesign GLM 例9 一研究的自变量有三个 每个自变量有两个水平 则结合出八种实验处理 选取四名被试参加实验中的每一种实验处理 得到数据如下表所示 2020 1 27 28 五 MixedExperimentalDesign GLM 在一项多因素实验研究中 如果有些自变量是组间设计 有些是组内设计 这样就构成了典型的混合实验设计 当然 混合实验设计的类型还很多 这里不都作介绍 在方差分析的程序上 也是调用GLM中的 Repeatedmeasures 分析模块 关键是要正确地区分重复测量的自变量和组间变量 并对这两种变量作不同的设置 例10 为研究性别和题目难度对推理成绩的影响 随机选取某校男女生各8人参加实验 成绩见下表 请问影响图形推理的因素有哪些 性别和题目难度的交互作用怎样 2020 1 27 29 2020 1 27 30 混合实验设计方差分析的主要结果 通过对话框定义被试内变量 被试间变量 然后点击 options 打开对话框 选择描述性统计命令 方差齐性检验命令和多重比较命令 选用的结果主要有 1 被试内变量方差分析表 给出所有含被试内变量的主效应和交互效应 该表有四种不同检验法得到的结果 无所谓哪个更好 2 被试间变量方差分析表 包括被试间变量主效应和交互效应 3 描述性统计结果 方差齐性检验结果 多重比较结果 2020 1 27 31 六 含协变量的实验设计与协方差分析 协变量方差分析是一种特殊的方差分析 它是将某些难以控制但可测量的随机变量作为协变量 然后在方差分析过程中将其对观测变量产生的影响从残差项中分离出来 以便能更有效地突出自变量的作用 协变量多半是属于机体变量 而且是连续数值型变量 比如知识水平 智力商数 身体条件等等 协方差分析在功能上是对被试内变异进行分解 以减小残差项 协方差分析还有一个假设前提 就是协变量与控制变量没有交互作用 所以数据变异线性分解为 自变量引起的变异 协变量引起的变异 随机变量引起的变异 提请注意 协变量必须是连续的数字型变量 2020 1 27 32 协方差分析实例 有人研究中学生在解决物理应用题时 提示线索是否能够有效地促进问题表征及其转换以提高解题成绩 他将被试分成三组 分别给予的线索提示条件是 无提示 言语提示 图形提示 同时研究者考虑到被试的认知方式可能对问题表征产生影响 对被试进行镶嵌图形测量 数据如下 请问 不同提示线索的促进效应有无差异 认知方式究竟对问题表征有无影响 2020 1 27 33 2020 1 27 34 2020 1 27 35 练习题 1 为研究三种教材的教学效果 随机抽取15名学生 随机地分为三组 每组接受一种教材进行实验 经一段试验后进行统一测试 结果如下表 请完成数据的分析 2020 1 27 36 2 为研究不同记忆条件下的记忆效果 取4名被试 每个被试均分别接受四种不同条件下的记忆实验 实验顺序随机决定 所得结果如下表所示 请对实验结果进行分析 2020 1 27 37 3 为研究四种不同教学方案在不同辅导时间下的效果 取三种不同的辅导时间分别进行四种教学方案的实验 从而得到12个处理 随机抽取36名样本 每3名被试接受一种处理 实验结果如下表 请完成数据处理 2020 1 27 38 4 为研究生字密度与文章题材对阅读理解的影响 抽取20名被试 并随机分成4组 每组5人 自变量均设置为两个水平 构成四种实验条件 每组被试参加一种实验条件下的阅读理解测验 考虑到被试的语文水平存在差异 记录被试一个月前的语文考试分数