单因素实验设计.ppt

单因素实验设计 心理实验设计 2 单因素设计分类 被试间设计完全随机设计被试内设计重复测量设计随机区组设计拉丁方设计混合设计 心理实验设计 3 1 完全随机实验设计 基本思想 随机抽样随机分派被试基本假定 由于被试是随机分配给各处理水平的 被试之间的变异在各个处理水平之间也应是随机分布 在统计上无差异的 不会只影响某一个或几个处理水平 心理实验设计 4 完全随机设计被试分配表 心理实验设计 5 完全随机设计数据结构 心理实验设计 6 实验设计模型 假设 H0 1 2 p或 j 0设计模型 Yij j i j Yij 被试i在处理水平j上的分数 总体平均数 j 水平j的处理效应 变异源1 i j 误差效应 成正态分布 变异源1 心理实验设计 7 变异结构与方差分析 总变异 SSt 组间变异 SSb 处理变异组内变异 SSw 误差变异个体差异其他无关变异实验误差 心理实验设计 8 简评 优点设计简单易行各处理水平中的被试数量可以不相等在误差变异相同的情况下 比其他设计方式更敏感 缺点组内变异包括了随机误差以外的其他误差变异 如个体差异 增大了组内变异 使F值不易达到显著程度 降低了实验的敏感性 心理实验设计 9 练习 某厂技术员开发了一种新的加工工艺 为决定是否推广此工艺 需确定其是否比老加工工艺有更好的效费比和加工质量 请你根据以上所学设计方式 为该厂设计一个实验方案 帮助做出合理决策 并对方案进行评价 心理实验设计 10 最简单的实验设计 单因素两组设计 特点 只有一个自变量 自变量有两个水平典型设计 实验组控制组前后测设计 完全随机设计 实验组控制组后测设计 完全随机设计 心理实验设计 11 2 随机区组实验设计 基本思想 随机抽样划分区组 区组内随机分派被试前提假设 自变量与区组变量之间无交互作用 心理实验设计 12 区组方法 区组方法是将特定额外变量引起的变异从总变异中分离出来 使之不出现在处理效应和误差变异中的一种方法 区组变量 多为被试变量 如性别 经验 环境变量 如时间 地点 有时也是潜在的区组变量 心理实验设计 13 被试分配表 心理实验设计 14 实验设计模型 假设1 处理水平的总体均数相等或处理效应为零H0 1 2 p或 j 0假设2 区组的总体均数相等或区组效应为零H0 1 2 p 或 2i 0设计模型 Yij j i i j i 水平j的区组效应 心理实验设计 15 变异结构与方差分析 总变异SSt处理间变异SSb处理内变异SSw区组变异SSb残差SSrF处理 MS处理间 MS残差F区组 MS区组间 MS残差 心理实验设计 16 简评 优点分离了明显的无关变异 减少了实验误差 提高了实验效度 区组数量不受处理水平数影响 灵活性较好 缺点当处理水平数较多时 建立同质区组 寻找同质被试比较困难 使用限制较多 如自变量与区组变量之间不能存在交互作用 部分限制了其应用 心理实验设计 17 练习 某厂技术员开发了一种新的加工工艺 为决定是否推广此工艺 需确定其是否比老加工工艺有更好的效费比和加工质量 请你根据以上所学设计方式 为该厂设计一个实验方案 帮助做出合理决策 并对方案进行评价 心理实验设计 18 3 拉丁方实验设计 拉丁方设计是对区组方法的进一步运用 可以同时分离两个额外变量的效应 适用条件 实验中有一个自变量 P 2个水平 两个额外变量 即区组变量 P 2个水平 事先假定处理水平与区组变量水平之间无交互作用 两个区组变量分别在拉丁方格的行和列分配 然后将处理水平随机分配给P2个方格单元 每个处理水平在每行 列中仅出现一次 每个单元中分派一名或多名被试 实验被试总数为N np2 n 1 心理实验设计 19 拉丁方格的标准快和随机化 以下是常见的标准化方块 其组合随行列数P变化 P 5时 结果难以处理 故5 5以上的拉丁方格比较少见 心理实验设计 20 标准块的随机化 先随机化行再独立地随机化列 1234 3124 1234 1234 4312 3124 心理实验设计 21 适宜假设 假设1 处理水平的总体均数相等或处理效应为零H0 1 2 p 或 j 0假设2 区组变量1 行 的总体均数相等或效应为零H0 1 2 p 或 k 0假设3 区组变量2 列 的总体均数相等或效应为零H0 1 2 p或 l 0 心理实验设计 22 设计模型 Yij j k l pooledYij 被试i在处理水平j上的观测值 总体平均数 真值 j 水平j的处理效应 A k 水平k的额外变量的效应 B l 水平l的额外变量的效应 C pooled 误差变异 方格单元内误差与残差 心理实验设计 23 被试分派表 心理实验设计 24 变异结构与方差分析 总变异SSt处理间变异SSb处理内变异SSw无关变异SSb无关变异SSc残差SSr单元内误差 F处理 MS处理间 MS单元内F额外1 MS额外1 MS单元内F额外2 MS额外2 MS单元内F残差 MS残差 MS单元内当单元内被试人数大于等于2时 若此项达不到显著水平 则可从MS残差和MS单元内中任选一个作为计算F值的公式的分母项 或者将其合并作为分母项 心理实验设计 25 简评 优点分离两个额外变量 进一步减少了实验误差 提高了实验精度 可检验设计的正确性 缺点前提假设不易满足 两个区组变量的水平数必须与自变量的水平数相等 限制了其使用 心理实验设计 26 练习 心理实验设计 27 4 重复测量实验设计 基本思想 通过恒定被试 对同一组被试实施反复观测 以控制引起误差变异的个体差异基本方法 每个被试接受所有实验处理水平 前提假设 连续施加实验处理时 前面的处理对后面的处理没有长期影响 无学习效应 记忆效应 疲劳等 顺序效应的平衡 随机顺序或拉丁方格顺序 心理实验设计 28 被试分派表 心理实验设计 29 设计模型 适宜假设 处理水平的总体均数相等或处理效应为零H0 1 2 p或 j 0 心理实验设计