第2章复杂的实验

1、第六章 复杂的实验设计 第一节 复杂实验设计简介 ? 什么是复杂设计？ 一个实验中，自变量有两个或两个以上。 ? 复杂设计的特点 实验的条件数每个自变量的水平数之积； ? 234的实验设计 一般自变量不超过四个或五个。 有主效应或交互作用； 复杂实验设计的分类复杂实验设计的分类 ? 完全实验设计 完全被试间设计：所有自变量是被试间设计 完全被试内设计：所有自变量是被试内设计 ? 混合实验设计 二、混合实验设计二、混合实验设计 ? 混合实验设计混合实验设计 一些自变量是被试间设计处理，另一些自变量 是被试内设计处理； 三、复杂设计的例子三、复杂设计的例子 ? 研究初衷 年轻人（1822岁）夜晚类

2、型 老年人（6678岁）早晨类型 ? 研究假设 年轻人的最佳记忆时间在晚上； 老年人的最佳记忆时间在早晨； 复杂设计的例子复杂设计的例子 ? 被试： 老年人；11个在早晨，11个在晚上； 年轻人; 10个在早晨，10个在晚上； ? 方法： 所有的被试读10个短故事； 读完最后一个故事后，对旧句子和新句子进行 再认。 ? 实验所包含的两个自变量：实验所包含的两个自变量： 年龄：老年vs.年轻；（自然组变量） 时间：早晨vs.晚上；（被试间变量） 测试时间 早晨 晚上 年龄组 老年人 年轻人 1 2 3 4 策略1 策略2 处 理 次 序 1 2 2 1 65 43 33 69 策略主效应 处理

3、次序 主效 应 54 44 第二节 交互效应和主效应 以22的实验设计为例子 一、主效应： 不考虑其他的自变量，只考虑一个自变量 对因变量的效应； 不考虑其他的自变量，一个自变量的各个 水平之间的差异； 二、交互效应二、交互效应 ? 交互效应： 一个自变量对因变量产生的效应取决于第二个 自变量的不同水平。 一个自变量的效应随着另一自变量的水平而变一个自变量的效应随着另一自变量的水平而变 化 交互作用交互作用 ? 两个变量之间的交互作用表明：两个变量之间的交互作用表明： 由一个自变量产生的效应在第二个自变量的每 个水平上是不同的。 自变量A 自变量B 水平1 水平2 22的实验设计 ? 研究假设

4、：处在热恋中的会对其他的出众 异性的兴趣降低； ? 研究的自变量： 第一个自变量：是否在热恋（是；否）； 第二个自变量：假想场景（出众异性对自己感 兴趣，出众的异性对朋友感兴趣） ? 因变量：出众的异性的恋爱需要； 研究结果研究结果 想像的场景类型 被朋友吸引 被被试吸引 是否单身的平均分 是否单身 热恋 单身 场景类型的平均分 9.77 9.25 9.52 10.00 11.13 10.54 9.88 10.17 来自Bazzini（1999） 是否单身的主效应是否单身的主效应 ? 非单身的总体平均数非单身条件下，被 朋友吸引和被被试吸引两种条件下的平均 ； ? 单身的总体平均数单身条件下，

5、被朋友 吸引和被被试吸引两种条件下的平均； ? 主效应单身条件下和非单身条件下的二 者之差；10.549.521.02 交互作用交互作用 ? 是否陌生人评估为更想恋爱是与是否在单 身状态有关系的。 ? 减法法发现是否有交互作用； 行与行（列与列）的平均数是否有差异； 如果有差异，则可能有交互作用； 例如，第一行：9.77-9.25.52;第二行：10.00- 11.13-1.13。 对挫折忍受性的影响对挫折忍受性的影响 噪音强度 喧闹的 柔和的 预 测 性 可预测 不可预测 6.33 12.00 26.78 25.80 16.56 18.90 9.17 26.29 交互作用图交互作用图 5 0

6、 10 15 20 25 30 试 图 解 答 的 平 均 次 数 喧闹的 柔和的 噪声强度 不可预测的噪声 可预测的噪声 可预测噪音条件下的噪音强度的简单效应：噪音强度不 影响求解puzzle的尝试次数，但在不可预测噪音条件下， 噪音是柔和的时候要比噪音是喧闹的时候产生更多的求 解企图。 三、用图形来说明交互效应三、用图形来说明交互效应 ? 交互效应产生时可能的几种情况交互效应产生时可能的几种情况 A 因素有主效应， B因素有主效应，但二者无 交互效应 A因素无主效应， B因素无主效应，但二者有交 互效应 A和B有一个因素有主效应，二者也有交互效应 A有主效应，B有主效应，二者有交互效应 A

7、*,B*, AB无交互效应无交互效应 a1 a2 b1 b2 4 2 6 4 3 4.5 5 2.5 6 4 2 b1 b2 a1 a2 A*,B*, AB有交互效应有交互效应 a1 a2 b1 b2 3 6 6 3 4.5 4.5 4.5 4.5 6 4 2 b1 b2 a1 a2 A*, B, AB有交互效应有交互效应 a1 a2 b1 b2 3 4 6 5 3.5 5.5 4.5 4.5 6 4 2 b1 b2 a1 a2 A*, B*, AB有交互效应有交互效应 a1 a2 b1 b2 2 6 6 5 4 5.5 4 5.5 6 4 2 b1 b2 a1 a2 A, B*, AB无交互

8、效应无交互效应 a1 a2 b1 b2 4 2 4 2 3 3 4 2 6 4 2 b1 b2 a1 a2 说明说明 ? 图中自变量的不同水平的线段是不平行的 ，也许就有一项交互作用。 图像是不平行的，但因为由于随机误差的存在 ，而没有交互效应，需要统计分析来进一步验 证。 ? 图中线段若是平行的，则不存在交互效应 。 练习 判断是否有交互效应和主效应 A B 任务难度 焦 虑 水 平 容易的 难的 低 高 3.34 3.34 5.55 1.19 3.34 3.37 4.45 2.27 任务难度 焦 虑 水 平 容易的 难的 低 高 6.25 3.10 4.25 1.10 有交互效应 任务难度

9、可能有主效应 焦虑水平则可能无主效应 4.68 2.68 5.25 2.10 无交互效应 任务难度可能有主效应 焦虑水平可能有主效应 任务类型和脑半球的错误率任务类型和脑半球的错误率 无交互效应 有主效应 左半球 错 误 率 1.90 空间 言语 1.85 1.80 1.75 1.70 1.65 1.90 空间 言语 1.85 1.80 1.75 1.70 1.65 右半球 有交互效应 可能无主效应 练习. 找出有交互作用的 ? E 800 700 600 500 平 均 反 应 时 大小 3 6 800 700 600 500 平 均 反 应 时 大小 3 6 ? F No反应 Yes反应

10、大小和反应类型对平均反应时的影响 No反应 Yes反应 四、多自变量的交互作用四、多自变量的交互作用 ? 当自变量的数量增加到两个以上时，交互 作用也随之增多； ? 例如有三个自变量：A、B、C； 交互作用则可能为四个； 分别是：AB; AC; BC; A BC; 三维交互作用的例子三维交互作用的例子 ? 被试看一个招聘的录像片； ? 自变量: A:身体重量（正常；肥胖超过正常体重的 20% ） B:应聘者的性别（男、女） C：被试对身体自己身体的关注度（高、低） ? 因变量： 被试评价应聘成功的概率；（ 17点评分） 三维交互作用的结果三维交互作用的结果 低自我关注度的被试 7 女性应聘者

11、男性应聘者 6 5 4 3 2 1 正常 肥胖 应聘者的体重 雇 用 率 评 估 6 5 4 3 2 1 正常 肥胖 应聘者的体重 雇 用 率 评 估 女性应聘者 男性应聘者 高自我关注度的被试 作业 ? 想像一个使用两个自变量的虚构实验。想像一个使用两个自变量的虚构实验。 ? 写出存在与不存在交互作用时的假想结果 。仔细标注你的图。 几个因素，每个因素几个水平几个因素，每个因素几个水平 每个因素是被试间（随机区组、自然租）还是 被试内（完全被试内、不完全被试内）处理 第三节 复杂设计的统计分析 ? 23的实验设计 性别：男性 女性 社会角色：不确定、有职业、家务（被试间） 研究目的：考察男性

12、是否比女性更有支配性、研究目的：考察男性是否比女性更有支配性、 控制性。 因变量：对18个形容词的5点评估 ?不是很有攻击性 非常有攻击性 结果 评 估 分 数 90 80 70 60 50 40 30 20 男性 女性 不确定 有职业 家务 是否有主效应？是否有主效应？ ? 性别的主效应：不考虑社会角色，男性的 控制性分数54，女性的控制性分数49 ? F检验显著，p0.0005 ? 社会角色的主效应：不确定52.5，职业 57.5，家务44.5 ? F检验显著，p0.0005 ? 在交互效应出现时，对主效应的解释就要 非常小心 一、交互效应的分析一、交互效应的分析 AB 的交互效应是否显著

13、？ No Yes A和B 的主效应是否显著？ No Yes 停止分析 配对比较 简单主效应比较 二、交互效应的一些思考二、交互效应的一些思考 ? 交互效应与外部效度 ? 交互效应与天花板效应和地板效应 （一）交互效应与外部效度（一）交互效应与外部效度 ? 交互效应是提高还是降低了外部效度？交互效应是提高还是降低了外部效度？ ? 当不存在交互效应时： 一个自变量的效应可以概括到另一个自变量的 所有水平中去。 ? 所以： 没有交互效应提高了外部效度 存在交互效应为外部效度设定了一个限定条件 。 交互效应使我们作出“一个自变量对行为无影 响”的结论要非常小心。 （二）交互效应与天花板和地板效 应 ? 当被试的成