2019实验心理学第四讲_真实验(一)_单因素实验设计1.ppt
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1、真实验:单因素实验设计,实验设计的最终目的,使实验处理的变化最大 选择合适的自变量和因变量 操作定义合理 使实验误差变异最小化 对额外变量的有效控制,控制无关变异 减少系统误差和随机误差,使误差变异最小 消除法、恒定法、平衡法、统计控制法等,单因素实验设计的种类,单因素完全随机实验设计 单因素重复测量实验设计 单因素随机区组实验设计 单因素拉丁方实验设计,单因素完全随机实验设计 (单因素被试间实验设计),基本特点 一个自变量,自变量有两个或多个水平(p2) 该自变量是被试间变量 被试随机分配给自变量的各个水平 每个被试只接受一个水平的处理 用随机化的方式控制误差变异 被试分配:自变量三个水平(
2、a1,a2,a3),适合检验的假说: 两个或多个处理水平的总体平均数相等: H0:1 = 2 = p 或处理效应等于0 H0:aj = 0,例子,物体的清晰程度对儿童识别能力的影响 自变量:图形的清晰度,高、中、低三个水平 实验材料:100幅图形 36名被试,随机分配到三个处理水平,每个处理水平12名被试 因变量:被试命名100幅图形的正确数,被试命名不同清晰度图形的正确数,平方和计算公式 总平方和 组间平方和 组内平方和,计算表和各种基本量的计算,平方和的分解与计算,方差分析表 F (2, 33) = 5.315, p = 0.01, MSe = 276.783,多重比较 主效应显著时,需进
3、一步弄清楚哪些水平间差异显著 因素只包含两个水平,主效应显著即两个水平间差异显著 因素包含两个以上的水平,主效应显著需进行多重比较 N-K检验法(Q检验法)、HSD法(Tukey)、LSD法等 高清晰中清晰;高清晰低清晰 中、低清晰无差异,Q检验法 1、把要比较的各个平均数从小到大作等级排列。 2、根据比较等级r,误差自由度dfE,查Q表中相应的q0.05或q0.01的值 3、求样本平均数的标准误: (Se2为方差分析时的误差均方值,n为样本容量) 4、用标准误乘以q的临界值就是对应于某一个r值的两个平均数相比较时的临界值,如果这两个平均数的差异大于上值,则认为这两个平均数在0.05水平差异显
4、著,若小于上值则两个平均数之间差异不显著。,方差齐性检验 方差分析的前提条件:各组被试要同质 方法:比较变异最大的组与变异最小的组之间是否差异显著 差异显著,方差不齐,被试组分配不同质,不能用常规的方差分析 F(3,11)= 2.574,p 0.05;分子和分母的自由度分别是k和n-1,组内平方和(误差平方和)的计算 完全随机实验设计中的误差变异即接受相同实验处理的被试之间的变异之和,又称单元内误差 包含了被试个体差异、其它的无关变异和实验误差,在SPSS中的计算,被试间实验设计的优点和缺点,优点 避免单个被试接受多个水平的实验处理 排除组内设计中的练习效应、疲劳效应等问题 不需要对不同实验处
5、理采用平衡法控制顺序误差,缺点 分配给不同实验处理的各组被试之间可能存在差异 组间设计需要更多的被试 花费更多的时间和人力,避免被试组间差异的方法 随机化的分配被试到各实验处理 等组匹配:将某一特征相同或相似的被试分配到不同的处理组,一般根据前测或预实验的结果匹配被试,单因素重复测量实验设计 (单因素被试内实验设计),基本特点 一个自变量,自变量有两个或多个水平 该自变量是被试内变量 每个被试接受所有实验水平的处理 利用被试自己做控制,使被试各个方面的特点在所有处理中保持恒定,可最大限度的控制由被试个体差异带来的变异,即可将被试个体差异引起变异从误差变异中分解出去 被试分配:自变量三个水平(a
6、1,a2,a3),适合检验的假说: 两个或多个处理水平的总体平均数相等: H0:1 = 2 = p 或处理效应等于0 H0:aj = 0,例子,物体的清晰程度对儿童识别能力的影响 自变量:图形的清晰度,高、中、低三个水平 实验材料:100幅图形 12名被试,每名被试接受所有的实验处理,即识别300幅图形 因变量:被试命名100幅图形的正确数,被试命名不同清晰度图形的正确数,计算表和各种基本量的计算,平方和分解和计算 SS被试间:所有由被试的个体差异引起的变异 SS被试内:同一被试接受不同的实验处理时产生的变异(被试内因素的处理效应)和偶然因素引起的实验误差(残差),方差分析表 F (2, 22
7、) = 5.803, p = 0.009 0.01, MSe = 253.528,被试间和被试内设计对比,在SPSS中的计算,被试内实验设计的优点和缺点,优点 只需要少量被试就可以获得大量数据 节省了时间和人力,提高了实验效率 避免被试个体差异对实验结果的影响 适用于特殊被试群体,如脑损伤患者,缺点 被试一次接受多种实验处理,易产生练习效应或疲劳效应(顺序误差) 各实验处理间可能会相互污染,当处理的实施对被试有长期影响时,不能使用重复测量设计,如考察学习、记忆效应 各实验处理间隔一段时间进行,需防止偶然事件的影响,解决顺序误差的方法平衡设计技术: 为了消除实验顺序效应而采取的一些系统改变实验处
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