SPSS数据分析问题提出与实例导学 第5章 单因素方差分析.ppt

第三节 单因素随机区组实验设计的 SPSS分析
一、SPSS操作方法 使用菜单为Analyze→General Linear
Model→Univariate...
二、实例分析
[例5.3]为了测查刺激呈现的时间长短在记忆过程 中的作用，一名认知心理学家把10个无意义音节 以不同长度的时间呈现给被试。每种情况下这组 音节呈现30S，中间间隔10M，要求被试完成一 些简单的数学题，以避免被试练习记忆无意义音 节，然后要求被试在60S内尽可能多的回忆他记 住的音节。上表是7个被试的实验结果，问呈现时 间长短是否显著影响无意义音节的回忆量。（实 例见张厚粲、徐建平著，《现代心理与教育统计 学》，北京师范大学出版社，2004年）
小提示：拉丁方设计的SPSS操作与随机区 组实验设计的SPSS分析类似，请参阅相关 书籍。
知识回顾：拉丁方设计
（1）定义：是指每个自变量或实验处理能 同等地出现在实验顺序的每个位置的一种 设计类型。尽管它不可能将所有可能的实 验顺序完全平衡，但是它能保证不同的实 验处理所受的实验顺序完全平衡。
（2）排列方式：拉丁方本身的排列方式是 很多的，一般说，如果我们将首行的顺序 排定，其后每一行的排列只要将上一行的 顺序减1或加1即可。任何一个标准的拉丁 方将其整行或整列进行随机排列，可产生 许多拉丁方，最多有Pn·Pn种，4种顺序的 拉丁方就有24×24＝576种。首行的排列规 则，可采用如下的通式：1，2，n,3,(n1),4,(n-2),5,(n-3),┅┅
St a t ist ic
df
. 98 7
5
. 98 7
5
. 98 7
5
Sig. . 96 7 . 96 7 . 96 7
由于各组p＝0.967>0.05，所以各组自 尊得分服从正态分布。
2、方差分析的计算过程 （1）菜单选择
（2）自变量、因变量选择 Dependent List中移入因变量自尊； Factor中移入自变量反馈类型。
1302.893
1
1302.893
time
3.821
3
1.274
subject
81.857
6
13.643
Error
16.429
18
.913
Total
1405.000
28
Corrected Total
102.107
27
a. R Squared = .839 (A djusted R Squared = .759)
【理论计算过程】
解：表中有7名被试，即7个区组（如果每个区组不是1人 而是更多的人，分别接受4种处理中的一种，则表中数据 均代表分配到每种条件下每个人数据的平均值。横向看， 对于被试1，有5，6，6，5四个数据，其和∑R等于22。 其他的6名被试也一样。如果这7名被试“同质”，则表中 7个∑R的值应该相同，而实际结果从17到36这7个数据都 不尽相同，很明显这个差异就是7名被试的个体差异。当 整个实验中的个体差异知道后，就可以算出个体差异造成 的变异，即区组变异。如果将上面的表格做90度旋转，可 以发现求区组平方和与求组间平方和实质上差不多。）
Sum of Sq ua re s
43 . 333 30 . 000 73 . 333
A NOVA
df 2
12 14
Mean Square 21 . 667 2. 5 00
F 8. 6 67
Sig. . 00 5
由于F＝8.667，p＝0.005<0.01，所以 反馈类型对自尊有显著性的影响。
小提示：本例由于方差齐性检验结果为齐 性，所以事后多重比较的结果只需要LSD检 验的结果。
[例5.2]动手动脑 从某高校随机抽取了45个本科生 参加了实验，并随机分为3组，每组15人，每一 组被试仅对一组实验材料进行命名（三组材料为
规则形声字、不规则形声字和非形声字）。实验 得到的原始数据见数据文件SPSS第5章实例5.2 （参考丁国盛、李涛编著，《SPSS统计教程：从 实验设计到数据分析》，机械工业出版社，2006 年），请问声旁提供的信息对汉字命名时间是否 有影响？请对以上数据进行SPSS分析，并解释结 果。
例：5×5标准拉丁方
标准拉丁方
行随机
ABECD
DECAB
BCADE
EADBC
CDBEA
CDBEA
DECAB
ABECD
EADBC
BCADE
ຫໍສະໝຸດ Baidu
列随机 BAEDC CBAED DCBAE EDCBA AEDCB
（3）前提假设：自变量与额外变量不能存 在交互作用；每个额外变量的水平数必须 与自变量的水平数相等。
①平方和
SST
X
2
（
nk
X）2
1405
1912 74
1405 1302.89 102.11
k （ X）2 （
SSB
1
n
X）2 9147 1912
nk
1306.71 1302.89 3.82
7 74
n（ R）2 （
SSR
1
k
X）2
nk
5539 4
1912 74
1384.75 1302.89
第四节 实验
实验报告作业1：用不同强度的光做视觉反应时 （ms）实验，光照强度分为1、2、3三个等级， 被试随机分成三组，随机分配分别做某一种光强 的反应时实验，由于某些原因，各组人数没能相 同。下表是不同光强下被试视反应时测试结果。 试问表中结果能否得出不同光强下的反应时有显 著差异？
（实例见张厚粲、徐建平著，《现代心理与教育 统计学》，北京师范大学出版社，2004年）
二、单因素方差分析的计算过程
第二节 单因素完全随机实验设计 的SPSS分析
使用Analyze→Compare Means→OneWay ANOVA...菜单进行单因素完全随机设 计的方差分析。
[例5.1] 有人研究自尊与个人表现的反馈类型之间 的关系。让15名被试参加一项知识测验，每组各 5名被试。在积极反馈组，不管被试在测验中的实 际表现如何，都告诉他们水平很高。对消极反馈 组的被试，告诉他们表现都很差。对控制组的被 试，不管测验分数如何，都不提供任何反馈信息。 最后，让所有的被试都参加一个自尊测验，测验 总分为10分，得到的分数越高，表示自尊心越强。 实验结果见数据文件SPSS第5章实例5.1，试检验 不同反馈类型与自尊之间的关系如何？（实例见 张厚粲、徐建平著，《现代心理与教育统计学》， 北京师范大学出版社，2004年）
答：略。
【SPSS操作指南】
1、正态检验
Tes ts of Norm ality
Kolmogorov-Smirnova
回忆量
时间 时间1 时间2 时间3 时间4
Statistic .207 .190 .149 .191
df 7 7 7 7
Sig. .200* .200* .200* .200*
*. This is a low er bound of the true s ignif icance.
⑤方差分析表
表5-4 刺激呈现的时间长短在差记忆过程中的作用的方分析表
变异来源 平方和
组间 区组 误差 总变异
3.82 81.86 16.43 102.11
自由度
3 6 18 27
均方
1.27 13.64 0.913
F
1.39 14.94
*表示p<0.05, **表示p<0.01, *** 表示p<0.001
下面是具体计算过程： 设：
H 0 : 1 2 3 4 H1 : 1 2 3 4 (下标1、2、3、4表示四个不同的时间)
X 2 302 349 363 391 1405 X 44 47 49 51 191 （ X）2 1936 2209 2401 2601 9147
（5）结果输出 1）方差齐性检验解释
Test of Hom ogeneit y of Variances
自尊
Le ven e St a t ist ic
. 00 0
df1 2
df2 12
Sig. 1. 0 00
2）方差分析表结果
自尊
Between Groups Within Groups Total
【SPSS操作指南】
1、正态检验
选择菜单Analyze →Descriptive Statistics →Explore…；
（2）结果输出
Tests of Norm ality
自尊
反 馈 类型 积 极 反馈 组 消 极 反馈 组 控制组
Kolmogorov-Smirnova
St a t ist ic
3、结果输出
Tes ts of Be tw ee n-Subje cts Effe cts
Dependent Variable: memory
Type III Sum
Sourc e
of Squares
Corrected Model
85.679a
df
Mean Square
9
9.520
Intercept
df
Sig.
. 13 6
5
. 20 0*
. 13 6
5
. 20 0*
. 13 6
5
. 20 0*
*. This is a lower bound of the true significance.
a. Lilliefors Significance Correction
Sh ap iro-W ilk
（3）事后多重比较选择
选择Equal variances assumed中的LSD 选项，选择Equal variances not assumed 中的Dunnett’s C选项 。
（4）方差齐性检验选择
点击Options按钮，选择选项 Homogeneity of variance test。
MS B
SSB df B
3.82 3
1.27
MS R
SSR df R
81.86 6
13.64
MS E
SSE df E
16.43 0.913 18
④F检验
F MSB 1.27 1.39 MSE 0.913
因此，呈现刺激的时间长短对无意义音 节的回忆量影响不显著，不能够拒绝虚无 假设。也就是说无意义音节以四个不同长 度时间呈现后，测试过程表明对它的回忆 量没有明显差别。
SPSS数据分析： 问题提出与实例导学
（第五部分）
主讲：赵小军（安庆师范学院） 祁禄（广州大学）
第五章 单因素方差分析
第一节 单因素方差分析基本过程 一、单因素方差分析的前提条件 （一）总体正态分布 当有证据表明总体分布不是正态时，可以将数据做正态转 化，或采用非参数检验法； （二）变异的相互独立性； （三）各实验处理内的方差要一致。进行方差分析时，各 实验组内部的方差彼此无显著差异，这是最重要的一个假 定，为满足这一假定，在做方差分析前要对各组内方差做 齐性检验。Fmax= s2max ，查Fmax临界值表，当Fmax 小于表中相应的临界s值2mi，n 就认为要比较的样本方差两两之 间均无显著差异。
81.86
SS E
X2
（
nk
X）2
k （ X）2 n（ R）2
1
n
1
k
1405
1302.89
1306.71
1384.75
16.43
②自由度 dfT=N-1=28-1=27 dfB=k-1=4-1=3 dfR=n-1=7-1=6 dfE=(k-1)(n-1)=(4-1)ⅹ(7-1)=18 ③均方
a. Lillief ors Signif icance Correction
Shapiro-Wilk
Statistic
df
.956
7
.917
7
.927
7
.955
7
Sig. .782 .445 .529 .772
由于各组显著性分别为0.782、0.445、 0.529、0.772，均大于0.05，所以各组的 memory服从正态分布。
2、方差分析 （1）菜单操作
（2）变量选择（自变量、区组变量和因变 量）
Dependent Variable中移入因变量memory；
Fixed Factor（s）中移入自变量和区组变 量time、subject。
（3）选择Model
点击Model按钮，在对话框中选择 Custom项，然后将time、subject从左侧移 入右侧Model框中。选择中部的下拉式菜单， 找到Main effects项。
F 10.430 1427.517
1.396 14.948
Sig. .000 .000 .276 .000
F(3,18)=1.396，p＝0.276>0.05，所以 time对memory的影响不显著。
F(6,18)=14.948，p＝0.000<0.001，所 以区组subject效应显著。由于自变量时间 效应不显著，所以缺少事后多重比较结果。