多因素实验设计案例.
多因素实验设计
多因素实验设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN3多因素组内实验设计多因素组内（被试内）实验设计是单因素组内实验设计的扩展。
在多因素被试内实验设计中，基本方法是：随机取样被试，参加实验的被试接受全部实验处理水平的结合。
以两因素被试内实验设计举例，表2中自变量A因素有两个水平，B 因素有四个水平。
两个因素共有2×4=8种处理水平的结合，即A1B1，A1B2，A1B3，A1B4，A2B1，A2B2，A2B3，A2B4。
参加实验的每个被试接受所有自变量实验处理水平的结合。
实验设计的基本思想是，由于每个被试接受所有的试验处理水平的结合，因而实验处理后测量到的差异应当来自A因素、B因素，或来自A因素与B因素的交互作用。
表2 两因素被试内实验设计举例4混合实验设计在多因素实验设计中，当两个或多个因素均为被试间因素时，我们称之为组间或被试间实验设计，当两个或多个因素均为被试内因素时，我们称之为组内或被试内实验设计。
然而，还有一种可能性，多因素实验设计中的自变量既包含有被试间因素，又包含有被试内因素，这种情况我们称之为混合实验设计（Mixed Factorial Design）。
混合实验设计的基本方法是，首先确定实验中的被试间因素和被试内因素，将被试按被试间因素的水平数随机分组，然后，每组被试接受被试间因素的某一处理水平与被试内因素所有处理水平的结合。
我们仍以两因素混合实6解决多变量实验设计缺点的方法一种常用的方法是在确认分解的各因素之间不存在交互作用的前提下，将复杂的多变量实验设计分解为若干个单因素和简单的多因素实验设计，分多次实施实验，然后再将多个实验获得的数据放到一起进行分析和讨论，这样就减少了由于实验设计的复杂给主试和实验者实施实验带来的困难，提高了实验者对实验过程的可控性。
多因素混合实验设计案例
多因素混合实验设计案例多因素混合实验设计是一种常用的实验设计方法，它可以同时考虑多个因素对实验结果的影响，从而得出更加准确的结论。
下面列举了一些多因素混合实验设计案例，以便更好地理解这种实验设计方法。
1. 药物治疗对心血管疾病患者的影响：本实验考虑了药物种类、剂量、治疗时间等多个因素对心血管疾病患者的影响，通过对不同组别的患者进行观察和比较，得出最佳的治疗方案。
2. 不同肥料对作物生长的影响：本实验考虑了肥料种类、用量、施肥时间等多个因素对作物生长的影响，通过对不同组别的作物进行观察和比较，得出最佳的肥料配方。
3. 不同教学方法对学生学习成绩的影响：本实验考虑了教学方法、教学内容、学生能力等多个因素对学生学习成绩的影响，通过对不同组别的学生进行观察和比较，得出最佳的教学方法。
4. 不同广告策略对产品销售的影响：本实验考虑了广告策略、广告媒介、广告内容等多个因素对产品销售的影响，通过对不同组别的消费者进行观察和比较，得出最佳的广告策略。
5. 不同运动方式对身体健康的影响：本实验考虑了运动方式、运动时间、运动强度等多个因素对身体健康的影响，通过对不同组别的人进行观察和比较，得出最佳的运动方式。
6. 不同食品加工方式对食品品质的影响：本实验考虑了食品加工方式、加工时间、加工温度等多个因素对食品品质的影响，通过对不同组别的食品进行观察和比较，得出最佳的加工方式。
7. 不同药物对疾病治疗的影响：本实验考虑了药物种类、剂量、治疗时间等多个因素对疾病治疗的影响，通过对不同组别的患者进行观察和比较，得出最佳的治疗方案。
8. 不同环境因素对动物行为的影响：本实验考虑了环境因素、动物种类、观察时间等多个因素对动物行为的影响，通过对不同组别的动物进行观察和比较，得出最佳的环境条件。
9. 不同音乐类型对人的情绪的影响：本实验考虑了音乐类型、音乐时长、听音乐的时间等多个因素对人的情绪的影响，通过对不同组别的人进行观察和比较，得出最佳的音乐类型。
第十一章多因素实验设计(正交实验设计)
7
2
3
4
1
499
49
1.7
8
2
4
3
2
480
45
2.0
9
3(3.3)
1
4
4
566
49
3.6
10
3
2
3
3
539
49
2.7
11
3
3
2
2
511
42
2.7
12
3
4
1
1
515
45
2.9
13
4(3.5)
1
2
2
533
49
2.7
14
4
2
1
1
488
49
2.3
15
4
3
4
4
495
49
2.3
16
4
4
3
3
476
42
3.3
K4
(%)
(%)
1
1(2.9)
1(1)
1(25%)
1(34.7%)
545
40
5.0
2
1
2(3)
2(30%)
2(39.7%)
490
46
3.9
3
1
3(5)
3(35%)
3(44.7%)
515
45
4.4
4
1
4(7)
4(40%)
4(49.7
505
45
4.7
5
2(3.1)
1
2
3
492
46
3.2
多因素实验设计案例
溜号行为的情境差异非常显著 其他典型行为受情境的影响不明显。
讨论
结论
3~6岁幼儿坚持性的发展具有年龄特征 教师的态度表现对3~6岁幼儿坚持性的发展影响存在差异 教师的言语指导方式对3~6岁幼儿坚持性的发展影响存在差异
结果与分析 3.教师态度与言语指导方式的交互作用的简单效应分析
结果与分析 3.教师态度与言语指导方式的交互作用的简单效应分析
一次指导语——不同教师态度——幼儿坚持性相关显著 教师积极态度 > 教师消极态度 多次指导语——不同教师态度——幼儿坚持性相关显著 教师积极态度 > 教师消极态度
结果与分析 4.不同情境以及年龄对幼儿坚持性行为的影响 幼儿的4种典型行为的年龄差异均显著 随着年龄的增长，幼儿的溜号行为、求助行为、自言自语及拾取方法的表现均有所变化。
研究方法
结果与分析——描述性统计结果
重要他人 V.S 依恋类型 存在显著的交互作用 （F(3,187)=2.93,p<0.05) 依恋类型 主效应不显著 （F(3,187)=0.27,p>0.05) 重要他人 主效应显著 （F(3,187)=3.78,p<0.05)
目标承诺
重要他人
依恋关系
1
多因素实验设计 两因素&三因素实验设计案例
202X
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问题提出
研究方法
结果与分析
讨论
结论
三因素实验设计 教师态度与指导方式对幼儿坚持性影响的实验研究
因变量 幼儿坚持的时间
幼儿年龄
教师态度
言语指导
心理学与教育研究中的多因素实验设计——————舒华
心理学与教育研究中的多因素实验设计——————舒华第二章 几种基本的实验设计一、 基本特点适用于：研究中有一个自变量，自变量有两个或多于两个水平。
方法：把被试随机分配给自变量的各个水平，每个水平被试只接受一个水平的处理。
二、 计算与举例（一） 检验的问题与实验设计 （二） 实验数据及其计算()()()()()22i 22j T 2j ij j ss ss X X NX X ss n nNss ss n S X ss ss X X ss X =+=-=-=∙-=-=∙=-∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑总变异组间组内总变异组间组内总变异组间一、 基本特点适用于：研究中有一个变量，自变量有两个或多个水平（P ≥2），研究中还有一个无关变量，也有两个或多个水平（n ≥2）；并且自变量的水平与无关变量的水平之间没有交互作用。
适合检验的假说：（1）处理水平的总体平均数相等或处理效应为零；（2）区组的总体平均数相等或区组效应为零。
二、计算ss ss ss (ss SS ss =+=++总变异组间组内组间区组残差）三、优点：从实验中分离出了一个无关变量的效应，从而减少了实验误差。
一、 基本特点定义：是一个含P 行、P 列、把P 个字母分配给方格的管理方案，其中每个字母在每行中只出现一次。
适用于：（１）研究中自变量与无关变量的水平平均≥２，一个无关变量的水平被分配给Ｐ行，另一个则给Ｐ列；（２）假定处理水平与无关变量水平之间没有交互作用， （３）随即分配处理水平给2P 个方格单元，每个处理水平仅在每行，每列中出现一次。
1c 2c 3c 4c无关变量Ｃ的四个水平 无关变量Ｂ的四个水平 1b 自变量Ａ的四个水平 2b3b4bA B C SS SS SS SS SS SS SS SS =+=++++处理间总变异处理内残差单元内（）一、 基本特点：（也叫被试内设计） 基本方法：实验中每个被试接受所有的处理水平目 的：利用被试自己做控制，使被试的各方面特点在所有的处理中保持恒定，以最大限度地控制由被试的个体差异带来的变异。
多因素实验设计
④交互效应 交互作用反映的是两个或者多个因素的联合效应。当 一个因素如何起作用受另一个因素影响时，我们称两 个因素之间存在交互作用，这种交互作用称做二重交 互作用。
当一个因素如何起作用受到另外两个因素的影响时， 我们称三个因素之间存在交互作用，这种交互作用称
作三及交互作用的数 目之间的关系
在另外两个因素的水平结合上的效应。
简单简单效应检验实际上是把其中两个因素均固定在 各自的某一个特定的水平上，考察第三个因素对因变 量的影响。
3.多因素实验设计的基本步骤
①确定各自变量的水平，将各个自变量的水平进行结合 ，得出自变量的结合水平，即实验处理。
②根据具体情况确定每种实验处理的重复次数（即每种 实验处理需要多少被试）。
例如，在包括两个因素的实验设计中，其中一个因素 有2个水平，另一个因素有3个水平，以A和B代表两 个因素，以a1、a2和b1、b2、b3分别代表A因素和B 因素的水平，a1b1、a1b2、a1b3、a2b1、a2b2、 a3b3代表各水平结合。我们称该实验设计为双因素实 验设计，又称为A×B因素设计，也可成为2×3因素设 计，“×”表示因素之间的相互结合关系。
③按照实验所采用的设计方式，根据每种实验处理的重 复次数，确定被试的组数、总人数和选取方法，然后选 出被试。N=NQ。
④按照实验所采用的设计方式，对被试进行分组或安排
⑤对被试实施实验处理，获得因变量数据，得出原始数 据表。然后按照不同的设计方法采用不同的统计处理。
4.多因素实验设计的类型
根据自变量的数目及其水平分类 ①两因素设计：2×2 ，2×3 …… ②三因素设计：2×2×2 ，2×3×3 ……
教龄 B：两个水平，10年以上（b1）和10年 以下（b2）
第五讲 真实验(二) 多因素实验设计
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两因素随机区组实验设计
适用条件 研究中有两个自变量， 研究中有两个自变量，每个自变量有两 个或多个水平 研究中有一个无关变量， 研究中有一个无关变量，且这个无关变 量与自变量之间没有交互作用， 量与自变量之间没有交互作用，研究者 希望分离出这个无关变量的变异
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数据表
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方差分析
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方差分析结果
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两因素完全随机（被试间）实验 设计
• • • •
基本特点 两个自变量， 两个自变量，每个自变量有两个或两个 以上的水平， 以上的水平，如p×q个处理水平 × 个处理水平 两个自变量都是被试间变量 被试随机分配给各处理水平结合 每个被试只接受一个处理水平结合的处 理
多因素实验设计多因素实验设计的优点单因素实验设计只考察一个自变量对因变量的影响忽略了其它因素以及因素间的交互作用对因变量的影响与实际情况不相符结果的推论性低多因素实验设计同时探讨多个自变量对因变量的影响能揭示多个变量间的交互作用结果的推论性高典型的两因素实验设计两因素完全随机实验设计两个自变量都是被试间变量两因素被试内实验设计两个自变量都是被试内变量两因素混合实验设计一个自变量是被试内变量一个是被试间变量两因素完全随机被试间实验设计基本特点两个自变量每个自变量有两个或两个以上的水平如pq个处理水平两个自变量都是被试间变量被试随机分配给各处理水平结合每
实验心理学08-多因素的实验设计
导致假设越来越多等问题。
优点
灵活性 相对于析因设计有更高灵活性。
高效 不需要考虑贡献小的因素和水平
反馈
缺点
无交互作用 被试间设计
比较系列中不同实验的结果时 时间跨度长
需要在实验结果分析后才能做下次实验
总结
设计方法 2水平实验
多水平实验 析因实验
二.析因设计（Factorial Designs）
我们得到4×5×3×6×4×5设计 总共实验单元格是7200个
二.析因设计（Factorial Designs）
2.统计计算更困难。 3.高次交互作用有时很难解释。
有没有其他方法具有析因实验的优点而避开它的缺点呢？
三、会聚实验设计Converging-Series Designs
规则），四种处理水平的结合，字频是被试间变量，声旁 规则性是被试内变量 实验材料：160个汉字，每种处理水平40个汉字 被试：50名中学生，随机分成两组，每组25名，一组只阅 读高频字，包括高频-规则字和高频-不规则字，一组只阅 读低频字，包括低频-规则字和低频-不规则字 因变量：阅读汉字的反应时（每名被试阅读40个汉字的平 均反应时）
二.析因设计（Factorial Designs）
2×4 设计
2×3×4设计
二.析因设计（Factorial Designs）
优点 1、同时观察多个因 素的效应，提高了实 验效率； 2、能够分析各因素 间的交互作用；
解决问题的时间与领导的关系由组的大小决定
二.析因设计（Factorial Designs）
优点
决定一个变量是否有作用 结果易解释分析 对某些理论检验已充分 竞争理论
心理学多因素实验设计案例
心理学多因素实验设计案例案例：不同音乐类型和学习环境对记忆效果的影响。
一、实验目的。
咱就想知道啊，听着不同类型的音乐，然后在不同的学习环境里，到底对记忆东西有啥不一样的影响呢？是能让我们像超级学霸一样过目不忘，还是变得像金鱼一样只有七秒记忆呢 。
二、实验因素和水平。
1. 音乐类型（因素A）水平一：古典音乐，就像莫扎特、贝多芬那些高大上的曲子，感觉一听就很有文化气息 。
水平二：流行音乐，周杰伦啊、泰勒·斯威夫特之类的，超级抓耳，大街小巷都在放的那种。
水平三：摇滚音乐，比如崔健、AC/DC，充满激情，让你听了就忍不住想摇头晃脑的那种。
2. 学习环境（因素B）水平一：安静的图书馆环境，超安静，只有翻书的沙沙声和偶尔的咳嗽声。
水平二：稍微有点嘈杂的咖啡店环境，有咖啡机的嗡嗡声，人们的低声交谈声。
水平三：家庭环境，可能会有电视的背景音，家人偶尔走动的声音。
三、实验设计类型。
我们采用3×3的完全随机多因素实验设计。
也就是说，我们要把这音乐类型的三个水平和学习环境的三个水平进行各种组合，然后随机分配给不同的参与者。
四、实验对象。
找了90个大学生，为啥是大学生呢？因为他们学习任务多，而且好忽悠……不是，是因为他们比较容易找到，而且处于经常需要记忆知识的阶段 。
五、实验过程。
1. 先把这90个大学生随机分成9组，每组10个人。
2. 对于第一组，让他们戴着耳机听古典音乐，然后坐在模拟图书馆的安静环境里，给他们一篇文章看15分钟，然后把文章拿走，让他们尽可能地回忆文章里的内容，记录下他们能回忆起来的字数。
3. 第二组呢，同样听古典音乐，但是是在模拟咖啡店的嘈杂环境里做同样的事情，记录回忆字数。
4. 第三组听古典音乐，在模拟家庭环境里进行，然后记录。
5. 第四组换成流行音乐，按照上面三种环境分别进行实验，记录回忆字数。
6. 第五组听摇滚音乐，也在三种环境下依次做实验，记录结果。
六、可能的结果和解释。
多因素实验设计实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本研究旨在探讨多因素实验设计在心理学领域中的应用，通过实验验证不同自变量对因变量的影响，并分析自变量之间的交互作用。
本实验选取了两个自变量：实验组别和实验时长，考察其对被试反应时间的影响。
二、实验方法1. 实验对象实验对象为30名大学生，男女各半，年龄在18-22岁之间。
所有被试均无色盲、色弱等视觉障碍。
2. 实验材料实验材料为一系列图片，每张图片包含一个字母，要求被试在看到图片后尽快判断该字母是否为目标字母。
3. 实验设计本实验采用2（实验组别：实验组与对照组）×2（实验时长：短时长与长时长）的多因素实验设计。
其中，实验组别为自变量A，实验时长为自变量B。
4. 实验程序（1）实验前，向被试说明实验目的和实验流程，并要求被试在实验过程中保持专注。
（2）实验过程中，将30名被试随机分为两组，每组15人。
实验组进行短时长实验，对照组进行长时长实验。
（3）短时长实验：实验组被试在30秒内完成所有图片判断任务。
（4）长时长实验：对照组被试在60秒内完成所有图片判断任务。
（5）实验结束后，收集被试的反应时间数据。
5. 数据处理采用SPSS软件对实验数据进行方差分析，以检验自变量A和B对因变量（反应时间）的影响，以及自变量之间的交互作用。
三、实验结果1. 实验组别对反应时间的影响方差分析结果显示，实验组别对反应时间有显著影响（F(1,28) = 8.71，p <0.01）。
具体来说，实验组被试的平均反应时间为523.71毫秒，对照组被试的平均反应时间为598.43毫秒。
2. 实验时长对反应时间的影响方差分析结果显示，实验时长对反应时间有显著影响（F(1,28) = 6.82，p <0.05）。
具体来说，短时长实验组被试的平均反应时间为523.71毫秒，长时长实验组被试的平均反应时间为598.43毫秒。
3. 自变量之间的交互作用方差分析结果显示，实验组别与实验时长之间存在交互作用（F(1,28) = 5.05，p < 0.05）。
重复测量两个因素的三因素实验设计 多因素 心理实验案例 原创
设计
——重复测量两个因素的三因素实验
精品课件
（一）重复测量两个因素的三因素实验设 计的特点
1：研究中有三个自变量，每个自变量有两个或多个水平 ，其中有一个自变量是被试间变量，两个自变量是被试 内变量。
2：如果实验中的三个自变量分别有p、q、r个水平，则研
究中共有p×q×r个处理水平的结合。
精品课件
(二)重复测量两个因素的三因素实验设计的假设
（1） A因素的处理效应为零H0：αj=0 （2） B因素的处理效应为零H0：βk=0 （3） C因素的处理效应为零H0：γl=0 （4） A和B两因素的交互作用为零H0： (αβ) jk=0 （5） A和C两因素的交互作用为零H0：(αγ)jl=0 （6）B和C两因素的交互作用为零H0：(βγ)kl=0 （7）A、 B、C三因素因素的交互作用为零H0：
3：在一个被试间因素上，随机分配被试，每个被试接受 一个处理水平，在两个被试内因素上，每个被试接受所 有处理水平的结合。
精品课件
重复测量两个因素的三因素实验设计的图解
精品课件
（三）设计模式
Yijkl =μ+αj+πi(j)+βk+ (αβ) jk+(βπ)ki(j)+ γ l+(αγ )jl+ (γπ)li(j) +(βγ)kl+(αβγ)jkl +(βγπ)kli(j) +∈ijkl
(αβγ)jkl=0
重复测量两个因素的三因素实验设计不仅具有重复测量 一个因素的所有优点，而且可以节省更多的被试。
精品课件
μ:总体平均数
αj：A因素水平j理效应
πi(j):嵌套在水平aj内的被试误差 βk：B因素水平k的处理效应
多因素分析课程设计案例
多因素分析课程设计案例一、课程目标知识目标：1. 让学生理解多因素分析的概念，掌握其主要原理和应用场景。
2. 使学生掌握多因素分析的基本步骤，包括数据收集、数据处理、因素提取和因素旋转等。
3. 帮助学生掌握多因素分析结果的解释方法，并能够将其应用于实际问题。
技能目标：1. 培养学生运用统计软件进行多因素分析的操作能力。
2. 培养学生独立分析问题、解决问题，将多因素分析应用于实际案例的能力。
3. 提高学生的团队协作能力和沟通能力，能够就多因素分析结果进行有效讨论和展示。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对数据分析的兴趣，培养其主动探索科学问题的精神。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重数据的真实性和分析结果的客观性。
3. 增强学生的社会责任感，使其认识到多因素分析在解决实际问题中的价值。
本课程针对高年级学生，结合学科特点，以实际案例为载体，注重培养学生的数据分析能力和实际问题解决能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，充分调动学生的主观能动性，提高其团队协作和沟通能力。
通过本课程的学习，使学生能够掌握多因素分析的基本原理和方法，并在实际问题中运用所学知识，达到学以致用的目的。
二、教学内容1. 多因素分析基本概念：因素分析的定义、类型和适用条件。
2. 多因素分析原理：主成分分析、因子分析的基本原理和数学模型。
3. 多因素分析步骤：数据收集、数据预处理、因素提取、因素旋转和结果解释。
4. 多因素分析应用案例：选择与学科相关的实际案例，分析案例背景、数据来源和因素分析过程。
5. 软件操作：使用统计软件（如SPSS、R等）进行多因素分析的具体操作步骤和技巧。
6. 结果解释与应用：多因素分析结果的解释方法，如何将分析结果应用于实际问题解决。
教学内容安排与进度：第一课时：多因素分析基本概念及原理介绍。
第二课时：多因素分析步骤及案例讲解。
第三课时：软件操作教学与实践。
第四课时：结果解释与应用，案例分析讨论。
教学内容参考教材相关章节，结合课程目标进行整合，确保学生能够系统、全面地掌握多因素分析的知识点，为实际应用打下坚实基础。
多因素正交实验设计参考
因素
A
空列
B
C
列号
1
2
3
4
（3） 明确试验方案，按规定的方案做试验，得出试验结果 试验号 （A）温度℃ 空列 （B）酯化时间 h （C）催化剂种类 乳化能力
1
1 （130） 1
1（3）
1（甲）
0.56
2
1 （130） 2
2（2）
2（乙）
0.74
3
1 （130） 3
3（4）
3（丙）
0.57
4
2 （120） 1
• 表头设计就是将试验因素安排到所选正交表相应的列中。
• （4）明确试验方案，进行试验，得到以试验指标形式表示的试验结果。
• （5）对试验结果进行统计分析 通常采用两种方法：直观分析法、方差分析法。通过试验结果分析，可以得到 因素主次顺序、最佳水平组等有用信息。
（6）进行验证试验，做进一步分析。
三、正交试验设计结果的直观分析法
综上所述，综合可比性是均衡搭配的结果，也是数据分析的依据。
3．正交设计的基本步骤
分以下6个步骤完成： • （1）明确试验目的，确定试验指标
（2）挑选因素，选取水平，列出因素水平表
• 以上两点主要靠专业知识和实践经验来确定，是正交试验设计顺利完成的关键。
• （3）选用正交表，进行表头设计 根据因素数和水平数来选择合适的正交表。一般要求：因素数小于等于正交表 列数，因素水平数与正交表对应的水平数一致，在满足上述条件的前提下，选择 较小的表。
及极差 R 值。
K mf ：m 列中 f 号的水平相应指标值之和。
K mf
K mf m列的f号码水平的重复次数
35（2）5（1） 8（2）
1.8 多因素实验设计
3
A3
A4
8
9
9
8
8
8
7
7
5
12
6
13
7
12
6
11
研究设计流程与关键点
数据录入
A1
A2
S1 3
4
S2 6
6
S3 4
4
S4 3
2
S5 5
4
S6 7
5
S7 5
3
S8 2
3
A3
A4
8
9
9
8
8
8
7
7
5
12
6
13
7
12
6
11
研究设计流程与关键点
数据录入
3 4 8 9 6 6 9 8 4 4 8 8 3 2 7 7 5 4 5 12 7 5 6 13 5 3 7 12 2 3 6 11
研究设计流程与关键点
文章的生字密度、主题两熟因悉素性混对合学实生验阅设读计理解的影响
1.研究假设：当主题熟悉性不同时，生字密度对阅读理解的影响 可能产生变化。 2.自变量：生字密度（B1,B2,B3三个水平）、主题熟悉性（A1,A2两个水平） 被试内变量(三种生字密度)：5:1(a1)、10:1(a2)、20:1(a3) 被试间变量（主题熟悉性）：非常熟悉、不熟悉 3.因变量：被试的阅读理解测验分数 4.实施处理：这是一个2*3混合实验设计。8名五年级学生随机分配为两组： 一组学生每人阅读三篇生字密度不同的、主题熟悉的文章； 另一组学生每人阅读三篇生字密度不同的、主题不熟悉的文章； 实验实施时，阅读三篇文章分三次进行，用拉丁方平衡学生阅读文章的 先后顺序；
研究设计流程与关键点
多因素实验设计案例
多因素实验设计案例实验设计是科学研究中非常重要的一部分，通过设计合理的实验，可以解决研究中的问题，并得出科学的结论。
多因素实验设计是一种考虑多个因素影响的实验设计方法。
下面将介绍一个多因素实验设计的案例。
假设我们想要研究不同养殖环境对鸡蛋孵化率的影响。
我们认为孵化率可能受到环境温度、湿度和光照强度等多个因素的影响。
我们选择了温度、湿度和光照强度作为研究因素，并设计了一个三因素二水平的实验。
首先，我们需要确定温度、湿度和光照强度的两个水平。
根据之前的研究和经验，我们选择了25°C和30°C作为温度的两个水平，60%和70%作为湿度的两个水平，5000 lx和7000 lx作为光照强度的两个水平。
接下来，我们需要确定实验的处理组合。
因为是一个三因素二水平的实验，所以总共有2^3=8个处理组合。
我们列出所有的处理组合如下：温度（A）湿度（B）光照强度（C）25°C 60% 5000 lx25°C 60% 7000 lx25°C 70% 5000 lx25°C 70% 7000 lx30°C 60% 5000 lx30°C 60% 7000 lx30°C 70% 5000 lx30°C 70% 7000 lx然后，我们需要随机分配实验单元到不同的处理组合中。
为了消除可能的混杂效应，我们可以采用随机化的方法。
将每个处理组合写在一张卡片上，然后将这些卡片放入一个袋子中，并在实验开始前适当搅拌袋子，然后取出一张卡片，即为一个处理组合。
在实验开始前，我们需要确定每个处理组合的重复次数。
根据实验资源的限制和统计学原则，我们选择每个处理组合的重复次数为3次。
也就是说，我们需要在每个处理组合中重复实验3次。
在实验进行过程中，我们需要记录每个处理组合的孵化率。
我们可以通过统计每个处理组合中鸡蛋的成功孵化数量并除以总的鸡蛋数量来得到孵化率。
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结果与分析
2. 年龄与言语指导方式的交互作用的简单效应分析
一次言语指导——不同年龄幼儿坚持性差异极为显著
一次言语指导下，幼儿坚持性随年龄增长而明显提高。
多次言语指导——不同年龄幼儿坚持性相关极为显著
多次言语指导下，幼儿的坚持性在中班发展最快，大班
时效应不再明显。
结果与分析
3.教师态度与言语指导方式的交互作用的简单效应分析
控制组：自我信息回忆、描述 依恋类型量表 & 目标承诺量表
6.数据收集与统计分析
结果与分析——描述性统计结果
重要他人 V.S 依恋类型 依恋类型 重要他人
存在显著的交互作用 （F(3,187)=2.93,p<0.05)
主效应不显著 （F(3,187)=0.27,p>0.05) 主效应显著 （F(3,187)=3.78,p<0.05)
依恋类型在重要他人影响目标追求
过程中的调节作用
依恋关系
重要他人
目标 承诺
研究方法
1.被试——210名大学生，平均年龄21.4，男性93，女性102
2.实验设计
3.预实验
2 × 4
（学业重要他人启动2 × 依恋类型4）
3.1预实验目的——考察重要他人对大学生目标追求意愿的激活效应
3.2预实验研究对象——66名大学生，平均年龄23.2
预实验——10人
发现不利因素，控制无关变量
实验前的准备——主试、记录员明确实验目的和程序，操作练习，标准化
4.3实验因素的操作定义
积极态度 / 消极态度
任务前一次性的言语指导 / 任务中不断的言语指导
4.4创设实验情景
情境1：积极态度 + 一次言语指导 情境2：积极态度 + 多次言语指导
情境3：消极态度 + 一次言语指导
结果与分析
4.不同情境以及年龄对幼儿坚持性行为的影响
幼儿的4种典型行为的年龄差异均显著 随着年龄的增长，幼儿的溜号行为、求助行为、自言自语及
拾取方法的表现均有所变化。
结果与分析
4. 不同情境以及年龄对幼儿坚持性行为的影响
溜号行为的情境差异非常显著 其他典型行为受情境的影响不明显。
讨论
• 3~6岁幼儿坚持性的发展具有年龄特征 • 教师的态度表现对3~6岁幼儿坚持性的发展影响存在差异 • 教师的言语指导方式对3~6岁幼儿坚持性的发展影响存在差异
情境4：消极态度 + 多次言语指导
结果与分析
1.教师态度、言语指导和年龄对3~6岁幼儿坚持时间的影响
幼儿年龄主效应极为显著 教师态度主效应极为显著 教师言语指导主效应极为显著 年龄 × 言语指导方式的交互作用极为显著 言语指导 × 教师态度的交互作用极为显著 年龄 × 教师态度的交互作用不显著 年龄 × 言语指导 × 教师态度的交互作用不显著
3.3研究工具——学习目标承诺量表 3.4研究程序——重要他人启动—完成目标承诺测量 3.5研究结果——学业相关重要他人启动组：37.29
学业无关重要他人启动组：32.00
控制组：
28.40
3.6研究结论——学业相关重要人物可以增加个体对相关目标的承诺
4.实验材料——目标承诺量表
依恋类型量表
5.实验程序——实验组：学业相关重要他人启动
多因素实验设计
两因素&三因素实验设计案例
三因素实验设计
教师态度与指导方式对幼儿坚持性影响的实验研究
结论 讨论 结果与分析 研究方法 问题提出
自变量的三个因素
年龄
教师态度 言语指导方式
因变量
• 幼儿坚持的时间
幼儿年龄
坚持 时间 教师态度 言语指导
研究方法
研究方法
4.2实验程序
主试的选择——12名教师（工作年限2年以上） 记录员的选择——4名研究生
依恋关系
重要他人
目标 承诺
结果与分析——有无重要他人启动&依恋类型的交互作用
讨论
重要他人对目标追求的影响 依恋类型在重要他人影响目标追求过程中的调节作用
结论
1. 重要他人能显著地影响个体的目标追求； 2. 依恋关系在重要他人影响目标追求过程中起到调节作用；
教师积极态度——不同言语指导方式——幼儿坚持性相关性高 多次言语指导 > 一次言语指导
教师消极态度——不同言语指导方式——幼儿坚持性相关不显著
结果与分析
3.教师态度与言语指导方式的交互作用的简单效应分析
一次指导语——不同教师态度——幼儿坚持性相关显著 教师积极态度 > 教师消极态度
多次指导语——不同教师态度——幼儿坚持性相关显著 教师积极态度 > 教师消极态度
结论
1. 3~6岁幼儿的坚持性随着年龄的增长而逐渐发展，且4/5岁时坚持性发展 的转折期； 2. 3~6岁幼儿坚持性受教师的态度影响显著，积极态度影响大于消极态度； 3. 任务过程中多次言语指导的影响效果明显优于一次言语指导； 4. 教师积极态度下，多次言语指导对坚持性产生最积极的影响。
两因素实验设计